Arqueología - Vitoria-Gasteiz.


 
 

 

 

EMPLEO DE LOS MÉTODOS GEOFÍSICOS EN LA PROSPECCIÓN ARQUEOLÓGICA URBANA: LA BASÍLICA DE NUESTRA SEÑORA DE LA SALUD, PATZCUARO, MÉXICO.

GEOPHYSICAL METHODS EMPLOYED IN URBAN ARCHAEOLOGICAL PROSPECTING: THE BASILICA DE NUESTRA SEÑORA DE LA SALUD, PATZCUARO, MÉXICO.

TRABAJOS DE PREHISTORIA.
61, nº. 2, 2004, pp. 11 a 23.

ROCÍO PONCE (*)
DENISSE ARGOTE (*)
RENÉ E. CHÁVEZ (*)
Mª. ENCARNACIÓN CÁMARA (**)


(*) Dpto. De Exploración, Instituto de Geofísica, UNAM. Cd. Universitaria, Circuito Exterior s/n, 04510 México D. F. 

(**) Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales, Universidad Politécnica de Madrid, C/ José Gutierrez Abascal 2. Madrid. España. 

Recibido: 2-VII-03; aceptado: 9-I-04.


 

 

Procesamiento de datos de GPR.

Los datos de GPR, esencialmente desplegados en forma de radargramas, fueron editados utilizando el programa RADAN (Geophysical Survey Systems, Inc. 1995-1997). Inicialmente fueron normalizados y puestos a un mismo origen para poder adecuar la escala de los mismos. Se hizo un recorte de la ventana de tiempo a 100 ns para eliminar los efectos de saturación. 

Posteriormente, los datos de GPR fueron procesados por medio del software REFLEX. Mediante este programa se aplicó un filtro pasa bandas tipo butterworth con una frecuencia de corte a los 25 y 400 Mhz para eliminar señales de baja y alta frecuencia, de acuerdo al análisis de la señal en el dominio de las frecuencias. 

Se aplicó un filtro de substracción de la media (substract-mean) y un filtro de promedios móviles (running average) para el suavizado de los datos, así como un declipping de 5 trazas para realzar las ganancias.

La Figura 7 despliega 20 perfiles tomados en el patio interior de la Iglesia en forma de cortes transversales, siguiendo la dirección de observación.

Fig. 7. Radargramas obtenidos en la zona de estudio. Se enmarcan en círculos punteados las anomalías más importantes detectadas por el radar. Obsérvese la continuidad y orientación del reflector interpretado.

Este efecto se ha obtenido utilizando el programa SLICER (Fortner Research LLC 1990-1996). 

Los 20 perfiles presentan un conjunto de reflectores con características similares. Obsérvese que las reflexiones más superficiales en cada perfil, corresponden a los primeros estratos debajo del piso. Este es el relleno apisonado sobre el que se construye el piso actual de la Basílica. Se pone de manifiesto la existencia de una estructura que se refleja en todos los perfiles, a partir del quinto, de una forma más evidente. 

Haciendo un seguimiento global, ésta tiene una dirección NW-SE (Fig. 7, círculos punteados) y continúa en el resto alejándose paulatinamente del origen en esa dirección, con una inclinación aproximada de 45º. La profundidad media de las estructuras asociadas con las anomalías se encuentra entre los 0,5 m y los 2,0 m.

Este alineamiento parece concordar con la posición de los cimientos de la nave buscada.

En círculos continuos se han identificado otras anomalías sin aparente relación con la anterior.

También se observan anomalías aisladas en los perfiles 18 y 19 que pueden corresponder a una tubería. En los radargramas 3, 4 y 5 se ven algunos rasgos más profundos, entorno a 2 m.

Mediante el programa SLICER (Fortner Research LLC 1990-1996) es posible también construir cortes transversales y a profundidad, llamados niveles, que pueden ser en tiempo o en profundidad.

En este caso se han realizado una serie de cortes en términos de la profundidad. 

