La creación de una onda causada por un terremoto submarino provoca perturbaciones en las señales de radio por satélite. Un equipo tuvo la idea de entrenar un algoritmo de aprendizaje profundo para detectar estas perturbaciones.
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La detección de tsunamis y de los terremotos submarinos que los provocan se basa en todo un arsenal de equipos específicos, desde mareógrafos hasta sismógrafos, pasando por sensores colocados en el lecho marino e hidrófonos que transmiten los datos recogidos por los satélites a estaciones terrestres. Pero hay otras herramientas que pueden actuar como sensores, aunque estén situadas muy lejos de los océanos: las constelaciones de satélites de geolocalización.
Un equipo de investigadores de la Universidad de California en Los Ángeles (EE UU), el Institut de Physique du Globe (Francia) y un científico de datos del fabricante de tecnología satelital Terran Orbital han probado un nuevo método basado en el aprendizaje profundo y que explota los datos captados en la ionosfera, la capa de la atmósfera situada entre 50 y 600 km sobre el nivel del mar.
Interrupción del contenido electrónico total
«Los tsunamis pueden causar ondas gravitatorias internas que se amplifican por la disminución de la densidad atmosférica y, por lo tanto, pueden alcanzar los estratos ionosféricos, perturbando el contenido electrónico total», escriben los investigadores en su artículo de acceso abierto publicado a principios de agosto de 2023. Este «contenido electrónico total», también conocido por las siglas TEC, es una medida de la cantidad total de electrones en una columna de la ionosfera de un metro de ancho. Estos electrones desempeñan un papel en la propagación de las ondas de radio utilizadas para las comunicaciones por satélite.
La idea de los investigadores es utilizar las perturbaciones del TEC captadas por los satélites de geolocalización en el momento de un tsunami como datos de entrenamiento de un algoritmo. La herramienta entrenada podrá entonces detectar la aparición de un nuevo tsunami analizando en tiempo real las ondas de radio de estos sistemas de satélites.
Datos de tres tsunamis
En concreto, el equipo ha recogido datos correspondientes a tres tsunamis, durante un periodo de varios días antes y después de cada suceso, para que el cambio en la propagación de las olas sea visible.
Así pues, este conjunto de entrenamiento contiene 34 días de datos en torno al terremoto de 2010 frente a las costas de Chile, procedentes de 30 estaciones GPS de la red universitaria UNAVCO situadas en el país; 30 días correspondientes al terremoto que sacudió Japón en marzo de 2011 y provocó el accidente nuclear de Fukushima (participan 1.200 estaciones de la red GeoNet); 15 días en torno al terremoto y el tsunami que sacudieron el archipiélago de Haida Gwaii en la Columbia Británica (Canadá) y la costa de Alaska, a partir de los datos de otras 56 estaciones de la red UNAVCO en Hawái.
