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¿Es posible anticiparse a un volcán?

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8 julio, 2024

Ciudad de México.- Predecir cuándo ocurrirá una erupción volcánica aún no es posible, tal como con los sismos y sus imprevisibles e incómodas sorpresas, pero es una meta que los científicos ya persiguen.

“Igual que para los sismos, no podemos predecir con exactitud cuándo podría pasar una erupción, un evento explosivo fuerte», refrenda en entrevista telefónica el vulcanólogo francés Sébastien Valade, investigador del Instituto de Geofísica (IGf) de la UNAM.

“Pero tenemos la capacidad, con la medición de varios parámetros, de tener una intuición”, prosigue el experto. “O más bien, el monitoreo nos permite seguir cómo va avanzando el estado de la actividad volcánica”.

Un ejemplo de dicho seguimiento es lo que puede hacerse a través de MOUNTS (siglas en inglés para Monitoreo de Turbulencias desde el Espacio), una plataforma en línea dedicada a la vigilancia de los volcanes más activos en el mundo por medio de imágenes satelitales e Inteligencia Artificial (IA), detalla Valade (Besançon, 1985), su fundador y responsable.

Son los sensores a bordo de una serie de satélites puestos en órbita por la Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en inglés) los que permiten medir desde el espacio parámetros importantes, como la deformación del suelo y los cambios topográficos, anomalías térmicas y su emisión de gases.

“Por ejemplo, en el caso del evento explosivo de mayo de 2023 en el Popocatépetl, hubo una gran fase explosiva con grandes emisiones de ceniza, y cuando medimos la cantidad de gas emitida en los meses anteriores, pues podemos ver que esa cantidad fue incrementando.

“Eso nos dice que había nuevo magma que estaba entrando en el sistema abajo, en las cámaras magmáticas más profundas”, expone Valade enlazado desde Italia, donde realiza un intercambio académico en la Universidad de Florencia.

Esto no significa, precisa el geólogo y doctor en Ciencias de la Tierra, que pudieran predecir en qué momento de mayo del año pasado tendría lugar tal evento, «pero sí podíamos explicar por qué había un aumento de la actividad explosiva a lo largo de los meses que lo precedieron; desde enero ya estaba aumentando”.

“Entonces, sí tenemos la capacidad, un poquito de suponer hasta dónde podríamos llegar”, destaca el vulcanólogo. “Pero es un sistema que es extremadamente dinámico, y entonces no tenemos la capacidad de prever si va a pasar algo o no”.

De ahí que una de sus investigaciones en curso busque, a través de redes neuronales -un método de la IA que enseña a las computadoras a procesar datos de una manera inspirada en cómo lo hace el cerebro humano-, alcanzar «un pronóstico, una predicción más adecuada y más precisa” mediante el análisis de distintos parámetros.

“Eso es una línea de investigación, pero hasta la fecha no se puede todavía (predecir una erupción)”, insiste el investigador del IGf.

MOUNTS, un ojo vigilanteDesde abril de 2014, la ESA comenzó a poner en órbita las misiones denominadas Sentinel, una constelación de satélites diseñada para proveer datos al programa de vigilancia medioambiental Copernicus.

Unos años después, en 2017, Valade desarrolló MOUNTS para aprovechar toda esa información de acceso libre que dichas misiones generan a partir de las tecnologías más avanzadas para la observación de la Tierra, como el radar de apertura sintética del Sentinel-1, con el que se mide la deformación del suelo y los cambios topográficos, o la cámara multiespectral de alta resolución de Sentinel-2, para las anomalías térmicas.

“Tenemos acceso a unos datos regulares de manera gratuita; eso es muy, muy valioso», resalta el vulcanólogo, refiriendo que el monitoreo terrestre suele ser costoso debido al esfuerzo humano necesario y al propio mantenimiento de las estaciones, y por ello hay volcanes alrededor del mundo que carecen de esta vigilancia.

“Entonces MOUNTS era también un desarrollo para apoyar a muchos países que lo necesitan”, agrega Valade, en cuya plataforma hoy día se monitorean 87 volcanes. “Me contactan regularmente de varias partes del mundo, y dependiendo del nivel de gravedad, de actividad, pues intento agregar más”.

Para este proyecto incluso se han desarrollado un par de plugins de IA, herramientas para mejorar las imágenes obtenidas por los Sentinel, que pueden llegar a tener interferencia, o ruido, a causa de la atmósfera.

