¿Que tan cerca estamos de predecir terremotos?



Con  los grandes avances tecnológicos y científicos en los procesos que están involucrados con los movimientos de la tierra, se podría creer que la respuesta a esta pregunta es afirmativa, teniendo en cuenta que ciertas cosas que se creían imposibles, como hacer un pronóstico meteorológico y alertar a la población del desarrollo de tormentas y otros eventos climáticos, hoy son una realidad.

Sin embargo, los sismos, aún no pueden ser predichos. Estos atacan sin previo aviso y en esto radica su poder destructor.  A pesar de ello, muchos investigadores han estado trabajando y realizando avances en el tema, entre ellos Tom Heaton, sismólogo del Instituto Tecnológico de California, quien desde la década de 1970 ha estado desarrollando el sistema de alerta temprana de sismos (EEW, por sus siglas en inglés), que se ha puesto en funcionamiento en países con altas probabilidades de terremotos como Japón, Taiwán, Turquía, México y Rumania.

Uno de los sistemas de Alerta Temprana de Heaton, llamado ShakeAlert, fue diseñado para el estado de California, uno de los sitios con mayor actividad sísmica en el mundo. Gracias a él, el 11 de marzo de este año, la sismóloga de Caltech Kate Hutton, recibió las ondas de un temblor de 4.7 grados de magnitud que ocurrió en Anza, California, 40 segundos antes de que se sintiera.

¿Cómo funciona el Sistema ShakeAlert?


Un terremoto comienza con leves sacudidas que, hasta cierto punto, anuncian su intensidad y alcance. Unidos a los sistemas modernos de telecomunicaciones, el sistema ShakeAlert utiliza una red de sismógrafos digitales, instrumentos que traducen el movimiento del suelo por todo el estado de California, que proporcionan un aviso con algunas decenas de segundos de antelación, dependiendo del epicentro.

Cuando las fuerzas que actúan sobre los lados opuestos de una falla sobrepasan la fuerza que las mantiene unidos, se genera una liberación repentina y violenta de la energía almacenada en la roca, en forma de ondas sísmicas y calor generado por la fricción. Las ondas sísmicas, irradiadas en todas direcciones, provocan el temblor “tal como las ondas de un estanque después de haber lanzado una piedra al agua” dice Maren Boese, investigadora encargada del Laboratorio de Sismos de California, que explica además que “las ondas son detectadas por el sismógrafo más cercano a ellas y mediante un sistema de algoritmos informáticos se analizan y se puede saber donde se producirá el temblor, advirtiendo al sitio antes de este ocurra. La manera de hacerlo es que al tener conectados los sismógrafos, se emite la alarma al sitio donde se predijo que ocurrirá el sismo. Una vez que la información llega al sistema ShakeAlert del lugar, se abrirá una ventana emergente en la computadora del receptor, estimando la magnitud del sismo y el tiempo que pasará antes de que llegue a la ubicación del usuario. De esta manera se puede usar la alerta temprana y avisarle a la gente para que esta pueda tomar las medidas pertinentes en el lugar donde se encuentren”.

Fotografía por Seattle Municipal Archives
Este sistema tiene muchas aplicaciones, como detener el uso de trenes o ascensores, permitir la desconexión de redes eléctricas y alertar a los bomberos,  iniciando la acción automáticamente desde que se reciba la advertencia.

Sin embargo, pueden existir falsas alarmas, ya que las regiones cercanas al epicentro generan ruido en el sistema, haciendo que en estos sitios el tiempo para advertir al público disminuya. “Para qué el sistema sea confiable y la acción de detener trenes o ascensores ante un temblor sea eficaz, nos debemos de asegurar que el sismo es realmente peligroso, y ¿cómo saberlo? Si las señales son enviadas justo cuando está ocurriendo el sismo, no se puede predecir con mayor anticipación”, afirma Boese.

Para ello, James Beck, ingeniero de Caltech, trabaja diseñando un tipo de análisis rentable que puede aplicar a los procesos automatizadas de toma de decisiones.

