Los datos GPS de los buques comerciales podrían utilizarse para mejorar los sistemas de alerta temprana de tsunamis
Los tsunamis generados por deslizamientos de tierra plantean un grave riesgo para las comunidades costeras, en particular en estrechos fiordos donde los altos acantilados pueden atrapar y amplificar las olas.
Los científicos dependen en gran medida de los sistemas de observación basados en terremotos para emitir alertas de tsunami, pero estos métodos no siempre recogen el movimiento localizado del suelo causado por deslizamientos de tierra.
Ahora, por primera vez, los científicos han detectado olas de tsunami causadas por un deslizamiento de tierra utilizando datos del receptor satelital de un barco. La investigación dirigida por CIRES y la Universidad de Colorado en Boulder muestra el potencial de un enfoque para mejorar la detección y alerta de tsunamis, proporcionando información que puede salvar vidas a las comunidades costeras.
"Los deslizamientos de tierra en el agua pueden producir un tsunami, y algunos de ellos pueden ser bastante grandes y destructivos", dijo Anne Sheehan, miembro del CIRES, profesora de Ciencias Geológicas en CU Boulder y coautora del estudio. "Los científicos han observado tsunamis de mayor magnitud, provocados por terremotos, utilizando sistemas de navegación marítima. Nuestro equipo contaba con el equipo en el lugar y momento adecuados para demostrar que este método también funciona para tsunamis generados por deslizamientos de tierra".
El 8 de mayo de 2022, un deslizamiento de tierra cerca de la ciudad portuaria de Seward, Alaska, transportó escombros hacia la Bahía de la Resurrección, creando una serie de pequeñas olas de tsunami. El R/V Sikuliaq, un barco de investigación propiedad de la Fundación Nacional de Ciencias de EE.UU. y operado por la Universidad de Alaska Fairbanks, estaba amarrado a 650 metros (0,4 millas) de distancia. Afortunadamente, estaba equipado con un receptor externo del Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS) previamente instalado por Ethan Roth, gerente de operaciones científicas del barco y coautor del estudio.
"De hecho, estaba en Alaska en ese momento, recuperando sismómetros de otro estudio", dijo Sheehan. "Decidí visitar el Sikuliaq y resultó que había ocurrido un deslizamiento de tierra uno o dos días antes. Uno de los miembros del equipo lo filmó y pensamos: "¡Guau!, es una señal excelente para buscar en los datos".
Imagen derecha: Simulación del modelo D-Claw (φ = 51°) en (a) t = 20 s, (b, d) t = 40 s y (c, e) t = 60 s después del deslizamiento, que muestra la propagación de la ola generada por el deslizamiento. La extensión de los paneles ampliados en la fila inferior se representa mediante el recuadro discontinuo en la fila superior. Mapa topográfico base de Labay y Haeussler (2008). Crédito: Geophysical Research Letters (2025). DOI: 10.1029/2024GL112472
Adam Manaster, entonces estudiante de posgrado que trabajaba en el grupo de investigación de geofísica de Sheehan en el CIRES y la Universidad de Colorado en Boulder, lideró el proyecto. El equipo de investigación también incluyó científicos del USGS y de la Universidad de Alaska Fairbanks.
El equipo utilizó datos del receptor GNSS externo del barco y software de código abierto para calcular los cambios en la posición vertical del R/V Sikuliaq con precisión centimétrica. Crearon una serie temporal que muestra la altura del barco antes, durante y después del deslizamiento de tierra.
Luego, los investigadores compararon los datos con un modelo de deslizamiento de tierra-tsunami, que simulaba la generación y el movimiento de las olas del tsunami desde la costa hasta el barco. Sus resultados muestran que el movimiento vertical del barco fue consistente con el evento, confirmando la primera detección de un tsunami generado por un deslizamiento de tierra desde el sistema de navegación satelital de un barco.
"Esta investigación demuestra que podemos utilizar barcos para limitar el tiempo y la extensión de estos tsunamis y deslizamientos de tierra", afirmó Manaster. "Si procesamos los datos con la suficiente rapidez, podemos enviar alertas a las personas en la zona afectada para que puedan evacuar y ponerse a salvo".
El trabajo se basa en investigaciones anteriores dirigidas por el CIRES, que demostraron cómo los datos GPS de los buques comerciales podrían utilizarse para mejorar los sistemas de alerta temprana de tsunamis.
"La ciencia demuestra que este enfoque funciona", afirmó Sheehan. "Muchos barcos cuentan ahora con GPS en tiempo real, pero si queremos implementarlo a mayor escala, necesitamos colaborar con la industria naviera para que los datos a bordo sean accesibles a los científicos".
La investigación ha sido publicada en Geophysical Research Letters: Detection of Landslide-Generated Tsunami by Shipborne GNSS Precise Point Positioning
