Mecanismos de formación de sumideros y análisis de predicción basado en la geoestadística en un terreno kárstico cubierto

Los esfuerzos para evaluar la formación de sumideros y cuantificar los factores de control se ven obstaculizados por la falta de observaciones históricas o conjuntos de datos de resolución gruesa en muchas áreas. Hemos aplicado los recientes avances en la cartografía de sumideros basada en SIG y en la estadística espacial para investigar de forma exhaustiva los factores que controlan la formación de sumideros en el entorno kárstico del condado de Dougherty, Georgia. Los sumideros se forman a diferentes escalas espaciales y temporales dentro del sitio de prueba. Se llevó a cabo una metodología en tres fases. En primer lugar, se detectaron 275 sumideros que se formaron o ampliaron entre 1999 y 2011, comparando los resultados de los inventarios de sumideros derivados de dos MDE adquiridos en 1999 y 2011. Además, se utilizó un MDE LiDAR (con una resolución de 1 m) para recopilar un inventario de sumideros espacialmente detallado de 3412 sumideros. Los datos del inventario de sumideros se convirtieron en mapas de densidad de sumideros para los análisis posteriores. Se aplicaron modelos estadísticos espaciales de mínimos cuadrados ordinarios (MCO) y de regresión ponderada geográficamente (RGP) para cuantificar el impacto de los factores de control sobre la densidad de sumideros. Los factores de control incluían variables geológicas, hidrológicas, antropogénicas, hidrogeológicas y geomorfológicas. Para los dos conjuntos de datos de inventario de sumideros analizados, el grosor de la sobrecarga, las fluctuaciones del acuífero y la proximidad a las fracturas, los arroyos y los humedales fueron los factores de control más influyentes en la formación de sumideros (valores p de GWR <0,05). Por último, los resultados de las estadísticas espaciales se utilizaron para 1) producir mapas interpolados de predicción de sumideros y 2) evaluar la precisión de las predicciones de densidad de sumideros de las estadísticas espaciales. Los resultados proporcionan evaluaciones de los factores que controlan la formación de sumideros y demuestran el potencial de aplicaciones similares en otras zonas kársticas con una serie temporal de MDE y conjuntos de datos auxiliares similares. El enfoque adaptado basado en SIG no sustituye a los procedimientos que dependen de estudios de campo exhaustivos tanto para el inventario de sumideros como para la adquisición de datos sobre los factores de control, aunque ofrece estimaciones para comprender el desarrollo de los sumideros en grandes áreas para ayudar a seleccionar las estrategias de mitigación adecuadas.