Científicos de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) ahora usaron la Inteligencia Artificial (IA) para explorar el interior del volcán Popocatépetl y el hallazgo fue sorprendente.
Esta es la primera vez que un equipo mexicano construye un modelo detallado del interior del volcán con base en expediciones de alta montaña, tomografía sísmica e IA.
Esto fue posible con el trabajo de Marco Calò, investigador líder del proyecto del Instituto de Geofísica; Karina Bernal, alumna del Posgrado de Ciencias de la Tierra; Leonarda Isabel Esquivel Mendiola, egresada del Posgrado en Ciencias de la Tierra, y Nizar Karim Uribe, estudiante de la Facultad de Ingeniería, todos pertenecientes a la UNAM.
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Con IA, sismología avanzada y salidas de campo a más de 4 mil 200 metros de altitud, construyeron el primer modelo tridimensional de las entrañas del volcán Popocatépetl, mediante una novedosa metodología.
Marco Calò explicó que, literalmente, generaron una radiografía del interior de Don Goyo, pero tridimensional, lo que les permitió “girar” al Popo y observar cómo se propagan las ondas sísmicas dentro de él”.
El objetivo principal es entender su estructura interna, resolver interrogantes sobre la existencia de cámaras magmáticas y optimizar labores tanto de monitoreo como de prevención de desastres. Este modelo también permitirá anticipar, de mejor manera, futuros episodios eruptivos.
Se trata de un trabajo de investigación que comenzaron en 2019 con 18 estaciones sísmicas desplegadas en el volcán, como complemento al monitoreo del Centro Nacional de Prevención de Desastres. Dichos equipos registran, por las menos, 100 mediciones por segundo, lo cual se traduce en una inmensa cantidad de datos que se procesan automáticamente.
“Antes se analizaba todo de forma manual. Hoy, con la IA, podemos trabajar un año de datos, de todas las estaciones, en tres horas”, mencionó Karina Bernal, quien optimizó un sistema que detecta y clasifica, de forma automática, distintos tipos de sismos asociados al movimiento magmático.
Para instalar, mantener y recuperar instrumentación, el equipo debía partir de madrugada hacia Amecameca, Estado de México, y de ahí al Parque Nacional Izta-Popo, para luego emprender un recorrido a pie de alrededor de 20 kilómetros, a más de 4 mil 200 metros de altura, con mochilas que a veces pesaban más de 20 kilogramos.
“Por tratarse de un volcán activo con posibles manifestaciones violentas, las expediciones se realizan en condiciones extremas. Para lograr esto se requiere conocimiento técnico, preparación física y una logística compleja a fin de planear las actividades en la parte alta, ya que la idea es trabajar con el menor riesgo posible”, asegura Marco Calò.
El estudio permitió detectar estructuras internas interconectadas, como posibles regiones de acumulación de magma o conductos de ascenso. Las anomalías se identificaron por la forma como las ondas sísmicas viajan a través del subsuelo: más rápido en rocas duras, más lento en zonas con magma o material blando.
Con los datos geofísicos, sismológicos y geológicos obtenidos, los especialistas pueden conocer mejor cómo se da la dinámica dentro del volcán y, con esto, brindarle una mejor información a las autoridades que se dedican a la toma de decisiones ante su actividad.
Estudiar el interior del Popocatépetl tiene implicaciones directas para la protección civil, porque permite hacer inferencias sobre su dinámica y ello proporciona a las autoridades mayores elementos para decidir sobre alertas, evacuaciones o zonas de riesgo.
“Podríamos saber si el magma está subiendo por un conducto lateral y ampliar el radio de evacuación. Esto no lo decide la inteligencia artificial, pero sí nos da información clave para actuar”, indicó Marco Calò.
Aunque hay estudios similares en volcanes de otros países, el equipo afirma que el suyo es el primer trabajo de este tipo realizado en el Popo con un enfoque integral, continuo y apoyado en la IA.
“Somos pioneros en México y competimos a nivel internacional”, añadieron los científicos, quienes agregaron que el próximo paso será integrar datos sísmicos actualizados y refinar el mapa volcánico interno.
Además, una de las innovaciones es la posibilidad de construir, en un futuro cercano, tomografías en 4D (modelos tridimensionales que cambian con el tiempo).