Algoritmos malagueños para predecir terremotos o tsunamis

Málaga/Las matemáticas son una de las herramientas claves en la predicción de catástrofes naturales, más concretamente mediante algoritmos que ayudarán a adelantarse a terremotos o tsunamis. Un equipo de matemáticos de las universidades de Málaga y Sevilla, en colaboración con investigadores de diferentes universidades y centros de alerta Europa y Estados Unidos, están desarrollando estos nuevos algoritmos que son capaces de predecir, en tiempo real, catástrofes naturales provocadas por temporales marítimos como maremotos, inundaciones o avalanchas.

Este trabajo está siendo coordinado por Manuel J. Castro y Carlos Parés, del Grupo EDANYA de la Universidad de Málaga (UMA), y Enrique Fernández Nieto, de la Universidad de Sevilla (US). Este grupo de matemáticos está analizando cómo la evolución de las olas de un tsunami o de un deslizamiento submarino puede modelarse mediante un conjunto de fórmulas que reciben el nombre de ecuaciones en derivadas parciales, que se originan de los principios físicos que caracterizan a estos fluidos.

Algoritmos para una predicción más acertada

El proyecto de este equipo se titula "Leyes de equilibrio no lineales para simulación en mecánica de fluidos: modelización, métodos numéricos, análisis, implementación eficiente y aplicaciones", y está financiado por el MICIU a través de la Agencia Estatal de Investigación (AEI) dentro de la convocatoria de ayudas a Proyectos de Generación de Conocimiento 2022. El objetivo principal de esta investigación es la de crear modelos matemáticos para el estudio y simulación de estos fenómenos naturales. Los investigadores han subrayado que estos algoritmos facilitarán la creación de planes de contingencia ante una catástrofe, la toma de decisiones más rápidas así como que la población esté mucho más preparada para reaccionar.

De hecho, algunos de los modelos desarrollados por el Grupo EDANYA de Málaga ya se están empleando en centros de alerta. En el Instituto Geográfico Nacional (IGN), organismo español a cargo de la alerta temprana de tsunamis en España, hace uso del modelo Tsunami-HySEA diseñado por este equipo de matemáticos. En Chile, el SHOA (Servicio Hidrográfico y Oceanográfico de la Armada) también lo emplea como herramienta numérica para proceder a cancelar la alerta y permitir la vuelta a los hogares tras la evacuación.

Apenas unos minutos para poder reaccionar ante un tsunami

Los expertos explican que desde que se produce un terremoto, que potencialmente puede ocasionar un tsunami, hasta que se activa la alerta, solo se dispone de unos cuantos minutos para predecir su impacto y que zonas se podrían ver más afectadas, con datos sobre la altura que alcanzará la ola en costa o la franja costera que inundará el maremoto. Por lo que adelantarse con precisión y en el momento a este tipo de catástrofes naturales son complicados. Manuel J. Castro explica que estos fenómenos son complejos, no lineales y se encuentran "sujetos a una gran cantidad de datos poco precisos, como, por ejemplo, los datos topo-batimétricos o la dinámica de la ruptura de la falla causante del terremoto".

Tampoco se tienen datos históricos que ayuden a predecir y estudiar estos fenómenos, pues tsunamis como el que ocurrió en Japón en el año 2011 son eventos muy raros. Por ello, el investigador de la UMA, Castro, apuesta por el uso de modelos predictivos que puedan dar respuesta en tiempo real a este tipo de hechos.

A nivel matemático plantea diferentes retos estos algoritmos: desde el diseño y análisis del modelo matemático, su resolución eficiente y robusta hasta el uso de técnicas de cálculo científico sofisticadas que permitan producir resultados en tiempo real.