Utilizando datos de la erupción del volcán submarino cerca de Tonga, científicos japoneses de la Universidad de Nagoya han utilizado las perturbaciones en la atmósfera superior de la Tierra para rastrear las ondas de radio que originan los tsunamis. Estos hallazgos se traducirán en predicciones más rápidas de estas olas gigantescas.
El tiempo es crucial cuando se advierte de la aparición de un tsunami. Después del terremoto del Océano Índico de 2004, en menos de dos horas un tsunami en Indonesia llegó a Sri Lanka. Ocho horas después, llegó a la costa de Kenya. Si se hubiera podido avisar con cierto tiempo del peligro de estas olas gigantes, se habrían salvado muchas vidas. Entonces se registraron unas 230.000 víctimas.
Ahora, un equipo de investigadores dirigido por los profesores Atsuki Shinbori, Yuichi Otsuka y Nozomu Nishitani, del Instituto de Investigación Ambiental Espacio-Tierra (ISEE), de la Universidad de Nagoya, en colaboración con especialistas del Instituto Nacional de Tecnología de la Información y las Comunicaciones, concluyen que es factible predecir tsunamis más rápido rastreando las perturbaciones atmosféricas causadas por las ondas de aire que crean. Los detalles de este estudio aparecen en Earth, Planets and Space.
Cuando ocurre un tsunami, deforma la atmósfera inferior y genera oscilaciones de ondas de sonido y gravedad, lo que provoca perturbaciones de los electrones en la atmósfera superior, también llamada ionosfera.
Las ondas de radio, como las que se utilizan en el GPS y las transmisiones/comunicaciones por satélite, también atraviesan esta parte de la atmósfera. Como resultado, las perturbaciones provocadas por un desastre natural producen errores en la información posicional suministrada por los satélites GPS.
Perturbaciones ionosféricas previas a tsunamis
Shinbori y su grupo utilizaron satélites y radares para examinar estos errores, después de la erupción volcánica submarina de este año, frente a la costa de Tonga en el Pacífico Sur. Descubrieron que la erupción del volcán submarino provocó ondas de presión de aire que se extendieron hasta Australia y Japón.
Estas ondas hicieron oscilar la parte inferior de la ionosfera, generando un campo eléctrico que luego se transmitió a alta velocidad a la ionosfera superior. Para su sorpresa, los investigadores detectaron los cambios de electrones mucho antes que las ondas de presión del aire que causaron el tsunami.
En su estudio señalan que, curiosamente, las estructuras de la perturbación sobre Japón y Australia también se reflejaron entre sí. A pesar de estar en hemisferios diferentes, ocurrieron casi simultáneamente porque perturbaron los electrones en las líneas del campo magnético, las líneas magnéticas que irradian desde el Polo Sur hacia el norte magnético.
Al calcular la velocidad de estas perturbaciones, estos científicos encontraron que la onda electromagnética a lo largo de las líneas del campo magnético viajaba a 1.000 kilómetros (621,4 millas) por segundo. Fue más rápido que la onda de presión del aire, que se desplazó a la velocidad del sonido (315 metros (0,2 millas) por segundo).
Shinbori explica que capturaron la señal de la perturbación ionosférica causada por la onda de presión del aire unas tres horas antes de la onda de presión que se originó en la erupción volcánica, que se cree que desencadenó el tsunami en Japón.
La mayor erupción explosiva de este siglo
En su opinión, la importancia de estos resultados se puede dividir en dos aspectos: el científico de un sistema acoplado y el de prevención de desastres de la preparación para eventos severos como estas olas gigantescas.
Ya se están considerando futuras aplicaciones de esta tecnología. “En el futuro, el análisis estadístico de las perturbaciones ionosféricas durante las erupciones volcánicas y los eventos sísmicos -puntualiza este investigador- permitirá estimar la altura y el tamaño de las olas de los tsunamis, a partir de las señales de perturbaciones ionosféricas”.
El 15 de enero, la erupción de un volcán submarino del archipiélago de Tonga, en el Pacífico, destruyó el 90% de la isla deshabitada de Hunga Tonga Ha’apai, formando una columna de cenizas de la mitad del tamaño de Francia.
Esta violenta explosión dio lugar a una onda de choque atmosférica, que dio varias vueltas a la Tierra, así como gran cantidad de ondas sísmicas registradas en todo el mundo.
Un estudio que difundió Geophysical Research Letters, demostró que la erupción del Hunga Tonga expulsó un volumen de unos 10 km3 de magma, convirtiéndola en la mayor erupción explosiva del siglo XXI. Fue equivalente a la del Pinatubo (Filipinas), en 1991.