Proyecto español desarrolla algoritmos para predecir catástrofes naturales en tiempo real

Un proyecto español desarrolla algoritmos capaces de predecir catástrofes naturales en tiempo real. Un equipo de matemáticos españoles, liderados por Manuel J. Castro, Carlos Parés, y Enrique D. Fernández Nieto, en colaboración con investigadores de diversas universidades y centros de alerta en Europa y Estados Unidos, están trabajando en el desarrollo de nuevos algoritmos para predecir eventos como maremotos, inundaciones y avalanchas desencadenadas por temporales marítimos. La modelación de la evolución de las olas de un tsunami o de un deslizamiento submarino se fundamenta en ecuaciones matemáticas conocidas como ecuaciones en derivadas parciales, que se derivan de los principios físicos que rigen estos fluidos, según ha informado la Agencia Estatal de Investigación. Sin embargo, en muchos casos, resulta imposible obtener soluciones exactas de estas ecuaciones, por lo que es necesario aproximarse a ellas. Dentro del proyecto coordinado 'Leyes de equilibrio no lineales para simulación en mecánica de fluidos', financiado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades a través de la Agencia Estatal de Investigación, el equipo investigador propone innovadores modelos matemáticos para el estudio y simulación de estos fenómenos. Además, se aborda el diseño y análisis de nuevos algoritmos de aproximación y su implementación eficiente en superordenadores como el Barcelona Supercomputing Center (BSC) o el CINECA de Italia. Este avance, posible gracias a la modelación y simulación de fluidos geofísicos, permitirá facilitar el diseño de planes de contingencia y la preparación de la población ante amenazas asociadas a desastres naturales. Los coordinadores del proyecto resaltan la importancia de contar con herramientas que permitan la toma de decisiones en tiempo real cuando se producen estas amenazas. Según Manuel J. Castro, predecir con precisión y en tiempo real catástrofes naturales como inundaciones o tsunamis es un desafío debido a la complejidad de estos fenómenos y a la gran cantidad de datos poco precisos que intervienen, como los datos topo-batimétricos o la dinámica de la ruptura de la falla en un terremoto. Eventos extremos como el tsunami de Japón en 2011 son raros y representan un reto para la predicción y simulación dada la falta de datos históricos. Los investigadores sostienen que el uso de modelos predictivos en tiempo real plantea diversos desafíos matemáticos, desde el diseño y análisis del modelo matemático hasta la resolución eficiente y robusta. Los modelos deben ser capaces de incorporar la información recopilada en tiempo real para refinar progresivamente las predicciones ofrecidas. El proyecto, además de tener un impacto científico en el campo de las matemáticas y sus aplicaciones, promete un impacto social relevante al generar nuevas herramientas matemáticas avanzadas que facilitarán el desarrollo de planes de contingencia y la preparación de la población ante desastres naturales. Estas herramientas podrán integrarse en sistemas de alerta temprana y plataformas de computación urgente para una respuesta más eficiente ante eventos naturales devastadores. El Grupo EDANYA, junto con el INGV, proporciona el Tsunami Service al Emergency Response Coordination Center (ERCC) de la Comisión Europea, lo que les permite contribuir de manera significativa a la toma de decisiones humanitarias en tiempo real ante eventos naturales. Los modelos desarrollados por este equipo de matemáticos ya se utilizan en centros de alerta en varios países, como el Instituto Geográfico Nacional en España, el Servicio Hidrográfico y Oceanográfico de la Armada en Chile, el Instituto Nacional de Geofísica y Vulcanología de Italia y la Oficina Nacional de Administración Oceánica y Atmosférica de Estados Unidos. El proyecto cuenta con la colaboración de diversos equipos de investigación y centros especializados en distintos países, lo que garantiza una perspectiva multidisciplinaria y una amplia capacidad operativa. La combinación de esfuerzos y conocimientos en matemáticas, geofísica y tecnología computacional promete seguir fortaleciendo la capacidad de predicción y respuesta ante catástrofes naturales a nivel mundial.