Así ayudará el volcán de Tonga a predecir tsunamis

El volcán Hunga Tonga, que llevaba varios días expulsando lava, emitió el 15 de enero pasado un fuerte estallido que se registró en estaciones sísmicas de todo el mundo y al que sucedió un gran tsunami que arrasó varias islas y puso en alerta a una decena de regiones. La brutal onda de choque provocó perturbaciones que cruzaron el planeta de cabo a rabo, alteraciones que pueden convertirse en una pieza clave para alertar mucho antes y mejor de estas catástrofes naturales.

En un tsunami cada segundo cuenta. Sin embargo, los sistemas de alerta temprana son aún poco eficientes. En los últimos cien años 58 tsunamis se han cobrado 260.000 vidas humanas, lo que hace que se sitúen en cabeza de los demás riesgos naturales en lo que a la mortandad se refiere.

Con el efecto del cambio climático, se prevé que estos fenómenos se conviertan cada vez en más comunes. Por lo tanto, como asegura la Unesco “estar preparados para afrontar estos fenómenos puede ser una cuestión de vida o muerte”. 

Los sistemas de alerta temprana de tsunami están basados en redes de sismómetros y estaciones de medición del nivel del mar que envían datos en tiempo real a los centros de alerta nacionales y regionales.

España cuenta con un Sistema Nacional de Alerta por Maremotos (SINAM) que se nutre de la información recopilada por la Red Sísmica Nacional; la red de mareógrafos REDMAR de Puertos del Estado; los sistemas de detección del Instituto Español de Oceanografía, así como los demás sistemas de detección marina de las distintas administraciones públicas.

Errores en la red de satélites

Pero incluso teniendo una red establecida, en ocasiones resulta insuficiente. Por eso los científicos siguen buscando fórmulas para mejorar la alerta temprana de estas catástrofes. 

El volcán Tonga ha abierto un camino interesante en este sentido y el secreto se encuentra en el cambio de presión atmosférica debido a las ondas de choque de la erupción. Los científicos sabían que estas variaciones eran las responsables de la alteración que había sufrido la ionosfera y que produjo errores en la red de satélites de GPS.

Con esta información, un equipo de investigación de la Universidad de Nagoya, en Japón, ha sido capaz de establecer una fórmula que podría ayudar a diseñar un sistema de alerta temprana de estos fenómenos en el futuro.

Así lo constatan en un artículo publicado en ‘Earth, Planets and Space’, en el que aseguran que, cuando ocurre un tsunami, se producen deformaciones y oscilaciones en la atmósfera que provoca alteraciones en los electrones de la ionosfera, que es la capa situada entre los 80 y los 400 kilómetros de altitud. 

El grupo de investigación estudió los fallos que se produjeron en la red de satélites y radares durante el transcurso de la erupción del Pacífico. Las ondas de choque, que se habían extendido hasta Australia y Japón, produjeron cambios en la ionosfera, que empezó a vibrar generando un intenso campo eléctrico que provocó los fallos en las telecomunicaciones.

Electrones alterados

Pero lo sorprendente es que, mucho antes de que se generara esa onda de choque, los electrones de la capa atmosférica ya habían empezado a alterarse. 

Concretamente, fue una onda electromagnética la que “produjo una perturbación ionosférica tres horas antes de que la onda de choque originada por la erupción volcánica genera el tsunami en Japón”, resalta Atsuki Shinbori, uno de los firmantes de este artículo.

De hecho, a pesar de que Japón y Australia se encuentran en hemisferios diferentes, los cambios en los electrones de la ionosfera ocurrieron prácticamente a la vez.

La diferencia de velocidades es clave. Según el estudio, esto ocurre porque las ondas electromagnéticas viajan a una velocidad de unos 1.000 kilómetros por segundo, mientras que la onda de choque que afectó a la presión del aire, viajó a la velocidad del sonido, unos 315 metros por segundo. 

Con estos resultados, los científicos ya están buscando formas de aplicar esta técnica en el futuro. "El análisis estadístico de las perturbaciones ionosféricas durante las erupciones volcánicas, unido a los eventos sísmicos, nos puede ayudar a estimar la altura y el tamaño de los tsunamis”, insiste Shinbori,. Considera a las perturbaciones ionosféricas como el “nuevo paso adelante en las alertas de tsunami". 

Informe de referencia: https://earth-planets-space.springeropen.com/articles/10.1186/s40623-022-01665-8