La tecnología en México contra los terremotos

Nota del editor: Este reportaje se publicó originalmente en la Edición Especial: Reconstrucción de Obras, correspondiente a diciembre de 2017.

El 5 de septiembre de 1910 la Estación Central de Tacubaya, primera instalación sismológica moderna de México, fue inaugurada con la operación de un sismógrafo marca Wiechert para realizar mediciones precisas de sismos en el país, fenómenos que han sacudido su territorio desde hace al menos 13,000 años atrás.

En 2017 la investigación de las causas y la mitigación de los efectos de los sismos se ha sofisticado al ritmo de innovaciones que van desde redes de comunicaciones encriptadas hasta sensores que miden los sismos dentro de los edificios.

Y en el futuro podrían, con la voluntad de las autoridades, utilizarse las inmensas posibilidades de big data, es decir bases de datos enormes que contienen información estratégica sobre la infraestructura y servicios básicos, disponibilidad de personal, maquinaria y equipo, y las rutas y modelos para planificar una ayuda rápida y eficiente.

La gestión moderna de los desastres naturales involucra varias fases relevantes: la evaluación y prevención del riesgo, la respuesta de socorro tras el evento y la reconstrucción, de acuerdo con el Marco de Acción de Hyogo, documento creado por la Oficina de las Naciones Unidas para Reducción de Riesgo de Desastres (UNISDR) y al que México se adhirió la década pasada.

Este marco no exige el uso de tecnologías de información y comunicación (TIC), pero la atención eficiente de estos eventos pasa invariablemente por su uso, según señaló Jesús Romo, analista en la consultora Telconomía, quien junto con la asociación de industria 5G Américas, publicaron este otoño un estudio titulado Las TIC durante desastres naturales en América Latina y el Caribe.

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La imposibilidad para predecir los sismos se explica por la falta de información sobre lo que sucede en el epicentro de tales fenómenos, señala F. Ramón Zúñiga, investigador en el Centro de Geociencias de la UNAM.

"Los sismos que afectan a México ocurren a profundidades de aproximadamente 20 kilómetros, por lo que son obligados mecanismos indirectos como la detección y análisis de la propagación de ondas sísmicas", dice.

Por ello, la precisión de los instrumentos empleados para la medición de los fenómenos sísmicos es fundamental para conocerlos y por tal motivo los científicos mexicanos desarrollan tecnología adecuada para analizar los sismos que nos afectan.

Escuchar los sonidos de la tierra

Uno de los factores más persistentes en el centro y el sur de México es la denominada Brecha de Guerrero, trinchera que se extiende entre Acapulco y Zihuatanejo.

En noviembre, un grupo de investigadores de la UNAM e instituciones educativas y de desarrollo en Japón instalaron ahí una red de sismógrafos que consta de 14 sensores sobre tierra y siete bajo el mar. De acuerdo con Zúñiga, quien no participa en el proyecto de la brecha de Guerrero, es la primera ocasión que se usan sismógrafos submarinos para medir la dinámica en el subsuelo de la región.

"Los sensores bajo el mar serán monitoreados con una suerte de planeador submarino que se pondrá en contacto regularmente con los equipos para recopilar los datos que vayan generando", explica. Pero los datos pueden ser útiles también durante el temblor.

A casi 300 kilómetros de las costas de Guerrero, en la sede de la Secretaría de Relaciones Exteriores en el centro de la Ciudad de México, se supo lo que sucedió durante el sismo del pasado 19 de septiembre.

Una red de acelerógrafos, aparatos que miden el movimiento, enviaron centenares de señales por segundo a los responsables de Protección Civil del edificio Tlatelolco.

El Sistema Acelerométrico Digital para Estructuras (SADE), creado en 2003 por el Centro de Instrumentación y Registro Sísmico (CIRES), organismo responsable del Sistema de Alerta Sísmica Mexicano, conocido por todos en el Valle de México como alerta sísmica, fue responsable de este flujo de datos.

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Con esta información, acumulada durante años, es que sistemas de análisis big data como SAP HANA o IBM Watson, entre otros disponibles, pueden hacer la diferencia en la extensión de la tragedia y la velocidad de respuesta a la emergencia.

Lo que dice la estructura de los edificios

El movimiento y tipo de vibración de un edificio durante un temblor es fundamental para decidir sobre su condición estructural, a decir de Juan Manuel Espinosa, director general de CIRES.

"Este sistema lo hemos instalado en edificios importantes de la Ciudad de México y consta de una red de acelerómetros que se colocan sobre estructuras clave y se conectan vía cable de datos Ethernet con un centro de datos en el edificio y otro en el exterior".

Cuenta con baterías de respaldo, por lo que si el suministro de electricidad se suspende, los equipos pueden seguir funcionando por varios días más.

Durante el sismo los acelerómetros miden el comportamiento de la estructura enviando datos como cambios en su forma y posición. Dicha información sirve para facilitar la determinación de medidas de mitigación.

