De los mil 500 volcanes activos de todo el mundo, alrededor de 6% entra en erupción cada año, o sea entre 50 y 85.
La mayoría de estos colosos de fuego se encuentran distribuidos a lo largo y ancho del Anillo o Cinturón de Fuego del Pacífico, una región de 40 mil kilómetros de largo en la que varias placas oceánicas están deslizándose por debajo de Asia y América a medida que ambos continentes se aproximan.
Se trata de una de las zonas con mayor actividad volcánica de la Tierra.
Pese al evidente riesgo, hoy menos de la mitad de todos los volcanes tienen sensores y son aún menos los que se considera que están bien monitoreados. Los gobiernos de los distintos países con volcanes esgrimen que las labores de monitoreo tienen altos costos y dificultades en el equipamiento de observatorios y centros de investigación encima de distintos volcanes activos que hacen una vigilancia terrestre y observan los parámetros geofísicos y geoquímicos que se sabe varían antes de una erupción volcánica.
Hoy en día los vulcanólogos recurren a las imágenes por satélite y a la Inteligencia Artificial (IA) para prestar especial atención a una mayor cantidad de volcanes y, en última instancia, a las predicciones sobre las erupciones.
Por ejemplo, la Unión Europea cuenta con el European Volcano Observatory Space Services (EVOSS), un nuevo observatorio volcánico por satélite. Una “nube” de servidores informáticos especializados detecta automáticamente y realiza un seguimiento de los volcanes en erupción en Europa y África, así como de las islas volcánicas en los océanos circundantes.
En concreto, el sistema mide tres parámetros distintos de las erupciones: el calor emitido por un volcán, las cenizas y gases expelidos y los cambios físicos sobre la superficie terrestre. Estas lecturas quedan sujetas a una validación intersatelital para minimizar los errores y anticiparse mejor al comportamiento de un volcán en el futuro (por ejemplo, para saber si su actividad va en aumento o está disminuyendo). El sistema se diseñó para actuar en situaciones tanto de inestabilidad volcánica prolongada como de erupciones volcánicas propiamente dichas.
México
En nuestro país, el investigador del Instituto de Geofísica (IGEF) de la UNAM, Sébastien Valade, creó y desarrolló la plataforma web Monitoring Unrest from Space (MOUNTS), que procesa los datos gratuitos que ofrecen los satélites Sentinel de la Agencia Espacial Europea (ESA) y posibilita observar al mismo tiempo y a largo plazo los cambios que presentan 83 volcanes.
Hablamos de una herramienta que usa varios algoritmos de IA para mejorar el monitoreo en tiempo real de los volcanes más activos del mundo y vigilar su evolución. En el caso de México da seguimiento al de Colima y al Popocatépetl.
MOUNTS (que puede ser consultada en http://www.mounts-project.com/home) tiene la gran ventaja de ordenar y analizar los datos; al presentarlos de manera uniforme, se pueden hacer relaciones, comparar los prototipos de cómo actúan y así obtener modelos que ayuden a tratar de predecir la actividad volcánica.
Para este científico la combinación de la observación y monitoreo satelital de los volcanes y la IA “no solo proporcionará un mayor conocimiento de los colosos, sino que también permitirá que en el futuro las predicciones de erupciones volcánicas se podrían volver una realidad”. Esto último permitiría imaginar que los 800 millones de personas que son vecinas de los volcanes activos podrían ser alertadas por las autoridades de protección civil con anticipación a los primeros estruendos de la tierra, con mayor tiempo para escapar de la furia de su montaña.
Hasta ahora en ciertos países el seguimiento depende de la red de monitoreo. Por lo general se instala, como mínimo, una estación sísmica y un equipo de técnicos va a las laderas de las montañas a colocar los sensores y mantener el correcto funcionamiento, sorteando además condiciones climáticas difíciles y los riesgos de robo del material.
Es incuestionable la importancia de contar con estaciones terrestres de vigilancia del volcán, aunque sea muy difícil y costoso mantenerlas. Ahora bien, el futuro del monitoreo puntual de los volcanes sin duda será a través de las imágenes y la información captada por los satélites y su procesamiento con IA. Por eso las plataformas de monitoreo por satélite, como MOUNTS, pueden ser útiles para apoyar la vigilancia de volcanes.
