La revolucionaria tecnología con la que científicos detectaron la formación de un tsunami en tiempo real
El estudio de campos atmosféricos causados por estos fenomenos aumenta las esperanzas de poder detectarlos en alta mar antes de que alcancen gran altura y azoten las costas
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Los tsunamis son notoriamente difíciles de detectar en alta mar mientras se desplazan rápidamente hacia la costa. Sin embargo, en 2025, científicos fueron testigos de uno en tiempo real.
Fue el terremoto más potente registrado en casi 15 años. Ocurrió frente a la costa oriental de la península rusa de Kamchatka en julio de 2025: un sismo de magnitud 8.8 que también desencadenó un tsunami con olas que se propagaron a más de 644 km/h. En cuestión de minutos, sonaron las alarmas en comunidades del océano Pacífico.
Millones de personas recibieron la orden de evacuar sus hogares durante las tensas horas que siguieron, incluyendo al menos dos millones solo en Japón. Pero a medida que la ola se propagaba por el océano, provocó algo más que miedo: creó perturbaciones en la atmósfera terrestre.
El océano, al moverse en una extensión tan vasta, alteró la atmósfera superior e interfirió con las señales de navegación satelital globales. Esta perturbación permitió a los científicos detectar el tsunami casi en tiempo real.
Por pura casualidad, el día anterior, la agencia espacial estadounidense NASA había incorporado un componente de inteligencia artificial a un sistema de alerta de desastres llamado Guardian, que permite avisar automáticamente a los científicos sobre eventos importantes.
Unos 20 minutos después del terremoto de Kamchatka, los observadores de tsunamis supieron que las olas se dirigían a Hawái, entre 30 y 40 minutos antes de que llegaran.
Afortunadamente, en esta ocasión no se materializaron los temores de una catástrofe generalizada causada por el tsunami. Las olas que azotaron Hawái alcanzaron hasta 1,7 metros de altura y provocaron solo inundaciones menores y ningún daño grave.
La mayor parte de la energía del tsunami se disipó en mar abierto, mientras que las olas más grandes impactaron zonas despobladas. Sin embargo, de haber sido peor, esos minutos adicionales de aviso podrían haber sido cruciales.
Este episodio demostró que la NASA contaba con un sistema capaz de detectar un tsunami con mucha antelación a su llegada a la costa. Se trataba simplemente de escuchar las señales de radio que utilizan los satélites de navegación global en órbita al comunicarse con las estaciones terrestres.
Este mismo método permite incluso detectar erupciones volcánicas, lanzamientos de cohetes y ensayos subterráneos de armas nucleares.
“Fue posible decir prácticamente en tiempo real: ‘hay un tsunami’”, afirma Jeffrey Anderson, científico de datos del Centro Nacional de Investigación Atmosférica de Estados Unidos, que participó en el desarrollo del sistema Guardian.
Anderson admite que, años atrás, cuando oyó hablar por primera vez de las propuestas para esta tecnología, que posteriormente ayudó a desarrollar, la idea le pareció “bastante disparatada”.
La idea de utilizar señales de radio transmitidas entre receptores terrestres y satélites para la detección de tsunamis casi en tiempo real existe desde hace décadas.
Algunos artículos académicos de la década de 1970 plantearon la posibilidad en principio de este tipo de sistema, pero no fue hasta la década de 2020 que se convirtió en realidad con la llegada del sistema Guardian.
En 2022, Anderson y un equipo del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en California publicaron un estudio que introdujo detalles clave del sistema.
La razón por la que las señales de los satélites de navegación pueden registrar un tsunami es el movimiento ascendente y descendente del mar.
Cuando un tsunami comienza a formarse en mar abierto, sus olas pueden no ser muy altas, tal vez entre 10 y 50 cm. “Es prácticamente invisible mientras viaja en mar abierto”, acota Yue Cynthia Wu, investigadora en ingeniería marina de la Universidad de Michigan, especialista en la dinámica de olas oceánicas.
Esta ondulación, sin embargo, se produce a una escala gigantesca, moviendo cantidades enormes de agua a la vez. Este movimiento desplaza el aire encima, lo que perturba la atmósfera superior, creando ondulaciones en la capa de partículas cargadas que forman la ionosfera, entre 50 y 300 kilómetros sobre la superficie terrestre.
Estas ondulaciones alteran la cantidad de electrones presentes en ciertas zonas de la ionosfera.
“Se producen reacciones iónicas, cambian las temperaturas y hay un desequilibrio”, explica Michael Hickey, profesor emérito de física de la Universidad Aeronáutica Embry-Riddle, en Daytona Beach, Florida, quien ha estudiado estas ondas atmosféricas.
Los satélites de navegación utilizan dos frecuencias para comunicarse con las estaciones terrestres, por lo que un aumento en la cantidad de electrones en la ionosfera puede provocar retrasos inusuales en la llegada de estas dos señales. Al medir estos retrasos, sistemas como Guardian pueden detectar si se produce alguna anomalía en la ionosfera.
