Geofísica Marina

El grupo de Geofísica Marina cuenta con amplia experiencia de más de 10 años en investigación cientifíca en altamar así como aguas epicontinentales. Dentro de la gama de conocimientos y actividades a las que se dedica el grupo de Geofísica Marina, se encuentra el registro de datos geofísicos como son: (a) Batimetría Multihaz, (b) Reflexión Sísmica y (c) Magnetometría Marina, así como también cuenta con la experiencia para desplegar con éxito equipo especializado para la captación de sedimentos y rocas del lecho marino, como son: la multinucleadora, la boxcore, lanzamiento de núcleos de pistón, dragas y CTD.

Las principales embarcaciones usadas para realizar sus actividades de investigación son el B/O EL PUMA y el B/O Justo Sierra, las cuales cuentan con la infraestructura y equipos necesarios para dicho fin, como son las ecosondas multihaz y el perfilador sísmico. Además de estas embarcaciones, el equipo de Geofísica Marina a colaborado en mediciones a bordo del B/O BIPO, buque oceanográfico a cargo de INAPESCA.

Por otro lado, la presencia del grupo de Geofísica Marina no solo se límita a embarcaciones nacionales, sino también a buques oceanográficos internacionales como han sido el F/R SONNE de GEOMAR de manufactura alemana con sede en Kiel, Alemanía; el R/V Kilo Moana de la Universidad de Hawaii, EUA; el R/V James Cook del National Oceanography Centre de Inglaterra, entre otros. En todos ellos, el grupo de Geofísica Marina se ha desenvuelto con excelentes resultados y ha colaborado en trabajos de investigación de gran relevancia.

Enseguida se da una breve descripción de las técnicas empleadas por el grupo de Geofísica Marina durante las campañas oceanográficas.

El método geofísico de batimetría multihaz es un método que implica la adquisición de valores de profundidad del lecho marino por medio de la emisión y recepción de una serie de haces acústicos enviados a través de la columna de agua y que, al llegar al fondo marino regresando, con información sobre su profundidad y configuración. El método se realiza por medio del equipo hidroacústico multihaz EM300 y EM302 de la marca Kongsberg, instalado en los Buques Oceanográficos EL PUMA y El Justo Sierra, respectivamente. Estos equipos trabajan a 30 kHz con una emisión de 135 y 432 haces simultanéa y con una apertura de 150°. Las profundidades alcanzadas de manera óptima con estas ecosondas va de los 200 m y hasta los 7,000 m. De manera adicional, el B/O Justo Sierra cuenta con la ecosonda hidroacústica EM2040 para realizar mapeos del fondo marino en aguas someras, que van de los 5 m y hasta los 200 m.

Estas ecosondas, además permiten obtener valores de la retrodispersión o backscatter del lecho marino, lo que permite realizar un analísis y clasificación del tipo de sedimentos y las estructuras geológicas que en él existen.

Además de la adquisicíon de valores de profundidad y de backscatter, la ecosonda EM302 y la EM2040 instaladas en el B/O Justo Sierra permiten obtener información de la columna de agua, con lo cual es posible detectar estructuras como ventilas hidrotermales o emanaciones de algún otro flujo de calor proveniente del fondo marino.

El equipo utilizado en este tipo de adquisición es el perfilador sísmico de alta resolución TOPAS PS18 de la marca Kongsberg, el cual trabaja a 18 kHz y tiene una resolución de hasta 20 cm de detección de horizontes o capas sedimentarias. A diferencia de los métodos Sísmicos 2D y 3D tradicionales, el TOPAS realiza la adquisición a partir de un único haz acústico elástico que permite registrar perfiles sísmico con detalle en espesores y con una de penetración de hasta 150 m. Las profundidades alcanzadas por el perfilador sísmico en aguas somera es de 100 m y en zonas más profundas de hasta los 7,000 m.

Adicionalmente, el método de reflexión sísmica utilizado en los Buques Oceanográficos de la UNAM, permite realizar un postprocesado en tiempo real de los datos adquiridos durante la campaña oceanográfica.

El método geofísico de magnetometría marina se lleva a cabo a partir de la adquisición de valores del campo magnético total terrestre. Dichos valores están asociados directamente las estructuras geológicas que contengan en su constitución mineralógica, materiales ferromagnéticos los cuales se oriental al campo magnético prevaleciente. Además, el método magnéticos permite identificar estructuras geológicas, como son Fallas e intrusiones magmáticas.

El registro del campo magnético total se realiza a través del magnetómetro marino G-877 de la marca Geometrics el cual cuenta con una resolución de 0.1 nT y que puede tomar valores cada 2 s.

La óptima adquisición de valores magnéticos se realizar enviando el magnetometro marino a 250 m de distancia del buque oceanográfico, para evitar la influencia de las estructuras métálicas y el campo magnético propio del buque producido por sus componentes electrónicos.

La captación de sedimentos de la superficie del lecho marino en la investigación científica es fundamental para determinar la naturaleza de origen de los sedimentos así como identificar el nivel de la estratificación de sedimentos.

La captación de sedimentos se realiza con un tubo de 6 m, el cual es enviado al fondo marino por medio de la gravedad y sellado con un tapón que cierra como un pistón.

Las labores que se realizan en altamar pueden ser replicadas en lagos y lagunas en el continentes, lo que ha dado la oportunidad de realizar Geofísica Marina utilizando los métodos como el barrido lateral o SideScan Sonar y Magnetometría Marina. Tal fue el caso del estudio realizado en la laguna de Tequestitengo, Morelos con la intención de detectar la cúpula de una Iglesia sumergida, tras ser inundado el pueblo hace años atrás.

El estudio permitió identificar con precisión a través del SideScan Sonar, la distribución y localización de la cúpula así como el detalle de su deterioro. Mientras que, la magnetometría da indicios de la contribución magnética que provoca la Iglesia y su anomalía asociada.

La columna de agua de los océanos tiene propiedades físicas y químicas que dan las condiciones necesarias para la biodiversidad y fenoménos naturales como las corrientes marinas y el desplazamientos de masas de agua.

Los parámetros físicos y químicos como la salinidad, temperatura, presión, flourencencia entre otros pueden ser medidos con el equipo CTD (Conductivity Temperature Depth) que se encuentra a bordo de los buques oceanográficos.

La flourecencias así como la Conductividad, Temperatura y Profundidad son registrados con un CTD 911 plus de la marca SeaBird .