Dichas cicatrices del pasado aparecen cuando las ondas sísmicas chocan contra bordes irregulares o grietas en la roca. En lugar de rebotar como lo hacen en grandes capas geológicas, que dan nombre a fallas famosas como la de San Andrés —de más de 1.300 km en Estados Unidos—, las ondas se dispersan en muchas direcciones formando patrones conocidos como “difracciones sísmicas”. Durante décadas los geofísicos desconocieron estos datos porque parecían ruido, pero al analizarlos con atención notaron que ellos pueden revelar detalles mucho más finos de la arquitectura del subsuelo.

Para aprovechar esas señales, el investigador Alexander Rodríguez Correa, magíster en Geofísica de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), desarrolló un método que separa ese “murmullo” sísmico del resto de la información. En vez de concentrarse solo en las reflexiones fuertes —las que dibujan las grandes capas de roca—, el algoritmo identifica las señales dispersas y reconstruye su origen en el subsuelo. Así es posible ubicar fracturas más pequeñas que las que muestran las imágenes sísmicas convencionales.

El procedimiento se probó primero con el modelo informático Marmousi2, uno de los modelos geológicos sintéticos (llamado así porque trabaja con datos artificiales) más utilizados en la geofísica mundial para evaluar nuevas técnicas de procesamiento sísmico. Este reproduce un subsuelo altamente complejo y funciona como un laboratorio virtual en donde los científicos pueden comprobar si un método logra distinguir los detalles que normalmente pasan desapercibidos entre millones de ondas sísmicas.

Con esa herramienta, el algoritmo analiza el recorrido y el ángulo con el que regresan las ondas sísmicas, y mediante cálculos matemáticos reorganiza los datos para separar las reflexiones fuertes de las difracciones, que son señales mucho más débiles producidas por grietas o bordes en la roca. Al reconstruir el punto del subsuelo de donde provienen esas señales, el método identifica fracturas, que normalmente quedan ocultas en las imágenes sísmicas convencionales.

Ahondando en las fallas

El investigador Rodríguez explica que la técnica se aplicó luego a datos sísmicos reales de la cuenca de los Llanos Orientales, una región en donde la interacción entre la cordillera Oriental y las cuencas sedimentarias ha generado un sistema particularmente complejo de fallas y fracturas, que se extiende por alrededor de 70.000 km2 entre los departamentos de Arauca, Casanare, Meta y Vichada.

“Al procesar la información, el método permitió resaltar estructuras geológicas profundas que antes quedaban ocultas entre las señales dominantes, entre ellas la falla geológica de Yopal, la cual con el nuevo método aparece con cerca de 3 km de extensión que antes no se percibían”, indica.

En el subsuelo, las grietas funcionan como autopistas naturales para fluidos y gases. Por ellas pueden circular agua, hidrocarburos o gases que se forman por reacciones químicas entre minerales y agua en condiciones de alta presión y temperatura.

Uno de ellos es el hidrógeno natural, el elemento más abundante del universo, que ha ganado protagonismo en los últimos años porque se puede utilizar como combustible limpio: cuando se emplea para producir energía, su reacción con el oxígeno genera principalmente agua, sin emitir dióxido de carbono. Por eso se considera como una pieza importante en la transición hacia sistemas energéticos con menos emisiones contaminantes producidas por combustibles fósiles derivados del petróleo.

Aunque hoy gran parte del hidrógeno se produce industrialmente, con técnicas que separan el hidrógeno del gas natural con vapor de agua —generando gases como el dióxido de carbono (CO₂)—, científicos de distintos países han comenzado a explorar la posibilidad de extraer el hidrógeno generado de forma natural en el subsuelo. En ese contexto, las fallas y redes de fracturas actúan como rutas de migración del gas, y en algunos casos como espacios donde este se podría acumular.

Justamente la técnica desarrollada en la investigación del magíster Rodríguez ayuda a localizar esas estructuras con mayor precisión, lo que facilitaría en el futuro la búsqueda de reservorios naturales de hidrógeno, además de mejorar la exploración de hidrocarburos o recursos geotérmicos (energía del calor que sale de la tierra), evitando perforaciones en lugares que no cuentan con un buen reservorio, y disminuyendo pérdidas económicas ligadas a estos proyectos.

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