Un dron aéreo revoluciona la predicción de terremotos midiendo el fondo marino en tiempo real

Científicos japoneses han desarrollado un revolucionario sistema de drones aéreos que puede medir el fondo marino con precisión centimétrica en tiempo real, representando un avance significativo en la predicción de terremotos y prevención de desastres sísmicos.

La investigación del Instituto de Ciencias Industriales de la Universidad de Tokio, publicada en Earth and Space Science, aborda la urgente necesidad de monitorear la fosa de Nankai, donde expertos estiman que podría ocurrir un megaterremoto de magnitud 8 o 9 en los próximos 30 años.

Los megaterremotos son grandes terremotos que ocurren en fallas ubicadas a lo largo de los límites entre placas tectónicas.

La fosa de Nankai, situada frente a la costa suroeste de Japón, representa una zona sísmica crítica que podría generar un terremoto potencialmente devastador con impacto catastrófico directo y peligros en cascada como tsunamis destructivos. El daño socioeconómico potencial hace fundamental el desarrollo de tecnologías para monitoreo eficiente y confiable del fondo marino.

Tradicionalmente, las mediciones del fondo marino se obtenían mediante estaciones transpondedoras ubicadas en el lecho oceánico que se comunican con satélites a través de boyas o buques.

Sin embargo, estos sistemas presentan problemas significativos como baja eficiencia y velocidad en la recopilación de datos, limitando la capacidad de respuesta ante eventos sísmicos inminentes. El equipo dirigido por Yuto Yoshizumi construyó un vehículo aéreo no tripulado tipo hidroavión capaz de soportar corrientes oceánicas y viento.

El dron está diseñado para funcionar con el Sistema Global de Navegación por Satélite Acústico (GNSS-A).

Este sistema utiliza satélites para determinar ubicaciones terrestres y proporciona enlace de comunicación directo con estaciones transpondedoras del fondo marino. "Realizamos experimentos iniciales en un tanque de agua y descubrimos que el sistema propuesto puede detectar distancias con una precisión de 2.1 cm", explica Yoshizumi sobre las pruebas de laboratorio.

Las pruebas en alta mar demostraron la viabilidad práctica del sistema bajo condiciones reales de operación.

El UAV aterrizó exitosamente en la superficie del mar frente a la costa japonesa en condiciones óptimas, realizando las primeras mediciones de posicionamiento del fondo marino jamás efectuadas con un vehículo aéreo no tripulado. Los resultados fueron extraordinariamente prometedores según Yusuke Yokota, autor principal del estudio.

"Obtuvimos un error cuadrático medio horizontal de aproximadamente 1-2 cm, fácilmente comparable al de los sistemas existentes basados en buques", afirma Yokota.

Esta precisión centimétrica representa un avance revolucionario en la capacidad de detectar deformaciones mínimas de la corteza terrestre que preceden a eventos sísmicos mayores. El sistema UAV ofrece ventajas significativas sobre métodos tradicionales, incluyendo mayor velocidad de despliegue, menores costos operacionales y capacidad de acceso a áreas marinas remotas o peligrosas.

La rapidez en la adquisición de información del fondo marino en tiempo real sienta las bases para investigación avanzada en prevención de desastres sísmicos.

Estos datos se necesitan urgentemente dada la velocidad y frecuencia con que se producen megaterremotos en la fosa de Nankai, donde el movimiento constante de placas tectónicas genera acumulación progresiva de tensión que eventualmente se libera en forma de eventos sísmicos devastadores.

El desarrollo tecnológico llega en momento crítico considerando el historial sísmico de Japón y la vulnerabilidad de su densa población costera.

La capacidad de detectar cambios milimétricos en el fondo marino podría proporcionar alertas tempranas cruciales, permitiendo evacuaciones preventivas y preparación de infraestructura crítica antes de eventos sísmicos mayores. El sistema también tiene aplicaciones potenciales en monitoreo de volcanes submarinos y estudio de movimientos tectónicos globales.

Los investigadores del Instituto de Ciencias Industriales, uno de los institutos de investigación universitarios más grandes de Japón con más de 120 laboratorios, continúan refinando la tecnología.

El siguiente paso involucra pruebas extensivas en diversas condiciones meteorológicas y oceánicas para validar la robustez del sistema bajo escenarios operacionales complejos. Esta innovación representa un ejemplo destacado de cómo la tecnología de drones puede revolucionar campos científicos tradicionales, ofreciendo soluciones más eficientes y precisas para desafíos críticos de seguridad pública.