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Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana Volumen 67, núm. 2, 2015, p. 273-283 http://dx.doi.org/10.18268/BSGM2015v67n2a10 |
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La relación de subsidencia del terreno InSAR-GPS y el abatimiento del nivel estático en pozos de la zona Metropolitana de la Ciudad de México
Darío Solano-Rojas1, Enrique Cabral-Cano2,*, Antonio Hernández-Espriú3, Shimon Wdowinski4, Charles DeMets5, Luis Salazar-Tlaczani2, Giacomo Falorni6, Adrian Bohane6
1 Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science, University of Miami, 4600 Rickenbacker Causeway, Miami, FL 33149, USA.
2 Departamento de Geomagnetismo y Exploración, Instituto de Geofísica, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria, México D.F., 04510, México.
3 Grupo de Hidrogeología, División de Ingeniería en Ciencias de la Tierra, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional, Autónoma de México, Ciudad Universitaria, México D.F., 04510, México.
4 Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science, University of Miami, 4600 Rickenbacker Causeway, Miami, FL 33149, USA.
5 Department of Geoscience, University of Wisconsin, 1215, Dayton St., Madison, WI 53706, USA.
6 TRE Canada Inc. 475 W. Georgia Street, Vancouver, BC V6B 4M9, Canada.
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Resumen
El proceso de subsidencia en la zona metropolitana de la Ciudad de México ha sido reconocido desde principios del siglo pasado y sus efectos tienen graves consecuencias para la operación y mantenimiento de la infraestructura de la ciudad. En este trabajo se presentan las velocidades de subsidencia del terreno obtenidas de Dispersores Persistentes (Persistent Scatterers, PSs) derivados del análisis interferométrico SqueeSAR de datos ENVISAT-ASAR de Radar de Apertura Sintética adquiridos entre los años 2003 – 2010 y de nueve estaciones GPS de operación continua. A partir de estos datos se investigó la relación existente entre las velocidades de subsidencia observadas con el abatimiento del nivel estático obtenidos de hidrógrafos de 180 pozos de abastecimiento distribuidos en la zona metropolitana de la Ciudad de México. Los resultados geodésicos muestran diversos comportamientos del proceso de subsidencia en las inmediaciones de las estaciones GPS que van desde lo estable (zonas no subsidentes), zonas de baja velocidad de subsidencia, hasta zonas de muy alta velocidad de subsidencia. Las zonas de mayor velocidad de subsidencia se encuentran en regiones de gradiente horizontal de subsidencia muy bajo, dentro de la zona lacustre, con velocidades verticales de GPS tan altas como -273 mm/año. Áreas con gradientes horizontales de subsidencia locales muy altos inducen a su vez el potencial de desarrollo de grietas y fallas de tensión en la superficie. El análisis de los datos de hidrógrafos de los últimos 20 años indica que el nivel del agua subterránea ha descendido hasta 30 m en los casos más severos; sólo en algunos cuantos casos se registra la recuperación del nivel estático y es únicamente en aquellos pozos ubicados en áreas de baja velocidad de subsidencia. La caída de los niveles del agua subterránea se aprecia en todo el rango de velocidades de subsidencia, sugiriendo que el sistema acuífero-acuitardo se encuentra bajo severo estrés debido a la extracción extrema de agua subterránea que excede por mucho la magnitud de la recarga natural. La baja correlación entre la velocidad de subsidencia del terreno y la caída del nivel estático sugiere que existen variables adicionales que condicionan de manera importante los procesos de subsidencia, tales como la litología, la potencia del acuitardo, el contenido de agua, el comportamiento elasto-plástico de la hidroestratigrafía, la reducción de la presión de poro y el volumen de extracción. Al analizar la relación del espesor del acuitardo superior con las velocidades de subsidencia se observa una correlación positiva entre ambas variables.
Palabras clave: subsidencia, abatimiento, GPS, InSAR, Ciudad de México.
