Cualquiera que haya vivido en la costa o haya estado en el mar conoce los efectos de los tsunamis. y aprecian toda la alerta temprana que pueden recibir si uno está en camino. Ahora, la Red de Alerta y Desastres en Tiempo Real de la Atmósfera Superior (GNSS) de la NASA (GUARDIAN) está utilizando sistemas de navegación global para medir el efecto que estas perturbaciones oceánicas tienen en nuestra atmósfera. Las mediciones del sistema podrían proporcionar una herramienta de alerta temprana muy efectiva para que las personas lleguen a un terreno más alto en el camino de un tsunami.
Los terremotos y las erupciones volcánicas submarinas a menudo desencadenan tsunamis. Esencialmente, esos eventos tectónicos desplazan grandes cantidades de agua del océano. Durante el tsunami resultante, grandes áreas de la superficie del océano suben y bajan. Mientras lo hacen, el movimiento del océano desplaza la columna de aire suprayacente. Eso desencadena ondas en la atmósfera. Piense en ello como si el aire respondiera creando su propio tsunami. En realidad, lo hace en respuesta a las tormentas que se mueven rápidamente y sus líneas de turbonada. Los meteorólogos llaman a esas reacciones “meteotsunamis”. Pueden empujar el agua en forma de olas peligrosas, que luego causan inundaciones y otros daños. Eso es muy similar a los tsunamis generados por los terremotos.
La erupción volcánica de Tonga Hunga envió un tsunami a través del Pacífico. Las perturbaciones en la presión del aire provocadas por el tsunami distorsionaron las señales de GPS. Imágenes del GOES cortesía de NOaa,NESDIS.
Qué está haciendo la NASA para predecir tsunamis
Los meteorólogos generalmente pueden predecir el mal tiempo que conduce a meteotsunamis, pero ese no es el caso de los terremotos y los volcanes submarinos y los tsunamis que desencadenan. Entonces, el proyecto de la NASA tiene como objetivo proporcionar un aviso previo después de un temblor o una erupción volcánica.
El sistema GUARDIAN aprovecha un flujo de datos constante emitido por grupos de satélites de posicionamiento global y otras estaciones de orientación que orbitan la Tierra. Brindan información en tiempo real sobre los cambios en la altura del agua en el océano y las mediciones de la superficie de las masas terrestres. Esas señales de radio ricas en datos son recopiladas por estaciones terrestres y enviadas al Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA. Allí, es analizado por la red Global Differential, que mejora constantemente la precisión posicional en tiempo real de las características del planeta.
Entonces, cuando ocurre un evento tectónico, el sistema recibe una alerta para buscar cambios en las masas de aire sobre los océanos. Las ondas desplazadas en el aire se mueven en todas direcciones como sonido de baja frecuencia y ondas de gravedad. Esas vibraciones se precipitan a la parte superior de la atmósfera en tan solo unos minutos. Allí chocan contra las partículas cargadas de la ionosfera. Eso distorsiona las señales de los satélites GPS, y esas señales distorsionadas le dicen al sistema que algo está pasando abajo.
Esta animación muestra cómo las ondas de energía del terremoto y tsunami de Tohoku-Oki del 11 de marzo de 2011 perforaron la ionosfera de la Tierra en las cercanías de Japón, perturbando la densidad de los electrones. Estas perturbaciones fueron monitoreadas rastreando señales de GPS entre satélites y receptores terrestres. Créditos: NASA/JPL-Caltech
Normalmente, los sistemas de navegación corregirían las señales distorsionadas porque no son útiles para sus usuarios, según Léo Martire, que trabaja en el proyecto GUaRDIAN. “En lugar de corregir esto como un error, lo usamos como datos para encontrar peligros naturales”, dijo.
La alerta temprana es la clave
La región tectónica más activa de nuestro planeta es el área conocida como el Anillo de Fuego. Es básicamente un gran anillo de regiones volcánicas y tectónicamente activas en la cuenca del Océano Pacífico. alrededor del 78 por ciento de los tsunamis entre 1900 y 2015 ocurrieron allí.
La mayoría de nosotros recordamos el tsunami que golpeó a Japón después de un terremoto de magnitud 9.0 que azotó la costa en 2011. Ese evento devastó 70 kilómetros de costa, destruyó pueblos y aldeas, mató a cientos de personas y cerró la planta de energía nuclear de Fukushima.
Aldea dañada en Japón tras el tsunami de 2011. Foto: Katherine Mueller, IFRC
Uno de los tsunamis más dañinos ocurrió en la Isla Grande de Hawái el 1 de abril de 1946. Un terremoto frente a las Islas Aleutianas desencadenó el tsunami que destruyó un pequeño pueblo en Alaska y azotó a California. También se extendió y tocó la costa hawaiana cerca de Hilo. Olas de 50 pies se estrellaron contra la isla, destruyeron edificios y puentes y mataron a 159 personas.
El tsunami de 1946 generó enormes olas que golpearon esta área cerca de la Bahía de Onomea en la Isla Grande. Crédito: M. más joven.
Las erupciones volcánicas también desencadenan estas ondas. La erupción de Tonga del 15 de enero de 2022 envió un tsunami a través del Pacífico y perturbó la atmósfera, lo que afectó a los satélites de todo el mundo.
GUARDIAN y el Anillo de Fuego
Con daños potenciales como estos y otros, no es de extrañar que los científicos busquen formas de predecir esos eventos. “Cuando hay un gran terremoto cerca del océano, queremos saber rápidamente la magnitud y las características del terremoto para comprender la probabilidad de que se genere un tsunami, y queremos saber si realmente se generó un tsunami”, dijo Gerald Bawden. , el científico del programa para la superficie y el interior de la Tierra en la sede de la NASA en Washington. “Hoy existen dos formas de saber si se generó un tsunami antes de que toque tierra: las boyas DaRT de la NOaa y las observaciones de la ionosfera del GNSS. Hay un número limitado de boyas y son muy caras, por lo que sistemas como GUaRDIAN tienen el potencial de complementar los sistemas de alerta actuales”.
Por el momento, el proyecto GUaRDIaN está utilizando el Océano Pacífico como banco de pruebas para el sistema de alerta temprana. Las mediciones de GPS miden los desplazamientos en la atmósfera. El proyecto creó un sitio web donde los expertos pueden consultar el estado de la ionosfera en tiempo real. Hay datos de unas 90 estaciones situadas alrededor del Anillo de Fuego, y cualquier señal de los eventos aparece casi instantáneamente. Eventualmente, el sistema debería ser útil para los eventos que ocurren en todo el mundo, dondequiera que un evento tectónico altere el mar, la tierra y la atmósfera.
