La falla de Agua Blanca es un importante rasgo geológico cercano a la ciudad Ensenada, Baja California, un trazo lineal de unos  100 km de longitud que corre a lo largo de la península Punta Banda y se extiende  hasta el valle de la Trinidad, cruzando el ejido Uruapan y valle de Santo Tomas. Su  fisonomía puede apreciarse desde el espacio.

Inicia en la Colonia Lázaro Cárdenas, en el valle de la Trinidad, en el extremo de lo que parece una gran “Y” acostada labrada sobre la roca,  y continúa su trazo hacia el noroeste internándose en el océano Pacífico hacia las islas Todos Santos.

Figura 1.- Corredor a lo largo de la falla Agua Blanca (polígono rojo) escaneado con LiDAR aéreo el pasado 2 de julio por la agencia NCALM (National Center for Airborne Laser Mapping)  de la NSF. Además de la falla, se hizo el levantamiento del campus del CICESE-UNAM-UABC y del deslizamiento del Km 93 en la carretera escénica Tij-Ens (polígonos verdes).

La península de Baja  California en su deriva continental, se mantiene en constante movimiento, con un desplazamiento relativo entre las  placa de Norte América y del Pacífico,  del orden de 50 mm/año. Se  especula  que parte de este  desplazamiento (15%) de la península es acomodado por la falla de Agua Blanca  en combinación con otras fallas vecinas. 

Sísmicamente, la falla de Agua Blanca ha estado inactiva o en dormancia. Desde que el CICESE monitorea  la sismicidad en Baja California (alrededor de 1975),  la falla ha reportado poca actividad. Algunos de los últimos grandes temblores en el norte de Baja California y sur  de California han ocurrido en fallas en dormancia, fallas que no se consideraban candidatas a generar temblores importantes. Uno de estos casos fue el temblor 7.2 en Baja California,  ocurrido el domingo de Pascua del 2010, cuya ruptura y replicas se extendieron a lo largo de la Sierra Cucapá en fallas que incluso nunca habían sido nombradas, y con poca o nula actividad sísmica previa.

Con la intención de estudiar la cicatriz en superficie de la falla de Agua Blanca, un grupo de  investigadores de Ciencias de la Tierra del CICESE y de la Universidad de Texas conjuntaron esfuerzos y recursos para realizar un estudio aéreo de la falla. Con apoyo de la agencia National Center for Airborne Laser Mapping (NCALM) de la National Science Foundation (NSF),  el 2 de julio de 2014 un segmento de la falla (polígono rojo en la figura 1) fue escaneando en tercera dimensión (3D) por medio de pulsos LASER. Este tipo de mapeo aéreo  captura  con sorprendente detalle la sinuosidad del relieve en el terreno. Se utiliza un instrumento aerotransportado conocido como LiDAR (Light Detection And Ranging), el cual emite pulsos a un tasa de 100 mil por segundo, midiendo la distancia de los  rebotes durante su recorrido. En cada línea de vuelo, el instrumento escanea un angosto corredor de 250 a 350m de ancho de trayectoria. Se realizan una serie de líneas dentro de la zona de interés para cubrirla volando a una altitud 600 metros en promedio sobre el terreno. El producto es una densa  nube  de puntos 3D que reconstruyen la topografía y estructuras encima del terreno. La densidad esperada de puntos 3D es del orden de 10 a 15 puntos por metro cuadrado.

Figura 2. Esquema de un levantamiento aéreo LiDAR donde la información recabada por los sistemas láser, GPS e inercial en el avión se integra con la de estaciones GPS en tierra para la reconstrucción 3D  del relieve en el terreno.

La base de operaciones fue el aeropuerto de El Ciprés, en Ensenada, y participaron Alejandro Hinojosa, del Departamento de Geología del CICESE junto con la tripulación de NCALM: Juan Carlos Fernández, Darren Hausser (operadores del LiDAR) y el piloto Butch Miller.

Figura 3.- Tripiuacion de NCALM y CICESE. De izq a derecha Juan Fernandez, Alejandro Hinojosa, Butch Miller y Darren Hauser

La nube de puntos 3D será utilizada para buscar evidencias  de desplazamiento a lo largo de la falla Agua Blanca generado por antiguos temblores. Se complementará con técnicas de fechamiento en  rocas para ubicar en el tiempo los paleo sismos. Es el tema de investigación doctoral  de Peter Gold, estudiante del departamento de Geología de  la Universidad de Texas en Austin. En mayo pasado, Peter Gold, junto con su asesora la Dra Whitney Behr visitaron el CICESE para discutir sobre el proyecto. Se hicieron reconocimientos de campo con personal de Ciencias de la Tierra, recorriendo la traza de la falla Agua Blanca para determinar los corredores a  cubrir con el vuelo.

Fig 4. En busca de cicatrices de  la falla de Agua Blanca en la península de Punta Banda. Foto en Playa Estela viendo hacia el noroeste, al fondo la península de Punta Banda. De izquierda a derecha, Alejandro González, Alejandro Hinojosa y Peter Gold.

En las fases de calibración del instrumento, se hizo un escaneo del campus CICESE-UNAM-UABC. También se escaneó el deslizamiento del km 93 de la autopista Tijuana-Ensenada (polígonos verdes en figura 1), donde ocurrió un hundimiento del suelo en diciembre de 2013. Estas nubes de puntos no contempladas originalmente en el vuelo serán de gran utilidad porque tendremos, por un lado, una reconstrucción 3D detallada del campus así como el estado de avance en la reconstrucción de la carreta, además de ser un excelente material docente. El vuelo fue financiado por la Universidad de Texas y por un proyecto de grupo CONACyT en la División de Ciencias de la Tierra del CICESE,  donde se estudian las  fallas activas del norte de Baja California. Este proyecto grupal es liderado por el Dr. José M. Romo.

Figura 5. Modelo sombreado de la superficie en el Km 93 de la carretera escénica Tijuana-Ensenada construido a partir de la nube de puntos colectada en el levantamiento LiDAR. Se puede apreciar el hundimiento en  medio de la carretera y los trabajos de reparación en ella.

Este sobrevuelo es el segundo realizado por el NCALM en investigaciones geológicas en colaboración con el CICESE. El primer sobrevuelo se realizó en agosto de 2010, después del sismo de magnitud 7.2 ocurrido el 4 de abril de 2010 en el valle de Mexicali, en Baja California. Este sismo afectó principalmente la infraestructura de riego del valle, así como a la ciudad. En esa primera ocasión, se realizó un mapeo de una franja de 150 kilómetros a lo largo de la ruptura en la sierra  Cucapá, desde el cerro Centinela hasta el Golfo de California (ver nota).

Existen propuestas para seguir trabajando en más proyectos con el CICESE y en Baja California. Hay un proyecto en colaboración con la Dra. Joann Stock, de CalTech, donde se contempla estudiar una zona de la Isla Ángel de la Guarda, incluyendo el litoral. Para ello, se utilizaría este tipo de tecnología pero con un láser especial para batimetría (estudio de las profundidades marinas). De esta manera, se podrían conocer las caracteristicas del fondo marino en aguas poco profundas, aproximadamente de 0 a 15 metros.

Palabras clave: lidar, falla de Agua Blanca, 3D, Alejandro Hinojosa