Sistema de alerta temprana de terremotos

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Una animación detallando cómo funcionan los sistemas de alerta de terremotos: Cuando se detectan ondas P, las lecturas se analizan inmediatamente y, si es necesario, la información de advertencia se distribuye a usuarios avanzados y teléfonos celulares, radio, televisión, sirenas y sistemas PA/sistemas de alarma de incendios antes de la llegada de ondas S.

Un sistema de alerta sísmica o sistema de alarma sísmica es un sistema de acelerómetros, sismómetros, comunicaciones, computadoras y alarmas que está diseñado para notificar rápidamente a las regiones adyacentes de un terremoto importante una vez que comienza. Esto no es lo mismo que la predicción de terremotos, que actualmente no es capaz de producir advertencias decisivas sobre eventos.

Proyección del tiempo y la ola

Un terremoto es causado por la liberación de energía elástica de deformación almacenada durante un deslizamiento rápido a lo largo de una falla. El deslizamiento comienza en algún lugar y avanza alejándose del hipocentro en cada dirección a lo largo de la superficie de la falla. La velocidad de progresión de este desgarro de la falla es más lenta y distinta que la velocidad de las ondas de presión y de corte resultantes, ya que la onda de presión viaja más rápido que la onda de corte. Las ondas de presión siempre tienen una amplitud menor que las ondas de corte dañinas que son las más destructivas para las estructuras, en particular los edificios que tienen un período de resonancia similar al de las ondas radiadas. Por lo general, estos edificios tienen alrededor de ocho pisos de altura. Estas ondas serán más fuertes en los extremos del deslizamiento y pueden proyectar ondas destructivas mucho más allá de la falla. La intensidad de estos efectos remotos depende en gran medida de las condiciones locales de los suelos dentro de la región y estos efectos se consideran al construir un modelo de la región que determina las respuestas apropiadas a eventos específicos.

Seguridad en el tránsito

En la actualidad, estos sistemas se implementan para determinar la respuesta adecuada en tiempo real a un evento por parte del operador del tren en sistemas ferroviarios urbanos como BART (Bay Area Rapid Transit) y LA Metro. La respuesta adecuada depende del tiempo de advertencia, las condiciones de la vía local y la velocidad actual del tren.

Tiempo de alerta dado por el sistema de alerta de terremotos del proyecto Red Terremoto durante el terremoto de mayo de 2015 Nepal. El marcador cruzado representa el epicentro del terremoto mientras que el marcador de puntos muestra la ubicación de detección.

Despliegue

Despliegue de sistemas de alerta de terremotos

A partir de 2024, China, Japón, Taiwán, Corea del Sur e Israel contarán con sistemas integrales de alerta temprana de terremotos a nivel nacional, que notificarán a las personas en las áreas afectadas a través de alertas de emergencia inalámbricas (WEA), alertas de televisión, anuncios de radio o sirenas de defensa civil.

Países como México, Estados Unidos y Canadá cuentan con sistemas regionales de alerta sísmica y notifican a la población mediante las mismas tecnologías mencionadas anteriormente. En particular, el Sistema de Alerta Sísmica Mexicano cubre áreas del centro y sur de México, incluyendo Ciudad de México y Oaxaca, y utiliza sirenas de defensa civil, mientras que ShakeAlert cubre California, Oregón, Washington en Estados Unidos y Columbia Británica en Canadá, utilizando WEA.

Países como Guatemala, El Salvador, Nicaragua, Costa Rica y Rumania han implementado sistemas que alertan sólo a usuarios específicos a través de la descarga de aplicaciones. Mientras que se están probando sistemas en Italia, Francia, Turquía, Suiza, Chile, Perú, Indonesia.

Los primeros sistemas automatizados de detección previa de terremotos se instalaron en la década de 1990; por ejemplo, en California, el sistema de la estación de bomberos de Calistoga activa automáticamente una sirena en toda la ciudad para alertar a todos los residentes de la zona de un terremoto. Algunos departamentos de bomberos de California utilizan sus sistemas de alerta para abrir automáticamente las puertas superiores de las estaciones de bomberos antes de que el terremoto pueda desactivarlas. Si bien muchos de estos esfuerzos son gubernamentales, varias empresas privadas también fabrican sistemas de alerta temprana de terremotos para proteger infraestructuras como ascensores, líneas de gas y estaciones de bomberos.

