Monitoreo de las ondas de gravedad acústica que viajan mucho más rápido que las olas de los tsunamis
Científicos de la Universidad de Cardiff han desarrollado un sistema de alerta temprana que clasifica rápidamente los terremotos submarinos y determina el riesgo de eventos de tsunami.
El equipo, de la Facultad de Matemáticas de la Universidad, combinó tecnología acústica de última generación con inteligencia artificial (IA) para monitorear la actividad tectónica en tiempo real.
Su trabajo utilizó grabaciones de sonido recogidas por micrófonos submarinos, llamados hidrófonos, para medir la radiación acústica producida por 200 terremotos que ocurrieron en el Pacífico y el Océano Índico.
El Dr. Usama Kadri, profesor titular de Matemáticas Aplicadas en la Universidad de Cardiff y coautor del estudio, dijo:
"Los tsunamis pueden ser eventos altamente destructivos que causan una gran pérdida de vidas y devastan áreas costeras, lo que resulta en impactos sociales y económicos significativos a medida que se destruyen infraestructuras completas".
"Nuestro estudio demuestra cómo obtener información rápida y confiable sobre el tamaño y la escala de los tsunamis al monitorear las ondas de gravedad acústica, que viajan a través del agua mucho más rápido que las olas de los tsunamis, lo que permite más tiempo para la evacuación de lugares antes de tocar tierra".
Las ondas acústicas de gravedad son ondas sonoras naturales que se mueven a través de las profundidades del océano a la velocidad del sonido y pueden viajar miles de kilómetros en el agua.
El Dr. Kadri agregó: "Esta radiación acústica también transporta información sobre la fuente de origen del evento tectónico y su campo de presión se puede registrar en lugares distantes, incluso a miles de kilómetros de distancia de la fuente. Esto es importante porque no todos los terremotos submarinos provocan tsunamis".
Los actuales sistemas de alerta se basan en las olas que alcanzan las boyas marinas antes de que se activen las alertas de tsunami, lo que deja poco tiempo para la evacuación.
Las boyas marinas se utilizan junto con sensores sísmicos para medir el terremoto submarino, pero la tecnología no siempre es precisa para predecir el peligro que representan los tsunamis resultantes.
Diseñado para usarse junto con los sistemas de alerta existentes, el equipo usa un modelo computacional para triangular la fuente del evento tectónico usando grabaciones de hidrófonos.
Imagen: Mapa con las ubicaciones de los sismos estudiados, estaciones de hidrófonos, estaciones de mareas y boyas DART.
Luego, los algoritmos clasifican el tipo y la magnitud del deslizamiento del terremoto antes de que se calculen las propiedades del terremoto, como la longitud y el ancho, la velocidad de elevación y la duración, para revelar el tamaño del tsunami.
El coautor, el Dr. Bernabe Gómez Pérez, quien realizó la investigación mientras estaba en Cardiff y ahora está en la Universidad de California en Los Ángeles, dijo:
"Es más probable que los eventos tectónicos con un fuerte elemento de deslizamiento vertical eleven o bajen la columna de agua en comparación con los elementos de deslizamiento horizontal".
"Por lo tanto, conocer el tipo de deslizamiento en las primeras etapas de la evaluación puede reducir las falsas alarmas y complementar y mejorar la confiabilidad de los sistemas de alerta a través de una validación cruzada independiente".
El trabajo del equipo que predice el riesgo de tsunami es parte de un proyecto de larga duración para mejorar los sistemas de alerta de peligros naturales en todo el mundo. Sus últimas funciones de desarrollo en un software fácil de usar que se alojará en los centros nacionales de alerta a finales de este año.
El estudio ha sido publicado en Physics of Fluids: Numerical validation of an effective slender fault source solution for past tsunami scenarios
