La profunda huella de destrucción que generó el terremoto de magnitud 7,4 que sacudió al país la mañana del lunes 10 de agosto sigue creciendo. Cuatro días después, el Instituto Nacional de Medicina Legal anunció que ya identificó 259 cuerpos de los 270 que han llegado a la institución. Entre tanto el balance oficial de fallecidos señala que el total de víctimas mortales es de 285 decesos entre los que se cuentan 19 menores de edad.
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Mientras continúan las labores de búsqueda y rescate en Chocó, Caldas, Risaralda y Valle del Cauca, departamentos que también concentran las muertes, aparece una pregunta menos inmediata, pero determinante para futuras emergencias: ¿qué puede hacer la ciencia para que un terremoto cause menos daños?
Sebastián Echavarría conoce esa pregunta desde dos frentes. Por un lado, es investigador del Departamento de Ingeniería Civil de la Universidad Nacional de Colombia, y desde el lunes estudia las grietas que dejó el terremoto. Las revisa como voluntario en Medellín, pero también con la mirada de un ingeniero que lleva años estudiando cómo responden las estructuras ante cargas dinámicas y eventos catastróficos.
Este medio ha explicado en múltiples artículos que los terremotos no se pueden impedir y la ciencia tampoco puede establecer con exactitud cuándo ocurrirá el próximo. Pero loque sí puede hacer es trabajar en dos ejes fundamentales relacionados con la prevención: mejorar la capacidad para entender qué ocurre bajo tierra y desarrollar estructuras capaces de responder mejor cuando llegue el momento.
Entre las investigaciones que buscan reducir víctimas y daños hay dos desarrollos que permiten ver cómo ese conocimiento puede convertirse en herramientas concretas: una inteligencia artificial para automatizar la detección de sismos y un sistema de amortiguación para disminuir el movimiento de las edificaciones.
Encontrar los sismos que se pierden entre millones de datos
Después de un terremoto, el movimiento del suelo no termina. Las réplicas pueden aparecer durante días, semanas o incluso meses y cada una genera señales en las estaciones de las redes sismológicas.
El problema es la escala. Decenas o cientos de estaciones registran información las 24 horas, en tres componentes, y procesarla completamente de manera manual exige una cantidad de tiempo que los equipos de especialistas no siempre tienen.
Ahí entra la inteligencia artificial. El proyecto busca automatizar la detección de eventos sísmicos y permitir que el análisis pueda escalar a millones de registros.
La lógica es similar a la de otros modelos de aprendizaje automático: el sistema recibe miles de señales que previamente fueron identificadas por expertos y se entrena para reconocer los patrones característicos de las ondas sísmicas. Cuando encuentra una señal nueva, puede determinar si corresponde a un evento sísmico y caracterizarlo.
Pero su mayor aporte no está solamente en la velocidad. Está en la posibilidad de encontrar eventos pequeños que podrían no ser priorizados durante una revisión manual. ¿Para qué? Para construir un registro más completo de la actividad sísmica. Como ya se dijo, los terremotos no se pueden predecir, pero estudiar los registros estadísticos permite entender mejor el comportamiento del fenómeno.
Emmanuel Castillo Taborda, magíster en Geofísica de la Universidad Nacional y uno de los investigadores del proyecto, explica que un catálogo sísmico (base de datos de terremotos ocurridos en un periodo de tiempo específico) más completo permite contar con una mejor base para estudiar factores de sismicidad, la tectónica y la amenaza.
“Los microsismos importan porque también contienen información. Su distribución puede ayudar a establecer dónde se concentra la actividad y cómo evolucionan las secuencias sísmicas. Después de un terremoto, por ejemplo, procesar rápidamente las réplicas te permite construir una imagen más detallada de su ubicación, profundidad y evolución”, señala.
En el plano de lo concreto, una investigación previa da señas de la importancia del registro. En el caso del terremoto de Mutatá, Antioquia, ocurrido en 2016 con cerca de 400 réplicas, la distribución de los eventos permitió relacionarlos espacialmente con una falla geológica cercana.
Por otro lado, el desarrollo ya dio un paso fuera del laboratorio. Castillo cuenta que la herramienta fue implementada en la Red Sismológica Nacional y llegó a funcionar en tiempo casi real, con un desfase de unas dos horas.
