Desde el año 2024, la investigadora francesa Lucie Rolland está en Chile. La geofísica del Observatoire de la Côte d’Azur y el Laboratoire Géoazur visita tierras sudamericanas para integrarse temporalmente al equipo del Programa Riesgo Sísmico de la Universidad de Chile, plantel donde desarrolla investigaciones sobre el uso del GNSS para el monitoreo y mejora de los sistemas de alerta temprana de terremotos y tsunamis. El Sistema Global de Navegación por Satélite (o GNSS por sus siglas en inglés), representa todos los sistemas de posicionamiento satelitales actuales, tales como GPS, GLONASS y Galileo. El más utilizado en este lado del mundo es el GPS.
¿En qué consiste este sistema y por qué es importante incorporarlo para la observación de estos fenómenos?
El valor añadido del GNSS para la observación de terremotos y tsunamis tiene muchos aspectos. La forma más convencional de observar los terremotos es por medio de estaciones sísmicas. Se utilizan convencionalmente para vigilar los movimientos del terreno durante un terremoto.
El GNSS también se puede utilizar para ello, y es muy ventajoso porque no se ‘satura’, es decir, es capaz registrar el movimiento del suelo, independientemente de si el terremoto es muy grande. Si se produce un terremoto de gran magnitud, una estación sísmica cercana podría saturarse debido al gran movimiento, y eso podría proporcionar observaciones falsas.
¿Cómo funciona?
Si conocemos bien la posición de los satélites en el espacio, es fácil utilizar lo que llamamos trilateración. Haciendo cálculos, podemos dar con posiciones precisas. El GNSS es un tipo de sensor clave para obtener las observaciones en tiempo real de la ruptura del terremoto, hasta incluso uno muy grande de magnitud 8 o superior. Ese es su uso convencional.
El uso de los datos GNSS no se limita solo a estudiar el movimiento de la tierra sólida, sino que de una forma menos convencional, también se pueden utilizar para el estudio de la ionósfera. Esto porque la ionósfera se ve perturbada después de terremotos muy grandes, y esto cambiará parte de la información registrada en el GPS en tierra, como el tiempo de propagación entre los satélites y el sensor.
Los receptores GNSS miden el tiempo que tarda una señal en viajar desde el satélite hasta el receptor (o antena), y así calculan la distancia entre ellos. Este tiempo puede cambiar cuando hay un terremoto que provoque una perturbación en la ionósfera y, por ende, puede ocurrir un retardo en la señal. Dicha perturbación se refiere a las fluctuaciones en el Contenido Total de Electrones en la ionósfera (o TEC por sus siglas en inglés).
Uso y aplicación en alta mar
Esta tecnología resulta especialmente interesante para vigilar los terremotos que no se producen en tierra, sino en alta mar, lejos de la costa. Esto porque es posible estimar directamente la extensión de la ruptura, de la zona que se está moviendo en el fondo del mar.
Para el caso de Chile, una aplicación potencial es monitorizar la ionósfera justo por encima de la fosa oceánica, utilizando las estaciones en tierra y su proyección en la ionósfera. Hay megaterremotos que pueden ocurrir y que ocurren a menudo en Chile. La idea para la alerta temprana, es observar tanto el movimiento en tierra con GNSS, como el movimiento de la ionósfera justo por encima de la fosa.
Por otro lado, se está desarrollando un proyecto que contempla el uso de sensores GPS, que nos gustaría instalar en barcos y botes para medir el movimiento de éstos durante un tsunami, así como también la respuesta de la ionósfera. La idea es poder instalar los receptores GNSS en barcos o la costa chilena, con el fin de monitorear la ionósfera y el movimiento de la superficie del mar.
¿Cuáles son las posibilidades que abre la investigación y monitoreo por GNSS?
Ahora mismo, es un área de investigación utilizada para mejorar los sistemas de alerta temprana de tsunamis, que nos permite mejorar la comprensión de la ruptura de la falla midiendo mejor las deformaciones, o la respuesta de la ionósfera.
Es aprovechar el desarrollo tecnológico de la geolocalización para monitorear y caracterizar mejor los terremotos.