De acuerdo con el experto el proyecto MOUNTS ha sido posible gracias a la presencia de una familia de nuevos satélites europeos de observación de la Tierra llamada Sentinels, que tienen una gran variedad de sensores a bordo, lo cual hace posible monitorear varios parámetros clave con gran resolución. Las imágenes y los datos proporcionados por estos satélites gubernamentales no tienen ningún costo. Esto representó una revolución, ya que ha permitido a los vulcanólogos e investigadores ampliar el número de volcanes observados y acceder de manera fácil a información inédita y crucial de estos fenómenos.
Por ejemplo, de estos satélites el investigador usa los datos de Sentinel 1, con el cual se mide la deformación del suelo; de Sentinel 2, que tiene sensores que trabajan en las bandas visibles e infrarrojo del espectro electromagnético para tomar fotografías y medir la radiación térmica; y de Sentinel 5P, el cual funciona en las bandas ultravioletas para medir los gases, especialmente el dióxido de azufre (SO2), que en los volcanes es el más relevante para monitorear la actividad.
El universitario sostiene que con la plataforma fue posible ver de manera clara que desde agosto de 2022 hubo un aumento progresivo en la cantidad de gas emitida por el Popocatépetl, lo cual subió hasta llegar al 21 de mayo de 2023, cuando se registró la actividad eruptiva más elevada en varios años, con emisión de cenizas importante.
Además, con el Sentinel 1 se vio cómo se rellenaba el cráter y después del 21 de mayo de 2023 cómo la profundidad de este había cambiado. Este tipo de información es importante para anticipar las consecuencias de futuros episodios eruptivos.
La página creada por Valade en una primera instancia resulta de utilidad para los vulcanólogos e investigadores de distintas disciplinas relacionadas con el medio ambiente, el cambio climático y la sismología, entre otras. Los especialistas en protección civil, los divulgadores científicos y los periodistas se podrán acercar y entender los distintos parámetros monitoreados y además van a ver las imágenes de estos colosos en plena actividad volcánica en tiempo real. Más adelante se prevé una mejor navegación y acceso a la aplicación para que todo tipo de público la consulte.
En breve Valade podrá utilizar los datos generados por el satélite Sentinel 3, que permite obtener información sobre la ceniza emitida. Como todas las herramientas digitales, hay varias líneas por mejorar. Él espera con MOUNTS emplear más sensores para medir otros parámetros, como la ceniza. Por otro lado, el análisis global de todos estos datos sobre los volcanes monitoreados arrojará patrones para mejorar la comprensión y la capacidad de predecir comportamientos.
La IA es una de las grandes herramientas en las que se apoyan los vulcanólogos y científicos para anticiparse a las erupciones volcánicas. De hecho, la actividad del volcán de La Palma, que hizo erupción el 19 de septiembre de 2021 y expulsó lava por 85 días, se pudo predecir gracias a la tecnología de monitoreo satelital y redes neuronales capaces de procesar miles de imágenes. Es más que probable que sin las oportunidades que brindan la IA y los satélites los expertos hubieran tardado más tiempo en detectar la actividad volcánica que se produjo en la isla canaria.
Volcanes activos de México
En el país existen más de dos mil volcanes, de los que alrededor de 42 son reconocidos como tales, aunque en total hay quienes sostienen que existen exactamente el triple y solo algunos se consideran activos o peligrosos.
Volcán de Colima o de Fuego Ubicado en Jalisco-Colima. Estratovolcán. Actualmente es el volcán más activo de todo el territorio mexicano. Cerca de 25 erupciones de 1560 a 1991.
Popocatépetl En México-Puebla-Morelos. Estratovolcán. Es el segundo volcán más alto del país. Actualmente se encuentra en actividad intensa manteniendo en alerta a tres estados. Actividad moderada de 1347 a 1920; al parecer la actividad explosiva mayor ocurrió en 1539 y 1720.