El georadar (GPR) opera conceptualmente en forma similar a los radares de navegación, mediante una antena direccional que se desplaza sobre la superficie del terreno o cuerpo de agua que se desea investigar.
El instrumento emite una serie de impulsos electromagnéticos cuya reflexión, producida en las interfases de discontinuidad dieléctrica del subsuelo, es captada por la antena emisora - receptora. La medición del tiempo transcurrido entre la emisión del pulso y la recepción de su reflexión permite al instrumento determinar la posición de la interfase. De esta forma, el desplazamiento de la antena sobre la superficie genera las imágenes del perfil de cada interfase del subsuelo con su posición respecto a la superficie. La interpretación de estas imágenes provee la información necesaria para cada aplicación específica.
En cada equipo existen diversos tipos de antenas emisoras. Hay disponibles antenas con frecuencia central de 20 Mhz hasta 2500 Mhz. El sistema es capaz de detectar y posicionar todas las discontinuidades del subsuelo que se encuentren en el cono de emisión de la antena, con las limitaciones que impone la absorción de las ondas en el subsuelo.
Para la interpretación de las imágenes obtenidas, resultan de importancia la calidad del software y la experiencia del operador e interpretador.
Es un sistema tecnológicamente avanzado capaz de indagar los terrenos con notable detalle en profundidades variables entre 0.20 cm a 50 metros aproximadamente, dependiendo del objetivo del estudio y de diversos factores técnicos.
Los resultados de los trabajos de investigación representan cortes que ilustran la distribución vertical del subsuelo, permitiendo así individualizar la presencia de materiales metálicos, basamentos de cemento, tuberías, cables, cavidades, pérdidas de líquidos, reconstrucciones de estratigrafías geológicas e hidrogeológicas, y anomalías en general.
La elección de la antena a utilizar, está en función de las dimensiones y de la profundidad de los objetos reflectores, del objetivo de la investigación y de los parámetros eléctricos del terreno (conductividad y permeabilidad magnética).
El impulso enviado al terreno se propagará con una velocidad igual a la típica del campo electromagnético en el medio en cuestión. El valor de velocidad depende esencialmente de la constante dieléctrica del medio atravesado.
La profundidad de penetración de la señal del radar es función de dos factores, la conductividad de los materiales del subsuelo y la frecuencia de la señal de emisión. Parte de la energía de la onda electromagnética transmitida se disipa en forma de calor, dependiendo esto del valor de la conductividad del medio dieléctrico que conforma el subsuelo. En medios resistivos se obtiene alta penetración (asociada a una baja absorción de la onda electromagnética), y en medios conductivos una menor penetración (asociada a una alta absorción de onda electromagnética).
Parte de la energía transmitida por la antena será entonces reflejada por los cuerpos sepultados o por las discontinuidades geológicas eventualmente presentes.
La energía del impulso reflejado será directamente proporcional al contraste del valor de los parámetros físicos entre el cuerpo sepultado y el terreno que lo contiene.
En la práctica, la ejecución del estudio se realiza moviendo la antena transmisora-receptora sobre la superficie a investigar, a lo largo de perfiles previamente determinados.
Antena de 100 MHz desplazándose sobre una embarcación en el Río Neuquén
La tecnología de la prospección georadar ofrece, respecto a las disponibles hasta hoy, una serie de ventajas:
- la rapidez en la prospección. Inmediatamente después de la fase de adquisición, es posible evaluar la naturaleza y estructura del subsuelo, tarea ésta muy difícil con otros métodos de prospecciones geofísicas subterráneas.
- investigación de tipo “no destructiva”. El terreno no es alterado por ninguna excavación o perforación.
- capacidad de realizar estudios continuos (centímetro a centímetro). Se evitan de ésta manera la interpolación de datos geofísicos y sus subsecuentes errores.
- el método se puede aplicar también sobre la superficie del agua y sobre la superficie de hielos.
- el método es aplicable en cualquier dirección. Se puede trabajar en sentido horizontal (rutas, veredas, etc.), hacia lo alto (controles sobre galerías, techos, etc.), o en sentido vertical (frentes de excavación, pilares, puentes, etc.).
EJEMPLOS DE PERFILES GEORADAR EN RÌOS
Perfil transversal al Río Neuquén profundidad del lecho 6 m
Perfil transversal al Río Paraná profundidad del lecho 18 m
Perfil transversal al Río Paraná profundidad del lecho 12 m
Sector de un perfil transversal al Río Paraná profundidad del lecho 12 m