Revolución en la prospección geológica: nuevo método 3D corrige errores en estudios aéreos

Un equipo de investigación dirigido por el profesor Hexi Wu y el doctor Weicheng Li ha marcado un hito en la exploración geológica mediante el desarrollo de un innovador método de corrección tridimensional del terreno, destinado a mejorar la precisión de los estudios realizados con espectrómetros de rayos gamma embarcados en aeronaves. Esta técnica supone una solución eficaz a problemas históricos relacionados con la influencia del relieve sobre los datos recogidos en vuelos de prospección, incrementando notablemente la fiabilidad de la información obtenida sobre la composición del subsuelo.

Desde hace décadas, la espectroscopía gamma aérea ha sido una herramienta fundamental en la geología aplicada, la exploración minera y la vigilancia medioambiental. Consiste en montar detectores en aviones o helicópteros, que sobrevuelan áreas de interés y miden la radiación gamma emitida naturalmente por elementos presentes en la corteza terrestre, como el potasio, el uranio y el torio. Sin embargo, la topografía accidentada, con valles y montañas, produce distorsiones en la señal captada, ya que la distancia entre la fuente radiactiva del suelo y el detector varía constantemente, dificultando una cuantificación exacta.

La innovación del equipo de Wu y Li reside en la aplicación de un modelo 3D dinámico del terreno, que se integra con la trayectoria de vuelo real registrada por el avión. De este modo, es posible calcular en todo momento la distancia precisa entre el detector y la superficie, y corregir las señales gamma en función del relieve. Además, han implementado una nueva técnica de calibración de la eficiencia del detector, denominada «sin fuente», que elimina la necesidad de transportar fuentes radiactivas conocidas para ajustar los equipos antes de cada misión, reduciendo riesgos y simplificando la logística.

El método tradicional de corrección terrenal se basaba en modelos bidimensionales y aproximaciones que no captaban la complejidad real del paisaje, lo que llevaba a errores significativos en la estimación de concentraciones de elementos radiactivos. La nueva aproximación tridimensional, en cambio, utiliza datos topográficos detallados —provenientes tanto de sistemas LIDAR como de cartografía digital— y los combina con el registro GPS de la aeronave. Así, cada medición de rayos gamma queda asociada a una posición y altura exactas respecto al suelo, permitiendo un ajuste individualizado y preciso de cada dato recogido.

Este avance tiene implicaciones directas en la industria de recursos naturales. Por ejemplo, en la exploración de minerales estratégicos, como el litio o las tierras raras, una identificación precisa de anomalías radiactivas puede ahorrar millones de euros al identificar de forma más eficiente los yacimientos explotables. Lo mismo ocurre en la monitorización de contaminación radiactiva o la prospección de agua subterránea, donde la fiabilidad de los datos es crucial para la toma de decisiones gubernamentales y empresariales.

El contexto histórico de la espectroscopía gamma aérea se remonta a los años 50 y 60, cuando surgieron los primeros vuelos de exploración minera en Canadá y Estados Unidos. Desde entonces, la tecnología ha evolucionado, pasando de detectores de centelleo de sodio a sistemas ultraprecisos de germanio hiperpuro, y la digitalización de los sistemas de navegación ha permitido una mayor integración con sistemas geográficos. Sin embargo, el reto de la corrección topográfica seguía siendo uno de los principales escollos técnicos.

La nueva metodología desarrollada por Wu y Li también se adapta a futuros avances en la instrumentación. Por ejemplo, es compatible con el uso de drones de observación, que pueden volar a alturas mucho más bajas y operar en entornos inaccesibles para aeronaves tripuladas. Así, se abre la puerta a campañas de vigilancia ambiental más baratas, seguras y frecuentes, cruciales en el contexto actual de cambio climático y uso sostenible de los recursos.

Esta innovación se suma a una tendencia global de mejora en la observación de la Tierra mediante sensores remotos, que abarca desde satélites de la NASA, la ESA y empresas privadas como Planet Labs, hasta experimentos de microgravedad promovidos por Blue Origin o Virgin Galactic. Aunque el desarrollo de Wu y Li se centra en la espectrometría gamma aérea, su enfoque tridimensional puede inspirar mejoras en otros tipos de sensores, como los de infrarrojo térmico o radar de penetración terrestre.

En definitiva, la corrección dinámica tridimensional del terreno representa un salto cualitativo en la exactitud de las campañas de prospección aérea, con beneficios que abarcan desde la exploración minera hasta la protección medioambiental. La comunidad científica y la industria aguardan con interés la adopción generalizada de este método, que promete transformar la forma en que observamos y gestionamos los recursos de nuestro planeta.

(Fuente: SpaceDaily)