Los ingenieros de GPS ya sabían que las señales se veían afectadas de esta manera. Por ello deben compensar este “ruido” para garantizar la precisión de los sistemas de navegación.
Pero fueron investigadores dedicados a las ciencias de la Tierra quienes percibieron que ese ruido podía utilizarse para detectar tsunamis.
“Es gente inteligente que piensa en forma creativa”, afirma Anderson.
En los últimos años, los investigadores han podido observar las huellas de tsunamis y volcanes en datos de la ionosfera.
Hickey y sus colegas estudiaron retrospectivamente el impacto del terremoto de magnitud 9.1 que sacudió la costa noreste de Japón en 2011 y que desencadenó un tsunami.
“Vimos los anillos”, recuerda Hickey, refiriéndose a las enormes ondulaciones que se expandían hacia afuera en la ionosfera sobre Japón y que podían visualizarse mediante datos de conteo de electrones.
La enorme erupción volcánica de Tonga en 2022 también dejó una huella significativa en la ionosfera, que los científicos analizaron posteriormente en detalle.
Pero hasta el terremoto de Kamchatka de este año, ningún tsunami de gran magnitud se había detectado en tiempo real con estos métodos.
DART, el sistema de detección de tsunamis de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de EE.UU. (NOAA), que emplea boyas ancladas al fondo marino, elaboró pronósticos del tsunami, pero el sistema Guardian permitió monitorear las olas en tiempo real.
El estudio de señales atmosféricas aumenta las esperanzas de que un sistema como Guardian pueda detectar tsunamis en alta mar, antes de que alcancen gran altura y azoten las costas.
Esto permitiría a las comunidades recibir alertas tempranas más precisas sobre lo que se aproxima y evitar falsas alarmas.
Además, esta tecnología puede aplicarse a otros fenómenos aparte de terremotos y volcanes. Incluso puede ayudar a detectar explosiones nucleares. Las ondulaciones en la ionosfera, por ejemplo, ayudaron a confirmar que Corea del Norte realizó pruebas subterráneas de armas nucleares en 2009.
Hasta la fecha, las redes de monitoreo de tsunamis se han basado en sismómetros, que analizan terremotos en todo el mundo, y boyas oceánicas que detectan cambios repentinos en la altura de las olas.
Sin embargo, estos instrumentos no ofrecen una imagen tan completa ni tan inmediata como los datos de la ionosfera.
“En la evacuación por un tsunami cada minuto cuenta, por lo que las detecciones tempranas de Guardian son un avance realmente importante para la seguridad ante tsunamis”, afirma Harold Tobin, sismólogo de la Universidad de Washington.
Anderson añade que monitorear la ionosfera en lugar de solo sismómetros, por ejemplo, podría facilitar la detección de tsunamis causados por eventos como deslizamientos de tierra.
Pronto, Guardian podría no ser la única herramienta de este tipo disponible.
“En Europa estamos desarrollando nuestro propio sistema”, sostiene Elvira Astafyeva, investigadora principal en Geofísica y Ciencias Espaciales del Instituto de Física de la Tierra de París.
Ella y sus colegas esperan probar en los próximos años su sistema europeo, que podría contribuir a monitorear grandes áreas incluido el océano Índico, donde Francia, por ejemplo, tiene territorios.
Hickey dice que también es posible detectar tsunamis mediante la luminiscencia atmosférica, una tenue emisión de luz en la atmósfera que se ve afectada por grandes perturbaciones atmosféricas.
El sistema Guardian aún está lejos de estar terminado. Anderson explica que futuras mejoras le permitirán predecir el comportamiento de las olas que se desplazan por el océano.
“Esto posibilitará no solo una detección automática, sino también una predicción automática de la trayectoria del tsunami”, expresa Anderson.
Aproximadamente cada 10 minutos, mientras el tsunami crece, dicho sistema podría generar automáticamente predicciones sobre el tamaño final de las olas, dónde impactarán en la costa y cuándo.
Aún existen algunas limitaciones. Diego Melgar, experto en terremotos, tsunamis y sistemas de alerta temprana de la Universidad de Oregon, asegura que la ionosfera tarda entre minutos y decenas de minutos en responder a un tsunami.
Para las comunidades cercanas al epicentro, el monitoreo atmosférico es demasiado lento.
“Para las alertas locales, el retraso hace que las señales ionosféricas lleguen demasiado tarde para ser útiles”.
Sin embargo, las grandes olas de un tsunami pueden viajar a través de cuencas oceánicas enteras.
Tras el tsunami del 26 de diciembre de 2004, que devastó las costas del Océano Índico y dejó cerca de 228.000 muertos, las olas tardaron hasta dos horas en llegar a Sri Lanka desde el epicentro del terremoto frente a la costa de Indonesia. Las olas tardaron siete horas en azotar la costa este de Somalia.
Sistemas como Guardian podrían proporcionar alertas tempranas cruciales a estas comunidades más distantes en casos de olas similares.
“Si algo se propaga a una distancia razonable, entonces sí, esto salvará vidas”, dice Hickey.
Por Chris Baraniuk
Por BBC Mundo
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