Una nueva tecnología de vigilancia de riesgos utiliza señales GPS para cazar olas en el Cinturón de Fuego del Pacífico. El objetivo a largo plazo de GUARDIAN es aumentar los sistemas de alerta temprana.
Provocados por terremotos, volcanes submarinos y otras fuerzas que sacuden la Tierra, los tsunamis pueden devastar comunidades costeras. Y cuando se trata de alertar con antelación, cada segundo cuenta. Científicos del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA están probando un novedoso método para detectar, desde los confines de la atmósfera, las olas más mortíferas del océano.
Denominado GUARDIAN (GNSS Upper Atmospheric Real-time Disaster Information and Alert Network), el sistema experimental de vigilancia aprovecha los datos de grupos de satélites GPS y otros satélites de orientación que orbitan nuestro planeta. En conjunto, estos grupos se conocen como sistemas mundiales de navegación por satélite o GNSS. Sus señales de radio viajan a cientos de estaciones científicas terrestres de todo el mundo, y esos datos son procesados por la red GPS Diferencial Global (GDGPS) del JPL, que mejora la precisión posicional en tiempo real hasta unos pocos centímetros.
El nuevo sistema tamiza las señales en busca de indicios de que se ha producido un tsunami en algún lugar de la Tierra. ¿Cómo funciona? Durante un tsunami, muchos kilómetros cuadrados de la superficie del océano pueden elevarse y descender casi al unísono, desplazando una cantidad significativa de aire por encima. El aire desplazado ondula en todas direcciones en forma de ondas sonoras y gravitatorias de baja frecuencia. Al cabo de varios minutos, estas vibraciones alcanzan la capa superior de la atmósfera: la ionosfera, cargada eléctricamente y cocida por el Sol. El consiguiente choque de ondas de presión con partículas cargadas puede distorsionar ligeramente las señales de los satélites de navegación cercanos.
Aunque los instrumentos de navegación suelen corregir estas perturbaciones ionosféricas, los científicos pueden utilizarlas como alarma para salvar vidas, señala Léo Martire, científico del JPL que desarrolla GUARDIAN. “En lugar de corregir esto como un error, lo utilizamos como datos para encontrar peligros naturales”, dijo Martire.
Según Martire, que copreside un grupo de trabajo del Comité Internacional sobre GNSS de las Naciones Unidas que estudia el uso de los sistemas de navegación por satélite para mejorar las estrategias de alerta temprana, la tecnología aún está madurando. En la actualidad, los resultados casi en tiempo real de GUARDIAN deben ser interpretados por expertos capacitados para identificar señales de tsunamis. Pero ya es una de las herramientas de vigilancia más rápidas de su clase: En 10 minutos puede producir una especie de instantánea del estruendo de un tsunami que alcanza la ionosfera. Y podría proporcionar hasta una hora de alerta, dependiendo de la distancia del origen del tsunami a la costa.
En estos momentos, el equipo GUARDIAN se centra en la zona geológicamente más activa del Cinturón de Fuego del Océano Pacífico. Cerca del 78% de los más de 750 tsunamis confirmados entre 1900 y 2015 se produjeron en esta región, según una base de datos histórica mantenida por la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA). GUARDIAN vigila actualmente algo más de la mitad de esta región de interés en el Pacífico.
El equipo de GUARDIAN está desarrollando un sitio web que permitirá a los expertos explorar el estado de la ionosfera casi en tiempo real mediante el estudio de enlaces individuales de estaciones de satélite de la red GNSS. Los usuarios pueden acceder a los datos de unas 90 estaciones alrededor del Cinturón de Fuego del Pacífico y descubrir señales de interés a los pocos minutos de producirse un evento. El objetivo del equipo es ampliar la cobertura y perfeccionar el sistema hasta que pueda detectar automáticamente tsunamis y otros peligros, como erupciones volcánicas y terremotos.
