ESTUDIOS GEOLÓGICOS

Cartografía de la deformación del suelo vinculada al deshielo del permahielo – Nanisivik, Nunavut (Canadá)

Gestión efectiva de la implementación de infraestructuras en medios árticos frente a cambios climáticos.

Inicio del proyecto:
Junio de 2013
Duración:
20 meses (febrero de 2016)

En los últimos 40 años la actividad minera en el norte de Canadá ha sido significativa. En los medios árticos esta actividad plantea grandes desafíos, principalmente en lo que respecta a la accesibilidad y las condiciones climáticas. El congelamiento y deshielo estacional de la capa activa superficial de permahielo conlleva hundimiento y desplazamiento cíclicos que pueden dañar las infraestructuras y provocar problemas ambientales que resultan del movimiento de las pilas de materiales.

Antecedentes

Las compañías mineras y las agencias del gobierno que deben asegurarse de que las minas que han sido cerradas sean objeto de una rehabilitación y que cumplan con los reglamentos ambientales están preocupadas por el cambio climático y el impacto de éste en el descongelamiento del permahielo. En el año 2002 se cerró la mina de zinc y plomo Nanisivik, ubicada en la parte más septentrional de la Isla Baffin, luego de unos 25 años de operación. La rehabilitación del emplazamiento, que se llevó a cabo inmediatamente después del cierre de la mina, se diseñó de forma tal de minimizar (1) la escorrentía de ácido que resulta al interactuar los residuos con la atmósfera y (2) los riesgos relacionados con el movimiento físico de las áreas rehabilitadas. Las modificaciones importantes de la capa de permafrost pueden provocar el hundimiento de las áreas rehabilitadas conllevando potenciales problemas ambientales.

Reto

La interferometría SAR diferencial, técnica utilizada para medir los desplazamientos de la superficie, requiere una cierta cantidad de imágenes de radar que deben adquirirse cuando no hay nieve y con la misma geometría de la posición del satélite en relación con la posición del objetivo en tierra. En este tipo de entornos la temporada sin nieve es corta (fines de junio a mediados de septiembre). Esta condición limita la cantidad de imágenes adecuadas que permitan obtener medidas válidas del movimiento vertical.

Soluciones

Las imágenes satelitales ópticas estereoscópicas de alta resolución (50 cm), obtenidas desde el satélite GeoEye-1, se usaron para producir un modelo de elevación digital detallado (DEM) y un mapa de los materiales superficiales para validar así los resultados del procesamiento interferométrico y las medicas de movimiento vertical. El DEM se usa para eliminar los efectos topográficos en el procesamiento interferométrico. Con su capacidad de revisita de 11 días, TerraSAR-X pudo recolectar siete imágenes utilizables, es decir, en condiciones sin nieve y con la misma geometría, entre julio y septiembre. Se usaron técnicas de procesamiento de interferometría diferencial (DInSAR) para derivar mapas del desplazamiento superficial vertical.

Resultados

La técnica DInSAR utilizada con TerraSAR-X permitió levantar mapas del desplazamiento con una precisión centimétrica. Los resultados concuerdan con los conocimientos científicos contenidos en varios estudios realizados en el mismo tipo de medio ambiente que manifiestan que (i) las áreas con deformación significativa corresponden a capas activas de permahielo más gruesas (depósito superficial más espeso) que tienden a la inestabilidad en el descongelamiento; (ii) el lecho de roca y los depósitos superficiales delgados no se ven afectados por los movimientos de la superficie; (iii) durante la temporada de deshielo del permahielo las superficies afectadas disminuyen continuamente; y (iv) la extensión máxima de hundimiento de la superficie es unos 3 cm durante el verano.

Para tener en cuenta:

  • Información basada en la observación de la tierra para garantizar la seguridad y eficiencia de las actividades en medios árticos
  • Mejor planificación y gestión integral de los procesos mineros y en el despliegue de infraestructuras
  • Disminución de costos en comparación con la investigación con verificación en tierra

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Mathieu Benoit

Vicepresidente – Observación de la Tierra