Un superordenador simula cómo será el próximo gran terremoto del Pacífico

Un superordenador simula cómo será el próximo gran terremoto del Pacífico







Investigadores de la San Diego State University de Estados Unidos
han utilizado un superordenador (2.000 procesadores y 80.000 horas de
procesamiento) para simular un terremoto de magnitud extrema en la zona
de subducción de Cascadia, en el Pacífico Noroeste, que se cree ha
sufrido siete terremotos de gran envergadura en los últimos 3.500 años.
Según el modelo, la tierra se movería a alrededor de 60 centímetros por
segundo en Seattle, a más de 15 centímetros por segundo en Tacoma,
Olimpia y Vancouver, y a más de siete centímetros por segundo en
Pórtland y en Oregon. El modelo ayudará a desarrollar sistemas de alerta
preventivos para 9 millones de personas. El último gran terremoto
registrado en la zona data del año 1700, pero los científicos calculan
que se produce uno cada 400 ó 500 años. Por Yaiza Martínez.



El modelo ayudará a desarrollar sistemas de alerta preventivos para 9 millones de personas

Un equipo de investigadores de la San Diego State University (SDSU
de Estados Unidos ha utilizado un programa virtual para visualizar los
efectos de un gran terremoto en la región del noroeste del Pacífico.
Liderados por el sismólogo Kim Olsen
de la SDSU, los científicos han conseguido por vez primera calcular con
realistas simulaciones tridimensionales dichos efectos.

La finalidad de esta investigación, según publica el San Diego Supercomputer Center (SDSC), es estar mejor preparados para cuando ocurra un terremoto de gran envergadura, como el acaecido en el año 1700 en la Placa de Juan de Fuca, situada bajo la parte norte del borde occidental de la Placa Norteamericana, y que alcanzó la magnitud 9.

Se trató del terremoto de Cascadia, registrado por archivos japoneses, que señalan que ocurrió el martes 26 de enero de ese año, a las nueve de la mañana.

Desde entonces, la tierra bajo esta región, que engloba a ciudades
como Vancouver, Seattle o Pórtland, ha permanecido relativamente
tranquila. Sin embargo, los científicos creen que los terremotos de
magnitud superior a 8 ocurren a lo largo de esta falla cada 400 ó 500
años, por lo que hay que estar lo más preparados posible.

Posible escenario y medidas

La simulación consistió en un escenario de ruptura que comenzó en
el norte y se propagó alrededor de 960 kilómetros hacia el sur a lo
largo de la zona de subducción de Cascadia. La tierra se movería en este
caso a alrededor de 60 centímetros por segundo en Seattle, a más de 15
centímetros por segundo en Tacoma, Olimpia y Vancouver, y a más de
siete centímetros por segundo en Pórtland y en Oregon.

Simulaciones adicionales, especialmente de terremotos que
empezarían en la parte sur de la zona de ruptura, sugieren que la
velocidad de los movimientos de tierra bajo algunas condiciones podría
incluso duplicarse. Los científicos han descubierto además que estas
altas velocidades de movimiento de la tierra irían acompañadas de
significativas sacudidas de baja frecuencia que durarían no menos de
cinco minutos, lo que, según Olsen, es mucho tiempo.

Y es que, señalan los científicos, las sacudidas de larga duración
combinadas con las altas velocidades terrestres, aumentan las
posibilidades de que un terremoto de este tipo produzca grandes daños en
las áreas metropolitanas.

Olsen afirma que las simulaciones permitirán, por un lado, conocer
mejor las posibilidades de que se dé un terremoto de gran envergadura
en un momento concreto. Además, teniendo en cuenta que estos fenómenos
suelen producirse a varios miles de kilómetros de las ciudades
principales, el estudio ayudaría también a desarrollar sistemas de
alerta inmediata que den tiempo a desplegar acciones de protección.
Dependiendo de lo lejos que esté el terremoto de una ciudad, estos
sistemas de alerta servirán para poner en marcha medidas, como la
detención automática de trenes o ascensores.

Recursos informáticos

Asimismo, la información derivada de las simulaciones puede
desempeñar un importante papel en la investigación de los peligros
potenciales de los grandes tsunamis, a veces ocasionados por terremotos
de gran potencia; así como ayudar a la planificación de estrategias de
emergencia o a la mejora del diseño de edificios más seguros y
resistentes.

En la región estudiada viven alrededor de nueve millones de
personas que, potencialmente, podrían ser salvadas en caso de que el
desastre de 1700 se repitiera. Pero, según los investigadores, la tarea
de recrear terremotos virtuales es ardua, incluso con recursos
informáticos superpotentes como los del San Diego Supercomputer Center.

En este centro se prepararon las condiciones iniciales de la
simulación, y la información resultante fue transferida para las
simulaciones principales al supercomputador Blue Gene del centro, a
través de GPFS-WAN (Global Parallel File System-Wide Area Network),
sistema que permite que los datos estén disponibles en diversos, y a
veces distantes, superordenadores.

La coordinación de las simulaciones requirió de una compleja
coreografía de movimientos de información dentro y fuera del
supercomputador, llevada a cabo por 2.000 procesadores y durante
alrededor de 80.000 horas de procesamiento. Para la recreación del
modelo hubieron de incluirse componentes como la representación de las
capas terrestres y la manera en que sus estructuras cambiarían de tamaño
y dirección al paso de las ondas del terremoto por ellas.


Historial de terremotos

Una de las ventajas de las simulaciones de terremotos es que
permiten a los científicos establecer diversos escenarios con terremotos
de distintas magnitudes para explorar cómo éstos afectarían a los
movimientos de la tierra, afirma Olsen.

Por ejemplo, los investigadores descubrieron en este caso que los
terremotos de magnitud 9 generan picos de velocidad de movimiento
terrestre entre cinco y 10 veces mayores que terremotos menos potentes,
de magnitud 8,5.

Los investigadores llevarán a cabo próximas simulaciones para
examinar la tasa de impacto en función del epicentro del terremoto, de
la dirección de desarrollo de la ruptura a lo largo de la falla y de
otros factores que pudieran variar. Los resultados del estudio han sido
publicados en el Journal of Seismology.

La zona de subducción de Cascadia ha sufrido, según los
yacimientos arqueológicos, por lo menos siete terremotos importantes en
los últimos 3.500 años.