Pese a que públicamente sólo habían trascendido cuatro lugares de búsqueda del cuerpo de Marta del Castillo -el río Guadalquivir, el vertedero de Alcalá de Guadaíra, dos zanjas del barrio de Caño Ronco, en Camas, y la Ruta del Agua, en este mismo municipio-, la Policía Nacional ha buscado el cadáver en más de 70 lugares distintos, algunos de ellos ubicados en las provincias de Cádiz y Huelva. Así consta en el informe con el que la Policía respondía al juez de Instrucción 4 de Sevilla, Francisco de Asís Molina, desaconsejando la búsqueda que esta semana se está llevando a cabo en las inmediaciones de la Ruta del Agua por no existir indicios de que en este lugar pudiera encontrarse el cadáver de la joven asesinada.

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El informe, firmado por el comisario jefe de la brigada provincial de Policía Judicial, Manuel Piedrabuena, detalla un listado de localizaciones en las que la Policía buscó el cuerpo de Marta del Castillo desde una semana después de su desaparición hasta varios meses después de la misma. Muchos de estos lugares están en Sevilla capital, pero otros distan decenas de kilómetros de la ciudad e incluso pertenecen a otras provincias.

Es el caso de Nerva y Punta Umbría, en Huelva, y Chipiona, en Cádiz. En el primero de estos municipios se buscó, el 5 de agosto de 2009, en un brazo del río Ribera del Jarama. En Punta Umbría la Policía fue llamada después de que alguien viera a una joven de apariencia similar a la de Marta en las dependencias del Instituto de la Marina, informándose sobre el procedimiento para emanciparse. En Chipiona se inspeccionó una vivienda propiedad de la familia de Marta.

La Policía inició estas búsquedas al tener sospechas o indicios del posible paradero del cuerpo o bien a raíz de las llamadas de ciudadanos y los anónimos recibidos. Entre los lugares inspeccionados hay algunos vinculados con el asesino, Miguel Carcaño, y las personas que quedaron absueltas en el juicio. Así, se revisaron los bajos del centro de salud del Polígono Norte, donde trabajaba como vigilante de seguridad Javier Delgado, el hermano del asesino; la azotea del bloque de León XIII en el que residía Carcaño; el entorno de la vivienda de Caño Ronco en el que vivía la novia de éste con su familia; o un olivar de Montequinto próximo a la hamburguesería  Uranga y el bar Sri Lanka, donde Samuel Benítez estuvo con unos amigos la noche en que fue asesinada Marta, el 24 de enero de 2009.

Incluso los agentes localizaron desde el helicóptero un pozo de Villanueva del Río y Minas que fue revisado por la unidad de Subsuelo porque la Policía fue informada de que en este municipio podían vivir algunos familiares de Miguel Carcaño. También hubo una inspección en los trasteros, garajes y elementos comunes del bloque de la calle Tharsis en el que reside la ex mujer del hermano del asesino, mientras que la unidad de Subsuelo revisó toda la red de alcantarillado de las calles Argantonio, donde vivía Marta, y León XIII, donde se cometió el crimen.

Entre el 2 y el 9 de febrero, dos semanas después de la desaparición y unos días antes de que Carcaño fuera detenido y confesara el crimen, el rastreo fue muy intenso en diversos puntos de Sevilla capital y sus alrededores. La Policía buscó a Marta estos días en la zona conocida como Punta del Verde, en la vía ciclista que conecta Sevilla con Los Palacios y Villafranca, en la carretera del Copero, en tres caminos que salen de la ronda Super Norte, en las inmediaciones del antiguo psiquiátrico de Miraflores, en el antiguo apeadero de Renfe en la isla de la Cartuja, en el Charco de la Pava, junto al Estadio Olímpico, junto a la sede de RTVE y en el Huevo de Colón, en la isla de Tercia y en un canal que va desde Amate hasta el parque Infanta Luisa.

Entre el 11 y el 12 de febrero, justo antes de la detención de Carcaño, la Policía buscó también en varios vagones de trenes abandonados en las vías próximas a la avenida del Pueblo Saharaui, en unos depósitos de aceites reciclados para máquinas depuradoras que hay en la estación de Santa Justa, en varios pozos de un descampado de la avenida de Kansas City frente al Palacio de Deportes, en el canal del Bajo Guadalquivir, en los colectores de agua de la depuradora de San Jerónimo y en otras tuberías subterráneas bajo la ronda de circunvalación de Cama, así como en las márgenes del río en este municipio.

A raíz de la confesión ante el Grupo de Menores del asesino y de sus amigos Samuel Benítez y Francisco Javier García Marín, alias el Cuco, la Policía amplió su radio de búsqueda. Así, el 6 de marzo se revisó un pozo de regadío de Salteras y el 26 de ese mismo mes se hicieron batidas en Carmona, Los Alcores, La Rinconada y Alcalá del Río.

Tampoco se dejó de buscar en la capital, ya que también en marzo se revisaron los colectores del parque del Alamillo y un pozo y un descampado cercano a la calle León XIII. A raíz del cambio de versión del asesino, la unidad de Subsuelo inspeccionó la alcantarilla próxima a la entrada del bloque de León XIII en el que vivía Carcaño y halló una navaja tipo mariposa con la que el asesino aseguró que había intimidado a Marta junto con el Cuco. También se revisaron pisos vacíos de la zona de Amate, pozos próximos a la Olavide y cuadras de caballos próximas al Tamarguillo.

La búsqueda llegó hasta una casa derruida en la carretera de Osuna-El Saucejo, a un centenar de kilómetros de Sevilla capital, junto a la cual había signos de movimientos de tierra.