Fig. 8. Presentación en capas 3D de los resultados de la Fig. 7. Mediante un proceso de interpolación se forma un cubo de trabajo en 3D. Se despliegan capas a diferentes profundidades. Obsérvese la cantidad de anomalías sin coherencia aparente para la primera capa (0,6 m). Las siguientes dos capas (1,4 m y 2,2 m) muestran el reflector mostrado en la Fig. 7. La tercera capa muestra además otros reflectores (en letras, para explicación ver texto), que conforme se profundiza se atenúan de forma importante. Nótese la última capa.

La Figura 8 presenta una serie de cortes a diferentes intervalos de profundidad, en donde se señalan las tendencias principales con líneas punteadas y letras.

El primer corte (z=0,6 m) corresponde a la parte más superficial. Como es de esperarse, se observan diferentes señales que no tienen mucha coherencia. Sin embargo, se empieza a descubrir la mencionada tendencia en la dirección NW-SE (obsérvese la alineación de los máximos, tonos claros en la Fig.8).

El segundo corte (z=1,4m) muestra un menor número de anomalías, pero se observa con mayor claridad la tendencia de un reflector (letra A), que se asume corresponde a los vestigios de la estructura de la nave (obsérvese la alineación de los valores máximos).

Hacia el tercer plano de información (z=2,2 m), se sigue apreciando la presencia de ese reflector y además aparecen nuevas anomalías.

De ellas caben destacar dos de dirección E-W a 3,8 m (letra F) y a14m (letra E) unidas por otra anomalía de dirección N-S (letra G), observada en la parte inferior del nivel (hacia el este), que podrían delimitar un recinto. 

Dentro de esta última anomalía, hacia los 6 m, aparece otra, muy puntual e intensa (letra D), que se aprecia también en niveles más profundos.

El cuarto nivel (z=3,0 m) define con mucha claridad una pequeña estructura hacia la parte inferior del plano, que se correlaciona con la observada en el plano superior (letra D), siendo ya mucho más débil la presencia del alineamiento observado en los planos anteriores.

Finalmente, en el plano obtenido a 3,8 m se observan dos alineamientos de dirección EW y unidos por uno de dirección NS (grupo B). 

A mayores profundidades no se observan claramente más reflectores de importancia. 

 

Correlación entre datos magnéticos y GPR.

El mapa de anomalías magnéticas muestra tendencias y estructuras que también aparecen reflejadas en los niveles más profundos de los datos de GPR, es decir, a partir del tercero (ver Fig. 8). 

Esto hace suponer que la información obtenida mediante el método de gradiente vertical está asociada a fuentes magnéticas situadas a una profundidad del orden de 2 m, pasando desapercibidas las estructuras más superficiales. 

Como ya se ha comentado anteriormente, ello es debido a que el sensor inferior estaba situado a un metro sobre el suelo, altura mayor de la que se suele emplear en arqueología (de 0,3 m a 0,5 m, Cámara 1989; Chávez et al. 1995), a fin de eliminar ruidos de tipo ambiental. 

Es posible que, por la posición del sensor, se hayan podido atenuar las anomalías debidas a estructuras de interés más superficiales y que aparecen reflejadas en el nivel 2 de GPR (letra A). 

Pero también puede suceder que en este nivel los contrastes magnéticos sean pequeños y no sean detectados por los sensores.

Aún así, tanto en los mapas de GPR como en el de gradiente magnético existe una gran correspondencia en la posición de las anomalías (las cuales se han denominado con las mismas letras en ambos mapas). 

Por ejemplo, la tendencia A del mapa magnético se ve principalmente reflejada en los niveles 2 y 3 del radar; la figura rectangular demarcada por las tendencias E, F y G se muestra claramente en el nivel 2 del radar. 

Así mismo, el grupo de anomalías magnéticas B se ubica en el nivel 5. Según la posición a profundidad de las anomalías y atendiendo a la ley de superposición ampliamente aplicada en la arqueología, se podría sugerir que la tendencia A es menos antigua y que la B es más antigua, encontrándose en medio las demás.

