Con el desarrollo de nuevas tecnologías es posible realizar mediciones más precisas y es por eso que un proyecto de investigación de la Universidad de Costa Rica (UCR) sienta las bases para que todas las altitudes geográficas en nuestro país, con referencia al nivel del mar, se revisen y actualicen.
Este proyecto permitirá medir con mayor precisión la altitud de nuestras montañas, volcanes y ciudades. (Foto del Cerro Chirripó, Juan Manuel Sanabria)
Antes de lograr este objetivo final, es necesario establecer en el país una red de puntos en los cuales se determine la aceleración de la gravedad relativa y absoluta, ya que ese dato es necesario para establecer luego el nivel del mar del cual se partirá para medir la altitud de los diferentes accidentes geográficos en cualquier punto del territorio nacional.
En esta primera etapa se establecieron entre 10 y 15 puntos en todo el país donde, con un instrumento llamado gravímetro relativo, se realizan las mediciones de la aceleración de la gravedad relativa, con el fin de determinar si son aptos para tomarlos como puntos fijos de referencia donde se establecerá luego la gravedad absoluta.
En nuestro país no se cuenta con el gravímetro absoluto requerido para medir la aceleración de la gravedad absoluta, por lo cual la UCR está gestionando convenios con la Universidad de Sao Paulo de Brasil e instituciones asociadas a ella como el Instituto Geográfico y el Centro de Estudios de Geodesia de ese país.
Mediante esos convenios en el 2017 visitarían nuestro país varios científicos brasileños, quienes traerían, en calidad de préstamo, el instrumento para establecer las gravedades absolutas en esos puntos definidos por la investigación de la UCR, con lo cual el país contará con una “Red de Gravedad Absoluta de Referencia”.
De esta manera, sin necesidad de comprar este costoso instrumento, Costa Rica contaría con esa valiosa información que permitirá realizar mediciones de gravedad relativa con gravímetros que sí existen en la UCR, el Instituto Costarricense de Electricidad (ICE) y la Universidad Nacional (UNA).
El investigador principal del proyecto, el Dr. Oscar Lücke Castro, investigador y docente de la Escuela de Geología de la UCR, dijo que la idea es tener los sitios monumentados, es decir se construye una base de cemento incrustada en el suelo a la cual se le coloca una placa metálica.
“La placa marca justo el punto donde se midió, para que esto sea reproducible. Yo puedo, mucho tiempo después, regresar al sitio y medir exactamente el mismo punto. Porque esa va a ser nuestra referencia para todas las mediciones próximas”, agregó
El Dr. Lücke explicó que las mediciones de gravimetría tienen varias aplicaciones prácticas. Por ejemplo, “la heterogeneidad de la distribución interna de masas del planeta genera cambios en la gravedad, así que al medir nosotros la gravedad en la superficie, podemos crear modelos de las estructuras y la distribución de masa interna del planeta en términos de densidad, esa es la principal aplicación en geología y tectónica”.
Por otra parte, dijo que en la parte geodésica, la gravimetría es muy importante para establecer la referencia altimétrica. “Lo que buscamos es llegar a tener una red de mediciones gravimétricas que nos permitan crear lo que llamamos un modelo de geoide o modelo geoidal del territorio nacional, el cual va a ser la referencia para las mediciones altimétricas”.
Señaló que esto es sumamente importante para integrar la referencia vertical de nuestro país al marco de las Américas, homologándola al Sistema de Referencia Geocéntrico para las Américas (SIRGAS), el cual a su vez está estandarizado con el Sistema Internacional de Referencia Terrestre (ITRS, por sus siglas en inglés).
Adicionalmente, esto a su vez permitirá actualizar con mayor exactitud las altitudes de cualquier punto geográfico, referenciadas al nivel del mar. Con estas mediciones más exactas, las altitudes que conocíamos de montañas y volcanes, podrían variar incluso en varias decenas de metros, pues las alturas van a ser diferentes según el nivel de referencia.
Para que la medida de las altitudes sea precisa y confiable, se debe contar con información de planimetría, que es la rama de la topografía que representa a escala los detalles de un territorio sobre una superficie plana; la altimetría, que es la parte de la topografía encargada de representar la altitud de un punto en relación con un plano de referencia; y la gravimetría, que se ocupa de la medición del campo de gravedad.
Así, por ejemplo, un instrumento llamado mareógrafo establece el nivel medio no perturbado del mar, pero que no toma en cuenta las variaciones de la gravedad. Entonces adicionalmente se debe realizar una medición de la gravedad con un gravímetro relativo. Esto unido a una observación de posicionamiento satelital como el Sistema de Posicionamiento Global (GPS, por sus siglas en inglés).
Acotó el científico que el nivel de referencia más preciso “sería el que corresponde con el potencial de gravedad que coincide con el nivel medio no perturbado del mar”.
Contar con una “Red de Gravedad Absoluta de Referencia”, permitirá ampliar el espectro de investigaciones que se pueden realizar en los campos de la tectónica y geodesia.
Dr Oscar Lücke Castro y la asistente Yendri Vargas Prado, estudiante de geología e ingeniería topográfica, realizan mediciones del ruido natural y cultural en la aceleración de la gravedad en los puntos que conformarán la Red de Gravedad Absoluta de Referencia.
Todos estas mediciones se realizan hoy en día con mayor exactitud porque existe la tecnología para hacerlo, pero también porque hoy se tiene claro que la tierra no tiene la forma elíptica perfecta, lo cual se consideró en el pasado para simplificar los cálculos matemáticos en su superficie.
Aunque sí es achatada en los polos y ensanchada en el ecuador, la tierra tiene la forma más parecida a la de una papa que a la de un huevo. Tanto es así, que un modelo llamado “geoide”, en contraste con el tradicional “elipsoide”, diseñado por la Universidad de Postdam en Alemania, ha sido bautizado en inglés como “Potsdam Gravity Potato” , que significa Papa de Gravedad de Potsdam.
Este modelo geoidal reproduce la forma irregular real que posee la superficie de nuestro planeta (VER GEOIDE)
El científico explicó que en el colegio se nos enseña que la gravedad es constante de 9,8, pero que realidad “la gravedad varía por muchos factores, la altitud conforme nos alejamos del centro de la tierra, la latitud debido a ese abultamiento de la forma de la tierra en el ecuador, y la geología, es decir las masas internas del planeta”.
El Dr Oscar Lücke Castro obtuvo el título de licenciado en geología en la UCR y luego el doctorado en Geofísica en Campos Potenciales, principalmente de gravedad, en la Universidad Christian Albrecht de Kiel, Alemania.
Esta investigación del Dr. Lücke ha despertado el interés de varias instituciones nacionales relacionadas con el tema, como el Instituto Costarricense de Electricidad (ICE), el Instituto Geográfico Nacional (IGN) del Registro Nacional de la Propiedad (RNP) y el Laboratorio Costarricense de Metrología (LACOMET), adscrito al Ministerio de Economía, Industria y Comercio (MEIC), entre otras.
En todo el territorio nacional se seleccionaron los puntos en los que se comprueba sí cumplen con los requisitos para conformar la Red de Gravedad Absoluta de Referencia.
