Un modelo probado en cinco volcanes anticipó cuatro de cinco erupciones de Whakaari, aunque habría generado unos 15 días de falsas alarmas al año
Redactor: Raúl Méndez C.
Editor: Camila Herrera R.
Un sistema de aprendizaje automático capaz de analizar continuamente las vibraciones volcánicas podría ofrecer horas adicionales para evacuar zonas amenazadas por erupciones repentinas, según una investigación internacional. El estudio examinó hasta qué punto resulta razonable aceptar falsas alarmas cuando una advertencia anticipada puede evitar muertes, lesiones y pérdidas económicas.
La investigación adquiere especial relevancia por la tragedia ocurrida en Whakaari/White Island, Nueva Zelanda, en diciembre de 2019. La erupción repentina causó 22 muertes y dejó 25 personas gravemente heridas, convirtiéndose en el desastre volcánico más letal de la historia reciente del país.
Whakaari recordó el peligro de las erupciones repentinas
La explosión de 2019 ocurrió mientras había visitantes en la isla. Su rápida evolución dejó un margen insuficiente para emitir una advertencia que permitiera evacuar a las personas expuestas antes de que comenzara la actividad destructiva.
El episodio no fue completamente excepcional. Durante las dos últimas décadas, Nueva Zelanda registró al menos otras seis explosiones repentinas con capacidad para causar víctimas entre personas situadas cerca de los volcanes. Algunas ocurrieron de noche o cuando había pocos trabajadores y turistas en las zonas amenazadas.
Otros países afrontan el mismo desafío. En 2014, el monte Ontake entró en erupción en Japón con escaso aviso previo y causó la muerte de 63 personas, muchas de las cuales se encontraban practicando senderismo cerca de la cumbre.
Estos antecedentes explican la búsqueda de herramientas de aprendizaje automático para anticipar erupciones, especialmente en sistemas donde la actividad puede intensificarse en cuestión de minutos u horas.
El modelo analiza vibraciones durante ventanas de 48 horas
Los investigadores reevaluaron el funcionamiento de un pronosticador basado en aprendizaje automático mediante años de información sísmica procedente de cinco volcanes situados en Nueva Zelanda, Japón, Chile y Rusia. El sistema calculó de manera continua la probabilidad de una erupción dentro de una ventana móvil de 48 horas.
La tecnología busca identificar variaciones sutiles en las vibraciones registradas alrededor del volcán. Estas señales pueden relacionarse con el movimiento de fluidos, gases y magma, aunque no toda modificación sísmica termina necesariamente en una erupción.
La localización de esas vibraciones constituye una parte central de la vigilancia. Investigaciones sobre el movimiento subterráneo del magma y los temblores volcánicos muestran que distinguir un precursor eruptivo del ruido habitual del sistema continúa siendo uno de los principales retos de la vulcanología.
Al probar el modelo con datos de Whakaari que no habían sido utilizados durante su entrenamiento, el sistema anticipó cuatro de cinco erupciones. Esa sensibilidad habría tenido como contrapartida alrededor de 15 días por año durante los cuales la alerta permanecería activa sin que finalmente se produjera una explosión.
El costo de una falsa alarma depende del territorio
Quince días anuales de advertencias sin erupción pueden parecer excesivos, pero los investigadores señalan que su aceptación depende del peligro existente y de las medidas que deba activar cada alerta. No tiene el mismo costo cerrar temporalmente una ruta peatonal que evacuar una ciudad o suspender una temporada turística completa.
El equipo utilizó un modelo de costo y pérdida para comparar las consecuencias económicas de las acciones preventivas con los daños que podrían evitarse cuando el pronóstico acierta. Los resultados sugieren que esas medidas podrían reducir entre 30% y 90% de las pérdidas prevenibles, aunque el balance cambia entre volcanes y comunidades.
En el monte Ruapehu, por ejemplo, cerrar áreas de esquí durante una época de alta afluencia podría generar pérdidas de ingresos y alteraciones importantes. Sin embargo, mantenerlas abiertas ante una erupción repentina expondría a visitantes y trabajadores a consecuencias mucho más graves.
Las evacuaciones preventivas ya forman parte de la gestión volcánica. La reciente actividad del volcán de Fuego en Guatemala obligó a trasladar a casi 1.700 personas ante el peligro de ceniza, flujos piroclásticos, avalanchas y lahares.
Esperar una certeza elevada también implica riesgos
Los observatorios volcánicos suelen actuar con cautela porque una alerta innecesaria puede causar costos, interrupciones y pérdida de confianza pública. Un algoritmo también puede interpretar incorrectamente una señal, no disponer de evidencias complementarias o dejar de detectar una erupción.
Sin embargo, exigir un nivel muy alto de certeza antes de advertir a la población puede consumir el poco tiempo disponible cuando la actividad se intensifica rápidamente. El estudio plantea que, en determinadas circunstancias, tolerar más falsas alarmas resulta más seguro y económicamente justificable que esperar una confirmación tardía.
Los sistemas de tsunami ya operan con una lógica semejante: producen muchas más advertencias que olas destructivas, pero las comunidades continúan evacuando porque el costo potencial de ignorar una amenaza real es considerable. Para sostener ese comportamiento se necesitan mensajes claros, educación preventiva y confianza en las instituciones.
La automatización complementaría a los vulcanólogos
Los autores no proponen sustituir a los especialistas por algoritmos. Los pronosticadores dependen de los datos recopilados por redes de vigilancia como GeoNet, mientras los vulcanólogos siguen siendo indispensables para interpretar el comportamiento del sistema, contrastar señales y dirigir la respuesta durante una crisis.
La automatización podría resultar especialmente útil al comienzo de una escalada repentina. El sistema emitiría una advertencia inicial mientras los expertos evalúan la información sísmica, las emisiones de gases, la deformación del terreno y otros indicadores disponibles.
La vigilancia puede incorporar fuentes adicionales. El estudio de imágenes satelitales para detectar señales tempranas alrededor de volcanes investiga cambios en la vegetación asociados con emisiones de dióxido de carbono, mientras otros instrumentos observan dióxido de azufre y deformaciones superficiales.
Ninguna señal aislada ofrece una garantía absoluta. La combinación de sismómetros, mediciones de gases, observaciones satelitales, análisis geodésicos y conocimiento geológico permite construir evaluaciones más completas y reducir la dependencia de un solo indicador.
Las alertas necesitan protocolos claros y confianza pública
Una advertencia temprana solo protege a la población si activa decisiones previamente definidas. Autoridades, operadores turísticos y comunidades necesitan conocer qué actividades deben suspenderse, quién ordena una evacuación, qué rutas permanecen disponibles y cómo se comunica la incertidumbre.
También resulta necesario explicar que una falsa alarma no equivale necesariamente a un fallo. Una alerta probabilística indica que las condiciones justificaban actuar de manera preventiva con la información disponible, aunque el proceso volcánico finalmente no culmine en una erupción.
El estudio no constituye un análisis integral de todos los costos operativos de un sistema nacional de vigilancia. Su aporte consiste en demostrar que puede cuantificarse el equilibrio entre interrupciones preventivas y pérdidas catastróficas, adaptando los umbrales a las características de cada volcán.
La propuesta coincide con la iniciativa Alertas Tempranas para Todos de las Naciones Unidas, cuyo objetivo es ampliar el acceso mundial a sistemas de advertencia frente a múltiples amenazas. En volcanes capaces de entrar en erupción con rapidez, los investigadores sostienen que aceptar cierto número de alarmas fallidas puede ser el precio de disponer de más tiempo para poner a salvo a las personas.
Fuentes referenciales:
Phys.org
Nature Communications