En la Figura 9 se ha esquematizado la posición y el ancho aproximado de las anomalías que representarían los cimientos de la nave buscada. 

 

Fig. 9. Integración de resultados. En este diagrama se muestra la dirección y posición tanto del reflector principal como de la nave SW. Se han puesto la posición del resto de las anomalías de GPR y de gradiente magnético vertical.

Se han añadido la información suministrada por los perfiles que se realizaron en los jardines, fuera del patio interior, y que no se muestran en este artículo, como apoyo a la interpretación obtenida pues muestran la continuidad y tendencia de los supuestos restos de la antigua nave.

Sobre este mismo mapa, se ha colocado esquemáticamente la posición del posible muro con base en testimonios documentales de la época. Obsérvese que la alineación de las anomalías de GPR y de gradiente vertical coinciden con la posición teórica del muro.

 

CONCLUSIONES.

La interpretación de los datos obtenidos en investigaciones geofísicas aplicadas a la Arqueología resulta complicada porque muchas de las estructuras a localizar dan una respuesta débil, y además no se encuentran aisladas por lo que sus efectos se superponen. Esta dificultad se incrementa cuando el estudio se realiza en zona urbana, donde los valores obtenidos recogen además el ruido ambiental producido por los materiales de construcción humana (cables de luz, rejas metálicas, edificios, etc.).

Las limitaciones por el hecho de trabajar en un área urbana no sólo surgen en la fase de interpretación sino que ya se han dejado sentir en la fase de programación. El tamaño y dirección de los perfiles han tenido que acomodarse al trazado urbanístico, la elección del método geofísico o el modo de operar con dicho método está condicionada por el medio en que se trabaja (por ejemplo, con el método magnético es recomendable que se realice en el modo de gradiente vertical, como se ha hecho en este trabajo).

A la vista de los resultados obtenidos y sin olvidar las limitaciones que se acaban de comentar, se puede inferir que existen evidencias para suponer que las anomalías encontradas hacia la parte sur de la Basílica se corresponden con la nave anexa a la principal de la Iglesia, que señalan los documentos históricos, al menos en esta zona estudiada.

La existencia de una estructura de dirección NW-SE aparece reflejada por los dos métodos geofísicos aplicados, aunque con mejor resolución a través del método de GPR. La correlación entre los dos métodos es mayor a profundidad, debido a que la disposición de los sensores del gradiómetro, tal y como se ha señalado anteriormente, habrá atenuado anomalías magnéticas asociadas con estructuras superficiales.

No cabe duda, que sería deseable disponer de la información de una excavación arqueológica para poder contrastar con los resultados geofísicos. Esto no es posible, por lo que sólo se pueden contrastar con la documentación bibliográfica.

Hay que señalar que los métodos geofísicos no destruyen el contexto histórico (Scollar 1986) y se ha mostrado su utilidad en la definición y caracterización en sitios de interés arqueológico (Cámara et al. 1995; Chávez et al. 1995). 

En zonas urbanas, que poseen un contexto arqueológico, generalmente es imposible llevar a cabo una excavación; la realización de estudios geofísicos permite cartografiar esta riqueza arqueológica y así conocer y proteger el Patrimonio Arqueológico ante futuros cambios urbanísticos.

El estudio realizado en la ciudad de Pátzcuaro, considerada patrimonio de la Humanidad, es un ejemplo donde los métodos geofísicos demuestran ser una herramienta fundamental para caracterizar sitios de interés arqueológico e histórico.


AGRADECIMIENTOS.

Los autores agradecemos la participación en el trabajo de campo del M. en C. Pedro López y del Ing. Oscar Díaz. Estamos en deuda con la familia Ponce por haber sido excelentes anfitriones durante el periodo de trabajo en la ciudad de Patzcuaro. 

Les damos las gracias también a las autoridades civiles y eclesiásticas por permitirnos trabajar dentro y en los alrededores de la Basílica de Nuestra Señora de la Salud. Finalmente, este trabajo fue parcialmente financiado por el proyecto interno IGE-B117; los doctores Chávez y Cámara fueron apoyados por un proyecto de intercambio académico entre la Universidad Nacional Autónoma de México y la Universidad Politécnica de Madrid.

