Chileno creó sistema con IA para pronosticar erupciones volcánicas con varias horas de anticipación

Leoncio Cabrera, investigador del Departamento de Geofísica y del Programa Riesgo Sísmico (PRS) de la Universidad de Chile, creó un sistema para pronosticar erupciones volcánicas a partir de Inteligencia Artificial (IA) y datos sísmicos.

Este prototipo fue expuesto en la revista científica Seismological Research Letters y es capaz de pronosticar la erupciones con una anticipación de entre 5 a 75 horas, según detalla un comunicado de la Universidad de Chile.

Para la investigación se estudiaron años de datos sísmicos, pero específicamente utilizaron como ejemplo el volcán Copahue, en la frontera con Chile y Argentina. Cabrera y su equipo revisaron los datos recolectados en las 48 horas previas de 6 pulsos eruptivos de este volcán.

“Lo que hicimos fue tomar estos datos sísmicos en crudo, preprocesarlos y luego ingresarlos en un programa de aprendizaje de máquina para que aprendiera a identificar datos ‘preeruptivos’ y ‘no preeruptivos"”, explicó el experto.

Con estos datos como prueba, el modelo pudo predecir 5 de las 6 erupciones “y con una alta tasa de verdaderos negativos, es decir, un bajo número de alertas eruptivas que no terminan en erupción, lo que indica un robusto poder discriminatorio”, recoge el estudio.

Un sistema de IA en Chile para pronosticar erupciones volcánicas

Para lograr esto, Leoncio Cabrera se inspiró en trabajos previos en el pronóstico de erupciones. Entre ellos, tomó el de David Dempsey, de la Universidad de Canterbury, que reconoce señales precursoras de erupciones; y también recogió información del investigador chileno Alberto Ardid, que profundizó en el estudio de Dempsey. Ambos se encuentran en Nueva Zelanda.

Así, Cabrera se comunicó con ellos para aplicar estos modelos a los datos del Copahue, que se encuentra exactamente en la región de Bío Bío, “quisimos implementar algo similar en nuestro país”, señaló.

Recordemos que, las 6 erupciones de este volcán ocurrieron entre 2020 y 2022, lo que es un periodo poco común entre erupciones. Además, sumó datos satelitales de monitoreo global y de radares.

“El análisis de los datos geodésicos de largo plazo (años) nos permitió evaluar las tendencias de deformación del volcán Copahue. Por un lado, notamos una ausencia de deformación significativa relacionada con los seis pulsos eruptivos, lo cual coincidía con su pequeña magnitud. Sin embargo, también descubrimos que, entre 2017 y 2022, el volcán tuvo un proceso de inflación y deflación, mostrando deformaciones del orden de varios centímetros. Este fenómeno, por sí solo, a veces genera erupciones, pero no lo hizo en este caso”, detalló Cabrera.

El geólogo resaltó la importancia de estudiar este tipo de fenómenos en datos de corto y largo plazo, apuntando a que un modelo como este tiene que pulir dos aspectos clave.

“La primera, pronosticar correctamente que ocurrirá una erupción cuando la haya. La segunda, decir que no habrá una erupción cuando no la haya. De otro modo, los organismos encargados de prevenir y gestionar desastres podrían emitir alertas falsas y perder la credibilidad de las personas”, advirtió.

Por el momento, Cabrera mencionó que en el futuro un sistema como este podría implementarse para instituciones especializadas en vigilancia volcánica, para que se aplique en otros volcanes, pero todavía está puliéndose.

“La idea es lograr una sinergia de la cual todos aprendamos y que también nos permita implementar esta herramienta desarrollada, mayoritariamente, por investigadoras e investigadores chilenos“, expresó.

Del estudio también participaron Alberto Ardid y David Dempsey, quienes lo ayudaron con sus estudios previos. Asimismo: Iván Melchor, de CONICET–Universidad Nacional de Río Negro, Argentina; Sergio Ruiz, Blanca Symmes-Lopetegui y Francisco Delgado, de la Universidad de Chile; Juan Carlos Báez, del Centro Sismológico Nacional (CSN); Pablo Martinez-Yáñez, de la Universidad Católica del Maule; y Shane Cronin, de la Universidad de Auckland, Nueva Zelanda.

“El desarrollo de la sismología volcánica está muy débil en el país. Por eso, queremos mostrar que uno de los abordajes que se puede hacer es integrar sismología, geología, geodesia y otras disciplinas. Ojalá más gente se vaya sumando y se pueda mejorar lo que hay actualmente”, concluyó Cabrera.