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La startup SeismicAi busca transformar el alerta temprana de sismo con un nuevo algoritmo y una red de sensores económica para implementar en cualquier país.
Por Dominik Doehler, ISRAEL21c
Hay varios sitios en el mundo que cuentan con sistemas de alerta temprana de terremotos (EEW) de última generación. Algunos de ellos son México, Japón y California.
Los EEW son sistemas de información de terremotos en tiempo real que tienen el potencial de proporcionar advertencias antes de un temblor significativo del suelo.
Dependiendo del sistema y de la distancia al epicentro, las advertencias pueden variar desde unos pocos segundos hasta aproximadamente un minuto, en general un tiempo suficiente para alejarse de las ventanas o esconderse debajo de un escritorio.
Sin embargo, para crear un sistema que prediga de manera efectiva los terremotos, salve vidas y proteja la infraestructura sin dejar de ser asequible, hay que considerar muchos factores.
SeismicAi, una nueva compañía de Israel, oriente sus esfuerzos en que logren superar los problemas inherentes al pronóstico de terremotos convencional y revolucionar el campo de EEW.
De acuerdo con el científico jefe de SeismicAi, Alon Ziv, profesor asociado de geofísica en la Universidad de Tel Aviv, los sistemas de alerta temprana son muy rentables y podrían implementarse de forma económica. “Una vez que se tiene un sistema de alerta temprana, se puede ahorrar mucho dinero porque siempre que ocurre un terremoto de moderado a grande en o cerca de una gran ciudad, el daño financiero puede ser inmenso, sin mencionar la pérdida humana en algunos casos”, afirmó el especialista.
Para él, lo que básicamente se necesita es una red sísmica en tiempo real: un grupo de estaciones de monitoreo que funcionen en conjunto, un algoritmo sísmico y una forma de difundir la advertencia entre el público.
Según Ziv, solo las redes de sensores sísmicos cuestan mucho dinero. Estas son usadas por Japón y California pero son demasiado caras para muchos otros países.
“Nuestro objetivo era crear un sistema más asequible y confiable y, lo más importante, uno que se pueda implementar en cualquier parte del mundo”, afirmó el científico.
Superar el problema
Uno de los principales problemas de la predicción de terremotos es que las redes sísmicas se construyen comúnmente a lo largo del límite de las placas, el área donde dos placas de la capa exterior de la corteza terrestre chocan y provocan terremotos.
Sin embargo, la mayoría de los terremotos ocurren fuera o en el borde de la red sísmica. La mayoría de los movimientos tectónicos ocurren en el océano, por ejemplo, frente a las costas de América del Sur, América Central, Indonesia y Filipinas.
Para Ziv, la mayoría de los sistemas avanzados en Japón o California pueden estimar la ubicación de un terremoto y su magnitud y usar estos parámetros para predecir el movimiento máximo en cualquier parte del área afectada pero esto solo es factible si el terremoto ocurre dentro de la red.
Por lo tanto, para desarrollar un sistema que pueda implementarse en cualquier lugar, es necesario abordar el problema fuera de la red. “Desarrollamos un sistema que puede operar incluso si el sismo ocurre fuera de la red. Hablo de un sistema que funciona en cualquier lugar. Mañana puedo desplegarlo en Canadá y al día siguiente en Turquía o el Himalaya. Eso es lo que estábamos buscando”, describió Ziv.
El azimut negro
SeismicAi calcula no solo el tiempo de llegada de las ondas sísmicas sino también el ángulo entre la estación de medición y el epicentro del terremoto, lo que se conoce como el “azimut inverso” y que el sistema puede calcularlo gracias al uso de un diseño de red sísmica diferente.
Las redes en otros sitios como Japón y California tienen un espaciado uniforme entre los sensores sísmicos.
La red que despliega SeismicAi consta de grupos de cuatro a cinco sensores en cada sitio. Cada grupo de sensores es una matriz sísmica. “Las ondas sísmicas emitidas por un terremoto llegan a los sensores individuales de la matriz en diferentes momentos. Con la ayuda de esta diferencia de tiempo, podemos calcular el azimut inverso. Una vez que hemos determinado el azimut inverso, podemos localizar el terremoto de manera más rápida y precisa, incluso si ocurrió fuera de la red, en lugares donde solo hemos desplegado unos pocos sensores”, explicó Ziv.
El segundo elemento del sistema SeismicAi es un conjunto de ecuaciones basadas en la física que reemplaza las relaciones empíricas específicas de la ubicación utilizadas en California y Japón.
Estas permiten a los expertos calcular el movimiento máximo del suelo (aceleración de un terremoto) en el sitio objetivo. Estas ecuaciones requieren una gran cantidad de datos y muchos años de monitoreo, lo que no es factible en lugares donde los sistemas de monitoreo no están disponibles o se han implementado muy recientemente.
“El problema con las relaciones empíricas es doble: son específicas de la ubicación y no están disponibles en todas partes; por ejemplo, la mayor parte de Asia no los tiene. Pero con SeismicAi, no los necesita, porque los reemplazamos con un conjunto universal de ecuaciones basadas en la física que funciona en todas partes y se puede implementar fácilmente en cualquier lugar”, remarcó Ziv.
El nuevo sistema, contó Ziv, se puede implementar en cualquier lugar, mientras que los sistemas que tiene en Japón o California realmente no se pueden adoptar en otros lugares debido a los enormes costos, la incapacidad de localizar terremotos fuera de la red y la dependencia de la ubicación -relaciones empíricas específicas.
“Para los países más pobres que necesitan urgentemente sistemas de alerta temprana, los costos son el mayor problema, ya que solo el mantenimiento de esos sistemas cuesta muchos millones de dólares”, enfatizó Ziv.
¿Y en Israel?
“La empresa es todavía muy joven, pero la tecnología está lista y esperamos que esté operativa este año”, dijo el especialista.
En la actualidad, SeismicAi tiene programas piloto en Estambul, Canadá y el Himalaya. Después de varios meses de pruebas, Canadá está decidiendo si finalmente implementar la tecnología.
Hace unos 10 años, el gobierno de Israel decidió aplicar un sistema EEW que entrará en funcionamiento este año. Los sensores de las redes corren lo largo de la falla del Mar Muerto y la falla del Carmel.
Sin embargo, según Ziv, las observaciones pasadas de terremotos en California, que tiene un límite de placa similar al de Israel tanto en estructura como en movimiento, han demostrado que los terremotos ocurren con frecuencia fuera del límite de placa.
“El sistema israelí depende completamente de la suposición de que el próximo gran terremoto ocurrirá a lo largo de la falla del Mar Muerto o la falla del Carmel. Y lo que hemos aprendido de California durante los últimos 30 años es que muchos terremotos menores y mayores ocurren fuera de ese sistema tectónico en lugares donde nadie los exceptúa”, detalló Ziv. Y añadió: “Además, aquí en Israel, el límite político es también el límite de la placa. Eso significa que no tenemos acceso a la red sísmica que detecta terremotos dentro o fuera del límite de la placa en tiempo real en Jordania, Siria o Líbano”.
Ziv, que hace unos años fue miembro del comité que discutió la implementación de un sistema EEW, recomendó que Israel adopte SeismicAi como una segunda capa para el EEW existente.
“Estoy seguro de que con el conocimiento y la tecnología que hemos adquirido, podemos mejorar significativamente y agregar al sistema existente, que entrará en operación este año”, concluyó.
*Dominik Doehler escribe para la Agencia de Noticias Científicas y Ambientales ZAVIT
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