Canadá

En 2009, se instaló y puso en funcionamiento en Vancouver, Columbia Británica, Canadá, un sistema de alerta temprana llamado ShakeAlarm. Se colocó para proteger una parte de la infraestructura de transporte crítica llamada el túnel George Massey, que conecta las orillas norte y sur del río Fraser. En esta aplicación, el sistema cierra automáticamente las compuertas en las entradas del túnel si se produce un evento sísmico peligroso. El éxito y la confiabilidad del sistema fueron tales que, a partir de 2015, se han realizado varias instalaciones adicionales en la costa oeste de Canadá y Estados Unidos, y hay más en planificación.

El 29 de agosto de 2024, el Ministerio de Recursos Naturales de Canadá (NRCan) lanzó el sistema canadiense de alerta temprana de terremotos en Columbia Británica, y se espera que se amplíe al sur de Quebec y al este de Ontario a finales de 2024. Las alertas generadas por este sistema se envían al público a través del Sistema Nacional de Alerta Pública del país. El sistema de alerta temprana se desarrolló en cooperación con el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) y se basa en el sistema ShakeAlert del USGS. Si bien los dos sistemas son distintos, el USGS y el NRCan comparten software de procesamiento, algoritmos y datos en tiempo real.

China

Mapa de la estación de vigilancia del sistema nacional de alerta temprana del terremoto de China

El primer sistema de alerta sísmica de China se construyó en la década de 1990. La devastación del terremoto de Sichuan de 2008 estimuló la inversión de China en sistemas de alerta temprana sísmica (EEWS) a nivel nacional. Se instalaron grandes cantidades de estaciones de monitoreo, sensores y sistemas analíticos para mejorar la precisión, capacidad de respuesta y exhaustividad de los datos sísmicos. En junio de 2019, la Institución de Reducción de Desastres de Alta Tecnología de Chengdu, parte del sistema nacional EEWS, advirtió con éxito a varios municipios de un terremoto de 6,0 M entre 10 y 27 segundos antes de que llegara la onda expansiva. En 2023, la Administración de Terremotos de China anunció que el EEWS nacional se completó, con 150.000 estaciones de monitoreo, administradas por tres centros nacionales, 31 centros provinciales y 173 centros prefecturales y municipales. Es la red sísmica más grande de su tipo en el mundo.

Japón

El sistema de alerta temprana de terremotos de Japón se puso en práctica en 2006. El sistema que advierte al público en general se instaló el 1 de octubre de 2007. Se basó parcialmente en el Sistema de detección y alarma de terremotos urgentes (UrEDAS [ja]) de los ferrocarriles japoneses, que fue diseñado para permitir el frenado automático de los trenes bala.

Los datos gravimétricos del terremoto de Tōhoku de 2011 se han utilizado para crear un modelo que permite un mayor tiempo de alerta en comparación con los modelos sísmicos, ya que los campos de gravedad viajan a la velocidad de la luz, mucho más rápido que las ondas sísmicas.

México

El Sistema de Alerta Sísmica Mexicano, también conocido como SASMEX, inició operaciones en 1991 y comenzó a emitir alertas públicas en 1993. Es financiado por el gobierno de la Ciudad de México, con contribuciones financieras de varios estados que reciben la alerta. Inicialmente prestaba servicio en la Ciudad de México con doce sensores, ahora cuenta con 97 sensores y está diseñado para proteger la vida y la propiedad en varios estados del centro y sur de México.

Estados Unidos

Ejemplo de alerta temprana emitida por ShakeAlert

El Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) comenzó a investigar y desarrollar un sistema de alerta temprana para la costa oeste de los Estados Unidos en agosto de 2006, y el sistema se volvió demostrable en agosto de 2009. Después de varias fases de desarrollo, la versión 2.0 se puso en marcha durante el otoño de 2018, lo que permitió que el sistema "suficientemente funcional y probado" comenzara la Fase 1 de alerta en California, Oregón y Washington.

Aunque ShakeAlert pudo alertar al público a partir del 28 de septiembre de 2018, los mensajes en sí no pudieron distribuirse hasta que los diversos socios de distribución privados y públicos hubieran completado las aplicaciones móviles y realizado cambios en varios sistemas de alerta de emergencia. El primer sistema de alerta disponible al público fue la aplicación ShakeAlertLA, lanzada en la víspera de Año Nuevo de 2018 (aunque solo alertaba sobre temblores en el área de Los Ángeles). El 17 de octubre de 2019, Cal OES anunció una implementación a nivel estatal del sistema de distribución de alertas en California, utilizando aplicaciones móviles y el sistema de alertas de emergencia inalámbricas (WEA). California se refiere a su sistema como el Sistema de alerta temprana de terremotos de California. Se implementó un sistema de distribución de alertas a nivel estatal en Oregón el 11 de marzo de 2021 y en Washington el 4 de mayo de 2021, completando el sistema de alerta para la Costa Oeste.