"Cuando estás tratando con terremotos, hay una enorme incertidumbre, y sólo tienes unos pocos segundos en los que puedes tomar una decisión. Por lo tanto, nos dimos cuenta que tenemos que tener a los seres humanos fuera del circuito y de alguna manera captar la esencia de las decisiones humanas en un ordenador”, dice Beck.

Para ello, Beck y su laboratorio desarrollaron una aplicación llamada ePad, que consiste en automatizar las decisiones a la hora de un terremoto. Su objetivo es que se tomen decisiones rápidas y certeras sobre si el sistema ShakeAlert debe iniciar una acción de mitigación, tal como disminuir la velocidad de un tren o detener una cirugía, o no hacerlo, “siendo el mayor reto a vencer el hecho de que todos los terremotos, comienzan igual. Sin embargo, cuando se esta tratando de determinar si vale la pena enviar una advertencia, debe existir un costo-beneficio verdadero: queremos que el sistema sea rápido en el envío de una respuesta adecuada, pero también que sea certero, dando la alarma cuando es absolutamente necesario, y es muy difícil conseguir ambas cosas”, dice Beck.

A pesar de que aún falta mucho por hacer en el tema de la respuesta automatizada, se han realizado avances que han llevado a predecir cómo actuará un sismo en un sitio específico, esto se ha logrado mediante la colaboración de Heaton con Boese y Egill Hauksson, investigador asociado del Laboratorio de Sismos de California, quienes crearon un algoritmo llamado Finite Fault Rupture Detector (FinDer), el cual nos muestra la intensidad del temblor en diferentes tipos de suelo.

Funciona buscando la emisión de la onda sísmica de mayor magnitud y que sea muy cercana al foco (punto de inicio del temblor). El algoritmo entonces compara su frecuencia con las cifras obtenidas en terremotos pasados y que han sido modeladas en 3D, para proporcionar información de cómo actúan las ondas sísmicas en un sitio particular y su intensidad en el terreno. Por ejemplo, hay una cuenca profunda por debajo de Los Ángeles en el que las ondas sísmicas parecen quedar atrapadas, resonando durante largos períodos durante un temblor y ocasionando una fuerte agitación. Sin embargo, las simulaciones muestran que la roca de fondo produce menor movimiento, en otras palabras, los suelos rocosos duros se mueven con menor intensidad durante un temblor que los suelos blandos. Incorporando esta información al sistema ShakeAlert, se puede lograr que las personas que viven sobre un suelo rocoso duro reciban un nivel de alerta diferente a los que habitan en suelos blandos.

La tarea de mejorar la velocidad y la certeza del sistema ShakeAlert es algo que se sigue haciendo y aunque parece trivial, va más allá de saber la magnitud e intensidad del temblor, y si llegará o no a un sitio. Se trata del hecho de poder predecir el día, la hora y el lugar de un sismo, de detectar un terremoto con la mayor rapidez posible y hacer sonar la alarma, la cual puede llegar a nuestros celulares y tabletas y así salvar vidas y minimizar daños. 

Nota: El sistema ShakeAlert, no es el único, de hecho existen cuatro más alrededor del mundo, los cuáles han sido adaptados a la topografía de la región en que se encuentran. En México, la serie de sensores se encuentra sobre la costa del Pacífico, y disparan la alarma a la Ciudad de México, que se alza sobre un terreno que amplifica los temblores. En Rumanía, el sistema está diseñado para alertar en Bucarest de los temblores de origen en los Cárpatos, a 160 km de distancia. En Japón, donde toda la superficie es susceptible de sufrir terremotos, es el país que posee hoy en día el sistema de alarma más avanzado del planeta.

Silvio Sánchez

Soy la fundadora de TodoSalud.co, una estudiante de enfermería apasionada con la salud y la comunicación. Puedes seguirme en youtube, donde subo videos sobre maternidad; tambien en Instagram y Facebook :)