Los matemáticos andaluces que predicen en 10 minutos si un tsunami puede arrasar Japón

Al hablar de tsunamis, se pueden evocar grandes catástrofes, como la de Japón en 2011 o la del Índico en 2004 (y que inspiró la película Lo imposible). Estos desastres naturales pueden causar una gran cantidad de muertes, así como pérdidas millonarias en infraestructuras y viviendas. Ante riesgos como estos, toda prevención es poca y se intenta ganar todo el tiempo posible para evacuar a la población. Un grupo de matemáticos españoles han deasarrollado algoritmos que permiten predecir este tipo de eventos y el impacto que pueden tener. Ofrecen datos como la altura que puede alcanzar la ola y la cantidad de territorio que se verá inundado.

La evolución de las olas de un tsunami o de un deslizamiento submarino se puede modelar empleando un conjunto de ecuaciones matemáticas. Con esta información se pueden enviar mensajes de alerta a la población y diseñar planes de evacuación con los que se eviten muertes en caso de que ocurra, explica Manuel Jesús Castro, catedrático de Matemática Aplicada de la Universidad de Málaga y uno de los investigadores del proyecto. También permite predecir cómo puede afectar el fenómeno a las infraestructuras, lo que permitiría proteger edificios como hospitales o centrales eléctricas. 

Los algoritmos no sirven solo para recabar información previa. Se pueden utilizar a tiempo real cuando comienza un maremoto para averiguar cuánto tardará la ola en llegar a la costa. Estos sistemas no son los primeros ni los únicos que se diseñan para esta tarea, afirma Castro. A diferencia de los anteriores, estos tienen una mayor potencia de cálculo, la predicción es más fiable y ofrecen las respuestas en menos tiempo. Sin embargo, el catedrático recalca que siempre hay que tener en cuenta que existe un margen de error. "Dependiendo de la complejidad del modelo, la predicción puede ser más o menos precisa".

Se trata de un proyecto internacional coordinado por investigadores de las universidades de Málaga y Sevilla. Los andaluces trabajan con científicos de instituciones de Francia, Italia, Estados Unidos y Suiza, entre otros. Comenzaron en septiembre de 2023 y seguirán trabajando para mejorar los algoritmos hasta 2027. "Estamos en la fase de desarrollo, pero los primeros resultados son prometedores". Trabajan también con diversos organismos que los ponen a prueba y emplean los datos para hacer predicciones. Para los cálculos, emplean datos satelitales recogidos en las zonas afectadas. 

Al recabar datos de cualquier parte del mundo, estos algoritmos también sirven a la Unión Europea (UE) para servicios como Protección Civil. Por ejemplo, si se produce un maremoto en Chile, desde la UE se podrá saber si será necesaria ayuda humanitaria y podrán empezar a organizarla antes de que el propio país la pida. De esta forma, pueden ser más eficaces y agilizar el tiempo de respuesta. La importancia del proyecto, detalla Castro, "no es tanto por el riesgo en Europa, sino por estar preparados si hay que ayudar".

Manuel J. Castro, catedrático de Matemática Aplicada de la Universidad de Málaga.

El tiempo con el que se puede avisar a la población de la llegada de un tsunami depende de la localización en la que ocurra. Un maremoto similar al que ocurrió en las costas de Cádiz y Huelva en el siglo XVIII puede tardar una hora en llegar a la playa. Los algoritmos permiten tener los resultados de la predicción en unos 10 minutos, por lo que las administraciones correspondientes tendrían una ventana de 50 minutos para alertar a la población y poner en marcha los planes de evacuación. Sin embargo, hay otras zonas en las que pueden pasar solo 15 minutos desde el inicio de la ola hasta su descarga contra la ciudad. "En este caso no podríamos hacer mucho", reconoce el matemático.

El riesgo en España

España no es una zona con un alto riesgo de sufrir tsunamis como otros territorios situados en Asia o América. Sin embargo, eso no significa que el riesgo sea inexistente. Castro explica que las zonas con más probabilidad de sufrirlo son las costas de Huelva y Cádiz, dónde ya ocurrió tres siglos atrás. Son territorios abiertos hacia el océano Atlántico y bajo estos territorios hay una serie de fallas "relevantes" que pueden causar una ola de un tamaño considerable. "Donde ha habido un tsunami, volverá a suceder", cuenta el matemático, aunque resalta que no sería nada comparable con los ocurridos en otros países con mayor peligro. "Se puede producir un maremoto que afecte a Málaga, pero sería como el de Japón en 2011", asevera.

Los matemáticos ya trabajan con algunas autoridades locales para sacarle partido a los algoritmos. Por ejemplo, el municipio de Chipiona cuenta con un proyecto piloto para evaluar el impacto que podría tener un fenómeno así en la localidad y diseñar un plan de contingencia. Así, en caso de que ocurriera, ya estarían definidas las vías de evacuación y los protocolos para realizarla de la forma más segura posible.

Los límites de los algoritmos

La gravedad de este tipo de catástrofes marítimas es algo muy complicado de calcular porque depende de varios factores, cuenta el catedrático. Los más fáciles de predecir son los causados por terremotos, ya que la magnitud de este evento avisa de la potencia que puede tener su derivado. Por otro lado, están los maremotos provocados por avalanchas, que son "mucho más difíciles de estudiar y caracterizar porque son muy locales". Las erupciones volcánicas también pueden ser un origen, también muy difíciles de vaticinar. Además pueden causar un gran impacto en el territorio afectado: "Son como una detonación". 

Hay ocasiones en las que se combinan fenómenos en distintas escalas. Un ejemplo de ello es la erupción del volcán Hunga Tonga-Hunga Ha'apai (Tonga, Oceanía) en 2022. Generó un tsunami que afectó a la región, pero también causó un efecto global en la atmósfera y provocó ondas que se propagaron durante días. En casos como este, también hay ecuaciones que podrían dar un pronóstico. De hecho, los matemáticos andaluces participan también en un proyecto europeo dedicado a este objetivo.

Castro celebra que con estos algoritmos contribuyan al desarrollo de instrumentos de utilidad práctica. Reconoce que, muchas veces, su disciplina puede estar alejada del ámbito diario, por lo que celebra la oportunidad de poder aplicarla a "la mejora de sistemas de alerta que pueden utilizarse, para pues eso salvar vidas". Aunque el proyecto está liderado por matemáticos, el andaluz destaca que se trata de algo completamente multidisciplinar. Incluye a expertos en geofísica, oceanografía o supercomputación, entre otros. En este caso, detalla, "utilizar herramientas matemáticas nos permite resolver problemas de otras disciplinas".