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Parámetros físicos y contrastes de objetos de madera en un entorno lacustre: radar de penetración en el suelo y geoeléctrica

Autores: Fediuk, Annika; Wilken, Dennis; Wunderlich, Tina; Rabbel, Wolfgang

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2020

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ciencias Naturales y Subdisciplinas

Subcategoría

Ciencias de la Tierra y Geología

Palabras clave

Madera
GPR
Geoeléctrica
Resistividad
Permitividad
Contrastes

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 14

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Investigamos cuán adecuados son el radar de penetración terrestre (GPR) y la geoeléctrica para prospectar los restos de construcciones arqueológicas de madera sumergidas en la columna de agua. Para este propósito, determinamos los contrastes de resistividad eléctrica y permitividad dieléctrica a partir de mediciones en muestras de madera contemporánea, que sirven como aproximaciones simplificadas de la madera arqueológica saturada de agua y no degradada. Como sustitutos comunes de la madera de construcción dura y blanda, investigamos la madera de roble y de abeto. La resistividad eléctrica y la permitividad dieléctrica se determinaron con un contenido de humedad creciente a partir de mediciones eléctricas a pequeña escala y de GPR utilizando un arreglo Wenner alpha y una antena Palm de 2 GHz en un experimento de riego. En un estado saturado de agua, se observaron valores de resistividad de 20. Los efectos de anisotropía y las desviaciones de las especies de madera se observaron hasta un 30%. Con base en esto, se calcularon los contrastes relativos de material de la madera con respecto al agua dulce, la arena y la arcilla, y se compararon con los valores encontrados en la literatura para contrastes sísmicos. Las mediciones geoeléctricas, de GPR y sísmicas muestran contrastes de 0.3 a 0.8, -0.4 a 0.2, y -0.24 a 0.35, dependiendo del material circundante y la orientación estructural de la madera. Los mayores contrastes se encontraron para la madera en agua dulce, seguidos por suelos arcillosos y arenosos. Con base en los contrastes determinados, se realizaron cálculos analíticos que mostraron que un objeto de 0.5 m de diámetro puede ser detectado a profundidades entre 0.5 m y 1.5 m con geoeléctrica (Schlumberger) y a profundidades entre 0.5 m y 3 m con mediciones de radar de penetración terrestre (400 MHz).

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