La IA revoluciona la predicción de desastres naturales

En un mundo donde los desastres naturales representan un desafío constante para la humanidad, la ciencia encontró en la inteligencia artificial (IA) una herramienta poderosa para anticipar y mitigar sus impactos.

Como informa National Geographic, en este campo emergente, el geofísico Zachary Ross, del Instituto Tecnológico de California (Caltech), lidera una revolución en la sismología que promete salvar vidas y minimizar daños materiales en zonas de alta actividad sísmica, como California.

California está asentada sobre un complejo laberinto de fallas tectónicas, fracturas subterráneas donde las placas de la corteza terrestre se deslizan lentamente hasta liberar de manera repentina la energía acumulada.

Aunque estas fallas se mueven a un ritmo imperceptible —similar al crecimiento de una uña—, su impacto cuando se rompen puede ser devastador. Ross sostiene que, aunque es imposible evitar los terremotos, mapear con precisión el subsuelo y monitorizar su comportamiento es esencial para preparar a la población y reducir el daño.

Sin embargo, los métodos tradicionales para estudiar las fallas han demostrado ser limitados. Equipos de sismómetros desplegados en la superficie terrestre registran vibraciones y ondas sísmicas, pero a menudo no detectan los microtemblores, pequeños movimientos casi imperceptibles que contienen información crítica sobre la estabilidad de las fallas.

En 2017, Ross tuvo una revelación que cambiaría el curso de su investigación. Inspirado por los avances del aprendizaje automático en el reconocimiento de imágenes, decidió aplicar estos algoritmos a los datos sísmicos. Este enfoque innovador permitió identificar patrones que habían pasado desapercibidos durante años.

El proceso comenzó con la recopilación de sismogramas de todo el sur de California. Estos registros fueron utilizados para crear plantillas de patrones sísmicos que los algoritmos podían buscar en grandes volúmenes de datos.

El resultado fue sorprendente: el sistema identificó casi dos millones de pequeños sismos ocurridos entre 2008 y 2017, que no habían sido detectados por los métodos convencionales.

Estos descubrimientos arrojaron nueva luz sobre la red de fallas, revelando características ocultas y comportamientos inesperados que podrían anticipar futuros eventos destructivos.

A pesar de su éxito inicial, los primeros sistemas de IA tenían limitaciones importantes. Solo podían identificar terremotos cuyos patrones habían sido previamente enseñados al algoritmo, dejando fuera eventos sísmicos desconocidos.

Para superar este desafío, Ross implementó herramientas de autoaprendizaje, capaces de analizar datos en busca de nuevos patrones.

Estos avances han permitido detectar fenómenos inéditos, como enjambres de terremotos prolongados en California y redes de roca fundida pulsante bajo los volcanes de Hawái.

Estas observaciones no solo son valiosas desde un punto de vista científico, sino que también ofrecen información crítica para mitigar los riesgos asociados con erupciones volcánicas y terremotos en zonas densamente pobladas.

Uno de los aspectos más prometedores de la IA en sismología es su potencial para mejorar los sistemas de alerta temprana. En Tokio, una ciudad conocida por su vulnerabilidad sísmica, ya se emplean programas de IA para escanear imágenes de cámaras de seguridad en busca de señales de incendios o derrumbes de edificios tras un sismo.

Todas estas tecnologías permiten a las autoridades responder de manera más eficiente, ganando minutos cruciales para rescates y evacuaciones.

En el futuro, sistemas similares podrían integrarse en redes globales para enviar alertas a la población segundos antes de que las ondas sísmicas lleguen a las zonas afectadas.

Los avances no solo salvarían vidas, sino que también reducirían significativamente los daños económicos y sociales asociados con los desastres naturales.

Aunque Ross describe los sistemas de IA como herramientas de precisión “sobrehumana”, subraya que no reemplazarán el papel de los científicos.

“Son tecnologías que amplifican nuestras capacidades, pero la interpretación humana sigue siendo fundamental”, afirma. Con el tiempo, se espera que la IA se convierta en una herramienta estándar en sismología, al igual que lo son hoy los sismómetros.

La integración de la IA facilita la investigación en tiempo real y permite representar el subsuelo en tres dimensiones con una precisión sin precedentes.

Esto es especialmente relevante en un mundo donde el cambio climático y el crecimiento urbano hacen que la gestión de riesgos sea cada vez más compleja.

El impacto de la inteligencia artificial en la sismología trasciende el ámbito científico. Sus aplicaciones tienen el potencial de transformar la forma en que las comunidades vulnerables se preparan para enfrentar desastres. Desde Tokio hasta California, las tecnologías basadas en IA están marcando un antes y un después en la gestión de riesgos naturales.

La labor de Zachary Ross y su equipo no solo resalta la importancia de la innovación interdisciplinaria, sino que también pone de manifiesto el papel esencial de la tecnología para abordar desafíos globales.

En un mundo donde los desastres naturales son inevitables, la inteligencia artificial emerge como una aliada clave para garantizar la seguridad y la resiliencia de la humanidad.