Nombre del Artículo: The DRASTIC-Sg model: an extension to the DRASTIC approach for mapping groundwater vulnerability in aquifers subject to differential land subsidence, with application to Mexico City.
Autores: Antonio Hernández-Espriú • J. Antonio Reyna-Gutiérrez • Emilio Sánchez-León • Enrique Cabral-Cano • Jaime Carrera-Hernández • Pedro Martínez-Santos • Sergio Macías-Medrano • Giacomo Falorni • Davide Colombo
Se estudió el área Metropolitana de la Ciudad de México, ubicado en el sector sudoeste de la cuenca de México,con una cantidad aproximada de 21 millones de habitantes. Ciudad de México es una de las megalópolis más grandes del mundo y depende sobre todo de las aguas subterráneas como su principal fuente de abastecimiento interno.
Este informe presenta una extensión de la metodología DRASTIC, llamado DRASTIC-Sg (donde Sg significa gradiente de subsidencia), que se centra en la evaluación de la vulnerabilidad de las aguas subterráneas de los acuíferos urbanos afectados por el hundimiento diferencial del suelo.
La preocupación principal de este estudio fue atender la vulnerabilidad y el riesgo de contaminación de los acuíferos debido a los potenciales derrames de petróleo combinados con las vías de infiltración inducidas de varias decenas de metros de profundidad; ya que muy pocos estudios han explorado la relación entre las vías de infiltración, controlada por el hundimiento diferencial y la vulnerabilidad del acuífero (Ver Fig. 1).
Figura 1. Las fotografías muestran los efectos de subsidencia en la Ciudad de México: (a) Subsidencia en la parte oriental del Distrito Federal (se utilizó un pozo de agua subterránea como punto de referencia). La superficie de la tierra disminuyó aproximadamente 8 m. entre 1936 y 2013. (b) Daños en infraestructura urbana debido a los procesos de subsidencia. (c) Las líneas sombreadas en negro indican el desarrollo de una fractura en la zona.
Por lo mencionado se agregó Sg como un parámetro más a los siete del método DRASTIC original:
donde el Índice DRASTIC-Sg incluye al parámetro de «gradiente de subsidencia» (Sg) con el peso y calificaciones propuestos por este estudió, además de los parámetros DRASTIC con sus pesos y calificaciones originales.
Para el mapa del nuevo parámetro, se utilizaron los datos de subsidencia del InSAR (Radar de Apertura Sintética) para medir el hundimiento del suelo en la Ciudad de México. El análisis de subsidencia fue basado en una cantidad de imágenes de radar obtenidas por el satélite ENVISAT entre 2003 y 2010, que se procesó con el algoritmo SqueeSAR para la detección del desplazamiento del suelo a partir de los datos del satélite. Además se utilizaron los datos topográficos de la Misión Topográfica Shuttle Radar (SRTM) para la corrección topográfica.
Se propone una nueva calificación para Sg, 1 al menor gradiente de hundimiento horizontal (0.001) y 10 a la más alta (0,05), los valores intermedios de Sgr se obtuvieron mediante el ajuste del valor inicial y final. El peso de ponderación Sg se determinó por su relevancia, frente a otros parámetros, como propone Aller et al. (1987). Se probaron los pesos de 3, 4 y 5, finalmente se le asignó un peso de 4.
En el resultado se presentaron dos mapas de vulnerabilidad DRASTIC-Sg (Fig. 2 a) y DRASTIC original (Fig. 2 b). Las cargas contaminantes pueden tener un impacto importante sobre el riesgo de contaminación, el inventario de las de las fuentes de contaminación en las Figuras 2, revela la presencia de estaciones de servicio en las regiones con vulnerabilidad alta y moderada.
DRASTIC-Sg (Fig. 2 a) indica las zonas donde la subsidencia puede causar daños estructurales a las infraestructuras urbanas, favoreciendo así el vertido de contaminantes y la propagación de las fracturas a lo largo del nuevo desarrollo. Se determinó que la nueva metodología ofrece una fuerte correlación entre los gradientes de subsidencia y la vulnerabilidad de las aguas subterráneas.
Figura 2. (a) Mapa DRASTIC-Sg (b) Mapa DRASTIC.