 


BIBLIOGRAFÍA.

ARZATE, J.A., FLORES, E.L., CHÁVEZ, R.E., BARBA, L. y MANZANILLA, L. 1990: "Magnetic prospecting for tunnels and caves in Teotihuacan, México". En S.H. Ward (ed.): Investigations in Geophysics 5. Estados Unidos. Geotechnical and Environmental Geophysics 3: 155-162.

BARBA, L., LAZOS, L., ORTIZ, A., LINK, K. y LÓPEZ, L. 1997: "La arquitectura sagrada y sus dioses. Estudio geofísico y químico de la Casa de las Águilas, Tenochtitlan, México". Revista de Arqueología Española XVII: 44-53.

BLIKOVSKY, M. C. 1979: "Processing and applications in microgravity surveys". Geophysical Prospecting 27: 848-861.

CÁMARA, M.E. 1989: Métodos geofísicos aplicados en investigaciones arqueológicas. Ph.D. Thesis, Universidad Complutense de Madrid: 377.

CÁMARA, M.E.; HERRERA, J.; HERNÁNDEZ, M.C. y CHÁVEZ, R.E. 1995: "Aplication of the fast fourier transform to interpret geoelectric anomalies: preliminary results". Journal of Archaeological Science 22: 619-628.

CHANFÓN, C. 1994: Arquitectura del siglo SVI. Temas escogidos. Colección Arquitectura 6. Facultad de Arquitectura-UNAM.

CHÁVEZ, R. E., HERNÁNDEZ, M.C., HERRERA, J. y CÁMARA, M.E., 1995: "A magnetic survey over La Maja, an archaeological site in northern Spain". Archaeometry (Great Britain) 37-1: 171-184.

CHÁVEZ, R.E.; CÁMARA, M.E.; TEJERO, A.; BARBA, L. y MANZANILLA, L. 2001: "Site Characterization by Geophysical Methods in the Archaeological Zone of Teotihuacan, México". Journal of Archaeological Science 28: 1265-1276.

HERNÁNDEZ, M.C.; CÁMARA, M.E.; FERNÁNDEZ OCHOA, C. y GARCÍA, P. 1988: Prospección eléctrica en zona urbana: aplicación al estudio del trazado de la muralla romana de Gijón. Coloquio de arqueología del Noroeste Peninsular. Oporto (Portugal).

HESSE, A. 1966: Prospectiones Geophysiques a faible profondeur. Applications a L'Archèologie. Paris. Ed. Dunod.

JENSEN, R. 1986: Introductory digital image processing. A remote sensing perspective. New Jersey Prentice Hall.

LIRA, J. 2002: Introducción al tratamiento digital de imágenes. CIC-UNAM-FCE.

LÓPEZ ÁLVAREZ, A. M.a ; PALOMERO PLAZA, S. y MENÉNDEZ ROBLES, M.a L.,1995: Museo Sefardí (Toledo). Ministerio de Cultura. Madrid.

MACÍAS, P. 1978: Pátzcuaro. Monografías Municipales del Estado de Michoacán. Imprenta Madero, México.

PONCE, R. 2003: Arqueología urbana en Patzcuaro: Tesis de Licenciatura, Escuela Nacional de Antropología e Historia: 110. México.

RAMÍREZ, M. 1986: La catedral de Vasco de Quiroga. El Colegio de Michoacán, Zamora.

RAMÍREZ ROMERO, E. 1986: Catálogo de monumentos y sitios de la región lacustre. Primer tomo. Pátzcuaro. Univ. Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Michoacán.

SCOLLAR, I. 1986: "Display of archaeological magnetic data". Geophysics 51: 623-633.

TOUSSAINT, M. 1942: Patzcuaro. Imprenta Universitaria, UNAM, México. ­ 1981: Claudio de Arciniega, arquitecto de la Nueva España. UNAM, México.