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De acuerdo con el ejecutivo de CIRES, el potencial de SADE se concentra en edificaciones medianas, como muchas que se están construyendo en el centro de la Ciudad de México, en virtud de que en este rango de edificios existe poca información disponible: "Sabemos lo que sucede en edificios de más de 50 pisos, pero aún existen lagunas de datos con edificaciones menores de 15 pisos".

Durante el temblor del 19 de septiembre no solo las estructuras físicas se pusieron a prueba; también estructuras virtuales estuvieron trabajando a toda capacidad, aunque las redes de telefonía fija y celular sufrieron momentáneos cortes por la sobrecarga de usuarios.

Esto es algo que puede preverse, como ocurre en Japón, donde una emergencia sísmica desencadena una estrategia de uso de voz y datos para facilitar los servicios de ayuda. La redundancia y redes privadas son parte de la solución.

Mantener la comunicación en la emergencia

La Red Nacional de Radiocomunicación (RNR) es una federación de más de 30 redes pertenecientes a organismos estatales y federales de seguridad y protección civil, que tiene 460 torres en todo el país y dan servicio a más de 130,000 equipos de radiocomunicación en el país.

Así la describe Carlos Andrade, director comercial en Airbus y cuya división de radiocomunicaciones es responsable de la tecnología, que utiliza una banda del espectro radioeléctrico que va de los 380 Megahertz (Mhz) a los 470 Mhz, y proporciona comunicaciones de muy buena calidad a largas distancias.

El protocolo de comunicación empleado en esta red llamado, Tetrapol, permite comunicaciones inmunes a intercepciones e interrupciones, además de que las terminales móviles empleadas resisten condiciones extremas, "a estos aparatos les han pasado vehículos encima, o pueden pasar periodos de tiempo prolongados en el agua y no sufren daño alguno".

Ahora, la red está en proceso de digitalización para proveer a sus usuarios una nueva generación de servicios. "Queremos que la RNR habilite mensajes de texto a individuos y grupos de usuarios, fotografías y video en tiempo real, así como la implementación de herramientas como la forensia de eventos, es decir, conocer cómo fue la respuesta de los cuerpos de seguridad ante una emergencia", señala Andrade.

El análisis rápido de big data, con bases de datos históricas, será parte de esta respuesta una vez que se implemente en forma masiva y coordinada entre las instituciones encargadas de responder a las emergencias.

Las redes sociales salen al rescate

Si la plataforma Waze ayuda a los conductores a encontrar las mejores rutas en sus desplazamientos, un esquema similar, pero a nivel general, sería esencial para orientar las acciones, determinar la gravedad de los daños en diferentes regiones y hasta encaminar a los servicios de emergencia, brigadas de trabajo y paramédicos hacia los sitios donde son más útiles.

Bien implementada, podría sugerir en qué hospitales o centros asistenciales hay espacio o infraestructura para dirigir a heridos y solicitantes de ayuda.

De manera informal, esta información fluyó constantemente a través de plataformas sociales (Facebook, Twitter, y otras) durante el temblor del 19 de septiembre, con los riesgos y confusiones previsibles.

Aun con big data y analíticos de respuesta rápida, las redes sociales podrían seguir cumpliendo con una función de utilidad social.

Properati.com, una empresa que maneja información sobre compra y venta de bienes raíces, integró en su solución el mapa de Zonificación Sísmica de la CDMX generado por las autoridades locales.

El propósito de esta integración, a decir de Martín Sarsale, su gerente de tecnología, fue dar a los usuarios una mejor herramienta de uso, para la elección de su siguiente casa o departamento después del sismo.

Properati decidió incorporar sus datos al sitio web para mejorar la experiencia de uso del portal: "La integración de los datos abiertos generados por la Ciudad de México nos permite agregar una capa de información a nuestros usuarios, quienes además pueden conocer datos de un inmueble, como su cercanía con hospitales y escuelas", dice Sarsale.

Así, en el sitio web es posible conocer la ubicación de los inmuebles en el mapa de sismicidad de la ciudad. La empresa busca explorar las consecuencias que tendrá el sismo en el mercado inmobiliario gracias a su base de más de 300,000 anuncios.

"Analizamos si el sismo tendrá repercusiones en los precios de los inmuebles en el transcurso del tiempo, así como los cambios de la demanda de inmuebles en dichas zonas", señala el ejecutivo.

Sensores en tierra y en el mar, sismógrafos de alto rendimiento, redes de comunicación alternas y redundantes, y el uso inteligente de información histórica y big data, son las herramientas actualmente disponibles para prever, monitorear y responder de manera eficiente a los grandes desastres naturales o provocados por el ser humano.

A lo largo de más de un siglo, la tecnología ha servido como herramienta para detectar y mitigar los efectos de los desastres naturales en México, sobre todo los telúricos, pero una plena comprensión de dichos fenómenos es algo que estará fuera de nuestros alcances durante mucho tiempo.

Concluye F. Ramón Zúñiga, de la UNAM: "Los fenómenos naturales implican una complejidad que todavía está lejos de los mejores esfuerzos de nuestra tecnología".