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Unidades de GPS equipadas con sensores adicionales para detectar terremotos e inundaciones


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Solemos pensar que el GPS es una forma de averiguar dónde estamos y cómo llegar a donde estamos yendo. Pero durante los últimos dos años, los investigadores han descubierto que el GPS, cuando se combina con sensores como acelerómetros y barómetros, puede ser una herramienta importante para evaluar y, posiblemente, predecir los terremotos y las inundaciones repentinas.

En la reunión de otoño de la Unión Geofísica Americana celebrada diciembre, científicos de la Scripps Institution of Oceanography (SIO) en San Diego (EEUU), del Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA en Pasadena (EEUU), y la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de EEUU (NOAA) describieron cómo están sacando partido a una red preexistente de cientos de estaciones de GPS repartidas por todo el sur de California (EEUU). En varias de estas estaciones, que estaban instaladas originalmente para medir el movimiento tectónico en el límite entre la Placa del Pacífico y la Placa de América del Norte, los investigadores han añadido otros sensores meteorológicos y sísmicos que hacen posible el seguimiento de eventos peligrosos en tiempo real, y a veces incluso predecirlos antes de que ocurran. El sistema prototipo fue probado el pasado julio.

«En los últimos años, la infraestructura de comunicación entre estas estaciones base [de GPS] se ha actualizado gradualmente, por lo que tenemos la oportunidad de hacer más proyectos en tiempo real como éstos», señala la científica investigadora del JPL Angelyn Moore.

La parte meteorológica del proyecto se basa en el hecho de que las estaciones de GPS en tierra mantienen una comunicación frecuente con los satélites en órbita por encima de ellas. La cantidad de tiempo que una señal tarda en llegar desde el satélite hasta el suelo se puede utilizar para calcular los niveles de humedad en la troposfera. Estos datos de humedad, junto con los datos de los barómetros y termómetros, pueden mejorar la exactitud de las predicciones sobre las lluvias y las inundaciones repentinas.

El uso de GPS como herramienta para medir los sistemas de tormentas no es algo nuevo. La NOAA ya ha desplegado alrededor de 300 estaciones meteorológicas equipadas con GPS con base en tierra por todo EEUU, señala Moore. Pero este tipo de red tan dispersa no permite recibir advertencias sobre inundaciones repentinas locales y a tiempo. Añade que en el sur de California, donde hasta ahora las tormentas son vigiladas mediante globos meteorológicos lanzados con poca frecuencia, la densidad de la nueva red de sensores permite realizar el seguimiento del movimiento de los sistemas de tormentas con un detalle sin precedentes.

Para la parte de sismología del proyecto los investigadores han instalado acelerómetros en las estaciones base, una forma cada vez más popular de registrar el movimiento sísmico. Mientras que los sensores de GPS perciben grandes cambios en la situación del suelo, los acelerómetros captan movimientos pequeños. «Mediante la combinación de estas dos señales se obtiene una imagen más completa del movimiento de la tierra», señala el líder del programa de alerta temprana de terremotos de la Sociedad Geológica de EEUU, Doug Given, que no participó en este proyecto.

El geodesista de investigación y líder de proyecto en el SIO, Yehuda Bock, explica que la combinación de GPS y datos de acelerómetro es particularmente adecuada para estimar con rapidez la magnitud y otras características de los terremotos con magnitudes entre 7 y 9, que son difíciles de diferenciar rápidamente sólo con el uso de métodos sísmicos tradicionales.Además, según Bock, los acelerómetros captan las ondas P, o primarias, que se pueden utilizar para predecir la llegada de las ondas S, o secundarias, que marcan el comienzo de las sacudidas violentas y dañinas durante un terremoto. Esta información podría ser integrada en un sistema de alerta temprana.

Incluso unos pocos segundos de aviso antes de un terremoto podrían proporcionar suficiente tiempo para apagar los ascensores en los edificios o evitar que los cirujanos realizasen un corte que pudiera resultar mortal, aunque Given desde el USGS señala que los sistemas de advertencia de terremotos siguen siendo un área abierta de investigación. Given asegura que su equipo, que trabaja con cientos de sismógrafos en toda California, se encuentra actualmente «en proceso de averiguación de las ubicaciones y algoritmos apropiados para las estaciones, para caracterizar los terremotos y obtener información rápidamente».

Hasta el momento, según Bock, se han instalado sensores sismológicos y meteorológicos en 17 estaciones en el sur de California, pero espera agregar más estaciones a lo largo de la Costa Oeste de EEUU en los próximos meses.

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Fuente: Technologyreview.com

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