Sistemas mundiales

Earthquake Network

En enero de 2013, Francesco Finazzi, de la Universidad de Bérgamo, inició el proyecto de investigación Earthquake Network, cuyo objetivo es desarrollar y mantener un sistema de alerta de terremotos de colaboración abierta basado en redes de teléfonos inteligentes. Los teléfonos inteligentes se utilizan para detectar el temblor de tierra inducido por un terremoto y se emite una alerta tan pronto como se detecta un terremoto. Las personas que viven a mayor distancia del epicentro y del punto de detección pueden recibir una alerta antes de que las ondas dañinas del terremoto las alcancen. Las personas pueden participar en el proyecto instalando la aplicación Android 'Earthquake Network' en sus teléfonos inteligentes. La aplicación requiere el teléfono para recibir las alertas.

MyShake

En febrero de 2016, el Laboratorio Sismológico de Berkeley de la Universidad de California, Berkeley (UC Berkeley) lanzó la aplicación móvil MyShake. La aplicación utiliza acelerómetros en teléfonos fijos conectados a una fuente de alimentación para registrar los temblores y transmitir esa información al laboratorio. El sistema emite advertencias automáticas de terremotos de magnitud 4,5 o superior. UC Berkeley lanzó una versión en japonés de la aplicación en mayo de 2016. Para diciembre de 2016, la aplicación había capturado casi 400 terremotos en todo el mundo.

Android Earthquake Alerts System

El 11 de agosto de 2020, Google anunció que su sistema operativo Android comenzaría a utilizar acelerómetros en dispositivos para detectar terremotos (y enviar los datos al "servidor de detección de terremotos" de la compañía). Dado que millones de teléfonos funcionan con Android, esto puede dar como resultado la red de detección de terremotos más grande del mundo.

En un principio, el sistema solo recogía datos de terremotos y no emitía alertas (salvo en la costa oeste de Estados Unidos, donde proporcionaba alertas emitidas por el sistema ShakeAlert del USGS y no por el propio sistema de detección de Google). En esta primera fase, los datos recopilados por los dispositivos Android solo se utilizaban para proporcionar información rápida sobre un terremoto cercano a través de la Búsqueda de Google, pero siempre se planeó emitir alertas basadas en las capacidades de detección de Google en el futuro.

El 28 de abril de 2021, Google anunció la implementación del sistema de alertas en Grecia y Nueva Zelanda, los primeros países en recibir alertas basadas en las capacidades de detección de Google. Las alertas de Google se extendieron a Turquía, Filipinas, Kazajstán, República Kirguisa, Tayikistán, Turkmenistán y Uzbekistán en junio de 2021. En septiembre de 2024, Google anunció que sus advertencias cubrirían ahora todo Estados Unidos (incluidas las áreas no monitoreadas por ShakeAlert del USGS); en ese momento, las alertas de terremotos podrían enviarse a otros 97 países.

OpenEEW

El 11 de agosto de 2020, Linux Foundation, IBM y Grillo anunciaron el primer sistema de alerta temprana de terremotos totalmente de código abierto, que incluye instrucciones para un sismómetro de bajo costo, un sistema de detección alojado en la nube, un panel de control y una aplicación móvil. Este proyecto cuenta con el apoyo de USAID, la Fundación Clinton y Arrow Electronics. Los sistemas de alerta temprana de terremotos basados en teléfonos inteligentes dependen de una red densa de usuarios cerca de la zona de ruptura del terremoto, mientras que OpenEEW se ha centrado en cambio en proporcionar dispositivos asequibles que se puedan implementar en regiones remotas cerca de donde pueden comenzar los terremotos. Todos los componentes de este sistema son de código abierto y están disponibles en los repositorios de GitHub del proyecto.

Social media

Los sitios de redes sociales como Twitter y Facebook desempeñan un papel importante durante los desastres naturales. El Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) ha investigado la posibilidad de colaborar con el sitio de redes sociales Twitter para permitir una construcción más rápida de ShakeMaps.

Véase también

  • Earthquake engineering
  • Preparación para terremotos
  • Ola P
  • Rehabilitación sismica
  • Alerta Temprana del terremoto (Japón)
  • Mexican Seismic Alert System

Referencias

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  • Red Terremoto – El sitio web del proyecto Red Terremoto
  • Alerta Temprana de Terremotos para los Países en Desarrollo – Web Grillo
  • Un sistema de alerta temprana de terremoto de código abierto – OpenEEW sitio web
  • Sistema de Alertas Terremoto – Sistema Android
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