De hecho, el vulcanólogo recientemente participó en una capacitación sobre Inteligencia Artificial en China gracias a una convocatoria de Infotec.

Así, la principal restricción que el investigador del IGf sortea por el momento en realidad es el limitado espacio para almacenar toda la información. Pero su objetivo es que los números crezcan; tengo unos desarrollos, de hecho, que espero nos van a permitir aumentar a hasta 200 volcanes», adelanta.

Aunado a este servicio de monitoreo, la segunda gran ventaja de una iniciativa como MOUNTS es puramente científica, pues los datos recolectados y procesados contribuyen a una mejor comprensión de los mecanismos eruptivos y lo que hay detrás de tan impresionante fenómeno.

“Nos permite entender, hacer categorías, reconocer patrones de actividad”, ilustra Valade. «Y, entonces, avanzar en nuestro entendimiento de cómo funciona un volcán».

Un ejemplo de esto, nuevamente, es el Popocatépetl, del que Valade y otros colegas suyos publicaron el año pasado un artículo en Nature Communications detallando los mecanismos de formación y destrucción de los domos de lava en su interior, con los datos de MOUNTS.

“Para nosotros los vulcanólogos, (el Popocatépetl) es un volcán muy interesante; se le llama de conducto abierto (…) Es un volcán que emite mucho gas, que genera estos domos de lava interrumpidos a veces por explosiones volcánicas.

“Llegando a México, yo lo tenía ahí cerquita, entonces tenía mucho interés en él», comparte Valade, quien arribó al País poco antes de que se declarara la pandemia de Covid-19.

Además de “Don Goyo”, por parte de México también figura el Volcán de Fuego de Colima entre los monitoreados por MOUNTS, entre otros.

La lista de volcanes y los datos completos de su vigilancia se pueden consultar abiertamente en www.mounts-project.com.

¿Un nuevo volcán? Como estudioso de la vulcanología, campo del cual quedó prendado tras atestiguar una erupción del volcán Etna, en Italia, a los 18 años, Valade está al tanto de las zonas que requieren más atención en el País.

Al Popocatépetl y el Fuego de Colima, el vulcanólogo francés suma El Chichón, al noroeste del estado de Chiapas, además de la región volcánica de Michoacán-Guanajuato, “con todos esos campos monogenéticos”.

“Esta región necesita monitoreo porque la zona del Tancítaro en particular ha tenido actividad sísmica recientemente con enjambres sísmicos. Y sabemos que al lado hubo la erupción del Paricutín hace 80 años”, apunta Valade a propósito de los eventos que el año pasado enfrentaran a investigadores con la posibilidad de un nuevo volcán emergente. (REFORMA 9/01/2023)

“Entonces, pues sí, claramente, eso es una zona en la que se necesita hacer monitoreo continuo, en particular de la deformación (del suelo)”, añade el experto, indicando que ya se está haciendo ello con MOUNTS.

Cuestionado sobre si hoy día podría darse en México un nuevo nacimiento volcánico como ya ocurrió con el Paricutín, Valade sostiene que es una posibilidad que no se puede descartar, e incluso trae a cuenta cómo apenas en 2021 la erupción volcánica en la isla de La Palma, en España, dio lugar al nuevo volcán conocido como Tajogaite.

“Hubo enjambres sísmicos, y de manera muy rápidamente nació un nuevo volcán en una nueva erupción. Entonces, realmente es una posibilidad”, subraya.

“Pero tampoco hay que tener miedo o decir que va a ocurrir mañana, pero sí es muy importante el monitoreo sísmico de esta región, y los estudios que hacemos con estos datos para poder entender lo que podría pasar.

“¿Podría pasar?, seguro. ¿Cuándo?, no se sabe, y es muy difícil predecirlo”.

Operación ‘centinela’ La plataforma de vigilancia volcánica MOUNTS opera procesando datos de una familia de misiones satelitales de la ESA:

-Sentinel-1

Proporciona imágenes por radar diurnas y nocturnas en cualquier condición meteorológica para estudiar la superficie de la Tierra y los océanos.

-Sentinel-2

Facilita imágenes ópticas de alta resolución de la superficie terrestre y la vegetación, así como de los cauces navegables y las zonas costeras.

-Sentinel-5

Misión complementaria que ofrece mediciones precisas de los principales componentes de la atmósfera, como el ozono, el dióxido de nitrógeno, el dióxido de azufre, el monóxido de carbono y el metano.

FUENTE: www.copernicus.eu