Por Colleen O’Hanlon, responsable de contenido corporativo
En la ciudad de Maceió, Brasil, décadas de minería subterránea de sal de roca dejaron un legado oculto y peligroso: 35 enormes cavidades subterráneas.
Cuando el suelo comenzó a desplazarse y agrietarse, lo que representó una amenaza directa para el millón de habitantes de la ciudad, se convocó al Servicio Geológico de Brasil (SGB) para evaluar el riesgo con carácter urgente.
Using Leapfrog, the SGB developed a comprehensive 3D geological model that provided critical insights into the subsurface instability, enabling authorities to take decisive action and avert what would become the largest ongoing urban social-environmental disaster in Brazil.
Con Leapfrog, el SGB desarrolló un modelo geológico 3D integral que proporcionó información fundamental sobre la inestabilidad del subsuelo. Esto les permitió a las autoridades tomar medidas decisivas y evitar lo que se convertiría en el mayor desastre socioambiental urbano en curso en Brasil.
El desafío: una ciudad sobre terreno inestable
Desde la década de 1970, las extensas operaciones de extracción de sal bajo Maceió habían creado enormes cavidades subterráneas, algunas de hasta 150•metros de longitud. Durante años, estas cavidades constituyeron un riesgo conocido, aunque no cuantificado. La situación alcanzó un punto de crisis en 2018, cuando un sismo provocó grietas generalizadas en la superficie y un hundimiento significativo del terreno en varios barrios.
El mapa de subsidencia muestra que las áreas más afectadas por el hundimiento del terreno se ubican justo sobre las cavidades producidas por la minería de sal. El hundimiento registrado en estas zonas es superior a 45 mm al año.
La estabilidad del terreno se vio comprometida, lo que ponía en peligro las viviendas, las calles y la infraestructura esencial. Las evacuaciones desencadenaron una grave crisis social. El SGB se enfrentó al enorme reto de comprender la compleja geología del subsuelo y el comportamiento de las minas de sal para determinar la causa de la inestabilidad y predecir el riesgo futuro para la ciudad.
La solución: visualización del subsuelo con Leapfrog
Para abordar el problema, el SGB necesitaba una herramienta que pudiera integrar diversos conjuntos de datos —incluidos estudios cartográficos, geológicos y geofísicos— en un modelo único y coherente. Si bien los intentos iniciales con otro software resultaron inadecuados para crear un modelo estratigráfico preciso, las capacidades de modelado implícito de Leapfrog demostraron ser la solución ideal.
Este es un modelo geológico tridimensional en el que se ha resaltado la capa de evaporitas (sal). El modelo se ha elaborado a partir de perforaciones que se diseñaron con fines de extracción de sal.
El equipo del proyecto desarrolló una metodología innovadora para construir un modelo 3D de las cavidades de la mina de sal. Utilizaron datos históricos de estudios con sonar y georreferenciaron las imágenes en Leapfrog. Al digitalizar secciones transversales desde múltiples ángulos, construyeron 127 sólidos 3D detallados que representan cada mina de sal.
Leapfrog también desempeñó un papel fundamental en la elaboración de modelos de la geología general de la zona. Su algoritmo de modelado implícito le permitió al equipo cartografiar con precisión las capas estratificadas de la cuenca de Alagoas e identificar estructuras de ruptura preexistentes que se cruzaban con las minas de sal. Este modelo 3D integrado, que combina las cavidades de la mina y la geología regional, se convirtió en la piedra angular de la investigación.
Aunque se desarrolló en respuesta a una crisis en curso, el modelo también demuestra el papel más amplio que puede desempeñar el modelado geológico en 3D en la minería responsable: ayudar a las organizaciones a comprender los riesgos del subsuelo, respaldar la toma de decisiones transparente y servir de base para estrategias más seguras de cierre y remediación.
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El resultado: decisiones basadas en datos que salvaron vidas
El modelo 3D proporcionó una comprensión sin precedentes del desastre que se estaba gestando bajo Maceió. Entre los principales hallazgos se encuentran:
- Comprensión de la causa: el modelo visualizó cómo las inestabilidades en los techos de las cavidades provocaban su colapso y su ascenso hacia la superficie. Se midieron desplazamientos verticales de hasta 350m, y algunas cavidades se expandieron hasta en un 200%.
- Identificación de riesgos críticos: el análisis reveló que las cavidades estaban atravesando la capa de sal y conectándose entre sí, situación que aumentó de manera drástica el riesgo de que se produjeran socavones catastróficos. Un colapso en la mina a finales de 2023 creó un cráter de cerca de 27.5 millones de metros cúbicos y liberó sal directamente en la Laguna de Mundaú, lo que devastó el ecosistema del que dependían miles de familias locales para la pesca y la recolección de mariscos.
- Información para la evacuación y la indemnización: los resultados proporcionaron la evidencia científica necesaria para identificar las zonas más vulnerables. Esto condujo a la declaración de inutilidad permanente de alrededor de 14•000 propiedades y al desplazamiento forzado de unas 60•000 personas. El estudio también constituyó una base sólida para que la población afectada exigiera una indemnización económica.
- Creación de una base digital:el modelo constituye ahora una herramienta fundamental para monitorear la estabilidad del suelo y puede servir de base para un futuro enfoque de gemelo digital de la zona, lo que permitirá una toma de decisiones más precisa y dinámica para proteger a la población local.
Al aprovechar Leapfrog, el Servicio Geológico de Brasil logró transformar datos complejos en un modelo 3D claro y útil. Esto les permitió comprender las causas fundamentales del hundimiento, mitigar el impacto del desastre y proteger la vida de decenas de miles de personas a través de los esfuerzos de recuperación en curso liderados por la Oficina de las Naciones Unidas de Servicios para Proyectos (UNOPS, por sus siglas en inglés).
El modelo ofrece un ejemplo contundente de cómo los datos integrados del subsuelo pueden contribuir a la toma de mejores decisiones, no solo como respuesta a una situación, sino también como medida preventiva. Al hacer visibles las condiciones ocultas del subsuelo, el modelado geológico en 3D puede ayudar a identificar la inestabilidad con mayor antelación, orientar las estrategias de monitoreo y reducir la probabilidad de que se produzcan impactos en etapas posteriores antes de que estos ocurran.