La predicción certera de sismos es aún un problema sin resolver en el mundo. El investigador Prometeo Fernando Mato lidera un equipo de doce científicos e ingenieros en la Universidad de Cuenca, en un proyecto que podría finalmente brindar una solución a este objetivo y colocar a Ecuador en el foco de la investigación sísmica internacional.

“Al hablar de predicción se debe proporcionar información en torno a la localización espacio-temporal de los sismos, su magnitud y probabilidad de ocurrencia”, explica Mato. “Es difícil (prácticamente imposible) obtener esa información a partir del software que están usando las redes internacionales actualmente porque no proveen de información para la predicción sino de monitoreo”, destaca.

Sistema de Alerta Temprana de Terremotos y Tsunamis, del Austro, para la Red Nacional de Observatorios Sísmicos (SAT3URNOS) es el nombre de su proyecto, su objetivo es determinar el riesgo de sismos de gran magnitud con la extracción de información oculta a través de señales acústico-sísmicas.

¿Cómo funciona?

Los sismos generan vibraciones bajo tierra, las redes de monitoreo usan sensores como acelerógrafos y geófonos para determinar la magnitud y profundidad de estos episodios. “Estamos trabajando con esos sensores y otros tipos y aplicando una serie de técnicas de procesamiento de señal propias que nos facilita la extracción de información obtenida por los sensores”, señala el experto. Una de las claves se encuentra en la identificación de “sismos precursores”, que son movimientos menores que preceden a uno de gran magnitud. Con el desarrollo de algoritmos y sistemas de procesamiento de información propios. “Estamos extrayendo patrones de comportamiento que nos arrojarán información sobre si un sismo será de gran magnitud, cuál será su probabilidad de ocurrencia, cuándo y dónde se producirá”, comenta el investigador.

“Detectamos con 19 días de antelación un sismo cercano a Gualaceo (lo identificamos espacial y temporalmente)”, revela Mato. “Lo que ocurre es que los movimientos se producen por diferentes factores, estamos buscando tener certeza para diferentes mecanismos de generación”.

Explica que aunque pruebas preliminares han alcanzado un 92% de exactitud (proyectos similares en otros países han alcanzado hasta un 72%), deben todavía complementar esta información con diferentes fuentes y técnicas de procesamiento que les permita incrementar este porcentaje de certeza. “En el caso de la predicción sísmica (con todas las consecuencias que conlleva) debemos obtener un sistema que aporte un 100% de precisión. Seguiremos trabajando hasta lograr ese cien por cien”.

SAT3URNOS está integrado a la Red de Observatorios Sísmicos del Austro; Henry Bermeo forma parte del equipo que lo integra, lleva 14 años trabajando en la Red y asegura que la llegada del Prometeo dio el impulso necesario a su trabajo. “La parte de investigación de la red estuvo detenida por un tiempo, gracias al Dr. Mato tuvimos un apoyo para generar nuevos proyectos”, anota Bermeo.

“Hemos conseguido algo que se daba por imposible: extraer información de señales sísmicas precursoras de registro continuo y, a partir de ahí, sobre los patrones de comportamiento de los sismos”, comenta. Agreaga que uno de mis objetivos es consolidar una red científica nacional de investigación sísmica. Actualmente ya ha conseguido el interés y la colaboración de entidades internacionales y nacionales como el Instituto Geográfico Militar, el Ministerio del Ambiente y la Universidad de las Fuerzas Armadas. Además, se busca financiamiento estatal para la ampliación del proyecto.

Vibraciones y yacimientos

En complemento a SAT3URNOS, Mato lidera un segundo proyecto igual de ambicioso. El Sistema de Exploración de Recursos Petrolíferos Avanzado (SERPA) que busca mejorar las técnicas actuales para la detección y dimensionado de yacimientos petrolíferos.

Los sistemas actuales de exploración aplican sísmica de refracción y reflexión a señales generadas a través de algún tipo de fuente de excitación, típicamente con detonaciones controladas bajo tierra o cámaras de aire comprimido en el mar, trabajan sobre modelos matemáticos para obtener una especie de ecografía del subsuelo.

“El problema consiste en que, cuando la onda propagada atraviesa las distintas capas de la corteza terrestre, este cambio de medio origina que mucha de la energía se refleje y otra se refracte, lo que enmascara la información de interés”, explica el investigador. Este hecho dificulta la obtención de información precisa y objetiva respecto a la identificación, catalogación y dimensionado de potenciales yacimientos de interés para la prospección, no solo petrolíferos. Lo que SERPA pretende es obtener un modelo matemático propio y un sistema 3D de mayor resolución para representar la información extraída desde las señales adquiridas. Actualmente, el software se encuentra en fase de prueba y se espera que esté listo dentro de un par de años para su lanzamiento.
El proyecto trabaja en cooperación con el Departamento de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones, a través del Grupo de Procesamiento Digital de Señal y Comunicaciones que él dirige, con el Departamento de Ingeniería Civil y con el Programa para el Manejo del Agua y el Suelo (PROMAS) de la Universidad de Cuenca.

El experto espera que el sistema tenga un impacto a varios niveles: “Hay un impacto económico importante, porque estamos mejorando las técnicas de identificación, uno ambiental si tomamos en cuenta que podría mitigar el efecto nocivo de las técnicas tradicionales de exploración, y uno científico, en el sentido de que los resultados obtenidos nos ponen a la vanguardia en materia de sísmica de reflexión y refracción”, señala.

Mato es Dr. Ingeniero de Telecomunicación (PhD) por la Universidad de Vigo (España), y experto en procesamiento de señales, reconocimiento de patrones y acústica aplicada. Ha participado como investigador, director técnico y evaluador de importantes proyectos dentro de la Unión Europea. Cuenta que su interés al venir a Ecuador fue precisamente la situación sísmica del país y las posibilidades que se le ofrecía para sus estudios. “SAT3URNOS y SERPA son dos proyectos que se complementan perfectamente”, afirma., Ambos están aportando información importante para la investigación en otras áreas como hidrología y cambio climático. Con ello, creo que Ecuador estará a la cabeza de lo que es la investigación sísmica a nivel mundial en dos o tres años.

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