En una emergencia como la del 10 de agosto, esa capacidad puede ser especialmente útil: en lugar de que los especialistas deban revisar de manera continua todas las señales producidas después del terremoto, la IA puede organizar y detectar automáticamente los eventos para que los expertos concentren su trabajo en validar los resultados e interpretar qué está ocurriendo. Como resume Castillo, “la IA no reemplaza al sismólogo”: cambia el volumen de información que este puede procesar y el tiempo que necesita para hacerlo.
Hacer que el edificio se mueva menos
La otra investigación parte de una pregunta diferente: si no es posible evitar el movimiento del suelo, ¿se puede conseguir que una estructura responda mejor cuando ese movimiento llegue?
Sebastián Echavarría trabaja en el Departamento de Ingeniería Civil de la Nacional en una de las estrategias conocidas como control estructural. En términos sencillos, se trata de incorporar dispositivos que permitan modificar la respuesta de una estructura ante cargas dinámicas, entre ellas los terremotos.
Uno de esos dispositivos es el inerter, un amortiguador que busca reducir los desplazamientos de una edificación. En los modelos estudiados por el equipo, las reducciones de la respuesta estructural pueden llegar hasta el 50 % bajo determinadas condiciones.
La cifra requiere contexto. El experto explica que una estructura que durante un terremoto se desplaza menos también puede transmitir menores fuerzas a elementos como columnas, vigas y fundaciones. La idea no es impedir que el edificio se mueva, sino incidir para controlar ese movimiento y disipar parte de la energía que recibe.
Para entender el principio, Echavarría recurre a un ejemplo conocido: el rascacielos Taipei 101, en Taiwán, utiliza un enorme péndulo de más de 600 toneladas suspendido en sus niveles superiores. Cuando el edificio se desplaza hacia un lado, el péndulo responde en sentido contrario y ayuda a absorber y amortiguar la fuerza del movimiento.
El problema es el tamaño. Un sistema de este tipo requiere una masa considerable y ocupa varios niveles de la estructura.
El problema es el tamaño. Los sistemas de masa sintonizada requieren una masa considerable y pueden ocupar varios niveles de una estructura. “El inerter (…) es un dispositivo que es mucho, mucho, mucho más pequeño en comparación con estos péndulos, y esa es su ventaja precisamente”, explica Echavarría.
El equipo ya desarrolló algoritmos que permiten determinar de manera óptima características del dispositivo, como su rigidez y ubicación, de acuerdo con las características de la edificación.
Pero aquí aparece una diferencia importante frente a la inteligencia artificial: el inerter todavía no ha sido implementado en una estructura real.
Echavarría señala que Japón está próximo a realizar algunas de las primeras implementaciones y pruebas a escala real. Colombia, mientras tanto, todavía enfrenta varios obstáculos para incorporar de manera más extendida este tipo de tecnologías.
El primero es el desconocimiento entre los profesionales de la ingeniería. El segundo, la cautela de los usuarios frente a tecnologías nuevas. Y el tercero es la ausencia de un estándar normativo que permita implementar estos dispositivos de manera unificada. Cada proyecto, explica, requiere actualmente un estudio particular.
Eso no significa que Colombia no utilice tecnologías de control estructural. Echavarría señala que ya existen iniciativas privadas que incorporan sistemas de amortiguamiento y aislamiento de base, particularmente en estructuras de alta exigencia como algunas clínicas, donde es necesario proteger equipos sensibles a las vibraciones.
“No hay un estándar normativo universal para nuestro país que permita implementar este tipo de dispositivos de forma estandarizada”. Resume.
El desafío entonces está en ampliar ese conocimiento y establecer condiciones que permitan que tecnologías de este tipo puedan pasar de casos específicos y de investigaciones académicas a soluciones más extendidas.
El terremoto del 10 de agosto dejó miles de viviendas destruidas y cientos de personas muertas, heridas o desaparecidas. También dejó miles de edificaciones que deberán ser evaluadas para determinar qué tan afectadas quedaron.
Las grietas que Echavarría encuentra hoy en sus jornadas de voluntariado son la evidencia de un problema que la academia lleva años estudiando. Después de un terremoto, una parte de la información queda escrita en las estaciones sismológicas y otra en las estructuras que lo soportaron. Las primeras permiten reconstruir dónde, cómo y con qué intensidad ocurrió el movimiento; las segundas muestran qué tan bien respondió lo construido. Escalas diferentes para entender el mismo fenómeno que hoy nos pone a prueba como país.
La siguiente prueba, que esperamos lejana, será entonces la de las lecciones aprendidas.
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