Toda técnica geofísica sufre de no unicidad: a una misma medición le corresponden muchos modelos de subsuelo distintos, todos compatibles con el dato. No es un defecto de los instrumentos, es una propiedad de la información que la medición contiene. Quisimos medir cuánto pesa realmente, y el resultado nos sorprendió.
El experimento
Partimos de un perfil de subsuelo conocido, de ocho capas, con un Vs30 de 325 m/s. A partir de ese perfil generamos la curva de dispersión que un ensayo MASW habría medido. Después fingimos no conocer la respuesta y trabajamos a la inversa: del dato, reconstruir el terreno. Doscientas veces, con hipótesis iniciales distintas.
La ventaja de trabajar así es que conocemos la respuesta correcta. Con datos de campo nunca se sabe si el perfil obtenido es el verdadero; aquí sí, y el error se puede medir.
Ciento veintidós perfiles, todos «correctos»
De los 200 intentos, 122 produjeron un perfil que explica el dato de dispersión con un error inferior al 3%: un ajuste que cualquier operador consideraría óptimo.
Esos 122 perfiles no son variaciones sobre el mismo tema. Son perfiles distintos entre sí:
- el más bajo tiene Vs30 = 300 m/s
- el más alto tiene Vs30 = 679 m/s
El límite entre categoría B y categoría C — 360 m/s — cae en medio de la distribución: 83 perfiles se sitúan en categoría C y 39 en categoría B. Un perfil de cada tres, con el mismo dato, conduce a una clasificación sísmica distinta.
Este es el punto que normalmente queda implícito: cuando un programa devuelve un perfil, no está diciendo que los demás sean erróneos. Está diciendo que ha dejado de buscar.
Qué ocurre al añadir la curva H/V
Retomamos esos 122 perfiles — todos indistinguibles a partir de la sola dispersión — y pedimos a cada uno que explicara también la curva H/V medida en el mismo punto con un tromómetro de tres componentes.
El perfil que mejor la explica tiene Vs30 = 324 m/s. El valor real era 325 m/s.
No es una mejora marginal: es el paso de un problema con cientos de soluciones a un problema con una. La curva H/V, por sí sola, no habría bastado para reconstruir el perfil — pero es exactamente la información que le falta al MASW para ser decisiva.
La curva H/V dice dónde está el fondo. La dispersión MASW dice cómo es por encima. Ninguna de las dos, por sí sola, dice ambas cosas.
El límite que casi nadie declara: la longitud del tendido
Hay un segundo aspecto, aún más práctico, surgido al trabajar sobre un caso real.
Un ensayo MASW resuelve de forma fiable longitudes de onda del orden de la longitud del tendido. Cada punto seleccionado, a frecuencia f y velocidad de fase v, corresponde a una longitud de onda λ = v/f, y la profundidad investigada está comprendida aproximadamente entre λ/3 y λ/2.
| Longitud del tendido | Profundidad realmente investigada | ¿Vs30 determinable? |
|---|---|---|
| 24 m | 8–12 m | no, en gran parte extrapolado |
| 48 m | 16–24 m | parcialmente |
| 72 m | 24–36 m | sí |
La comparación con los 30 metros que exige el Vs30 es inmediata: con tendidos cortos la parte profunda del perfil no se mide, se extrapola. Y es precisamente la porción que la curva H/V, que mide la resonancia de toda la columna, consigue limitar.
En un caso real con un tendido de 24 metros, se habían seleccionado dos puntos a 4,7 y 5,0 Hz con velocidades de 491 y 428 m/s: longitudes de onda de 104 y 85 metros, más de cuatro veces el tendido. Para explicarlos, la inversión situó un sustrato de 717 m/s a 18 metros de profundidad — un sustrato rocoso que no existe. El ajuste seguía siendo excelente y ningún indicador señalaba el problema. Eliminados esos dos puntos, el conflicto desapareció.
El error que no deja rastro
Por último, hay un error que ocurre en campo y es invisible. En el espectro de velocidad se identifica una curva bien definida y se interpreta como modo fundamental. A veces no lo es: cuando la energía se distribuye en los modos superiores, el fundamental puede ser débil o estar completamente ausente, y la curva más evidente es en realidad un modo superior.
En nuestras pruebas, atribuir al fundamental una curva que era en cambio el primer modo superior llevó el Vs30 de 325 a 451 m/s: una categoría de subsuelo equivocada, con un error en el ajuste de la dispersión inferior al 1%. Repetido 155 veces, el error resultó sistemático — siempre en la misma dirección, nunca aleatorio.
Un error de interpretación de los modos no produce incertidumbre. Produce una respuesta equivocada, precisa y coherente.
Cómo se hace, en la práctica
- En campo: en el mismo punto, el tendido MASW habitual y un registro HVSR de 15–20 minutos con tromómetro de tres componentes, preferiblemente en el centro del tendido.
- En Easy MASW: picking de la curva de dispersión, atribuyendo a cada curva su propio número de modo, y exportación de las curvas modales.
- En Easy HVSR: importación de la dispersión e inversión conjunta. Un único perfil Vs, coherente con ambas mediciones.
Qué llevarse a casa
- Un misfit bajo no certifica el resultado. Dice que el modelo es compatible con el dato, no que sea el único. La pregunta correcta es: ¿cuántos otros modelos llegan ahí?
- El MASW por sí solo es un problema subdeterminado. No es un límite del software: es una propiedad del dato. Ningún algoritmo puede recuperar información que la medición no contiene.
- Un HVSR en el mismo punto cuesta quince minutos, y es la información que falta. La relación entre coste de adquisición y reducción de la incertidumbre es probablemente la mejor disponible en geofísica aplicada de superficie.
- El modo hay que identificarlo, no suponerlo. Un espectro «limpio» no es automáticamente un modo fundamental.
- Atención a los valores cercanos a los límites de categoría. 360 m/s separa la B de la C: un resultado de 350 o 380 m/s obtenido con un solo método es una decisión de proyecto apoyada en una incertidumbre que no se ha medido.
Una nota metodológica
Los números de este artículo proceden de datos sintéticos: perfil conocido, curvas calculadas, sin ruido instrumental. Es una elección deliberada — solo así se conoce la respuesta exacta y se puede medir el error.
Con datos reales la situación es más difícil, no menos: ruido, efectos tridimensionales, picos H/V de origen antrópico. La no unicidad medida aquí es, por tanto, una estimación optimista.
El análisis conjunto MASW + HVSR está disponible en Easy MASW y Easy HVSR. Una guía técnica completa, con el procedimiento paso a paso y los consejos operativos para la inversión, puede descargarse en PDF: Análisis conjunto MASW + HVSR — guía.
Manuales en línea: help.geostru.io/masw · help.geostru.io/easyhvsr
