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Luisa AchaerandioJuan Carlos GilGastón GiribetFrancis VillatoroHéctor SocasJosé Edelsteinestación rer detecta fracturas volcánicasdistancia dulce para señal volcánicasismómetro de banda ancha alta sensibilidadnivel de ruido bajísimo estación rerHéctor SocasRER2 de julio de 2023Juan Carlos GilBernard BeuchtMétodo de Predicción del Fallo (FFM)Nature CommunicationsMadagascarCentro Helmholtz de Investigación en Geociencias de Potsdamepisodio 544PinatuboEtnaSiciliaLa PalmaAntonioArmeroMonte PinatuboNevado del RuizColombiaRivière del EstFFMAvi Loeb
Distancia dulce para Señal volcánica
Con
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Juan Carlos Gil explica la ubicación estratégica de la estación RER para detectar fracturas volcánicas, destacando su proximidad ideal al volcán y su instalación en profundidad para minimizar el ruido sísmico.
…existen donde el magma ascienda lentamente a través de conductos fracturados previamente en erupciones anteriores o tal. Si no hay una inyección que provoque un cambio en la tercera derivada, una inyección de magma, pues el método obviamente no funcionaría. Y además, jugando con la imagen de portada, Héctor: es que la propia estación RER está a huevo, está a la distancia dulce, suficientemente cerca para detectar la fracturación, pero suficientemente lejos para que la señal no quede enterrada en el caos sísmico que hay alrededor de un volcán activo. Además está instalada en profundidad, Héctor: no encima de dentro de un túnel térmicamente muy estable, un nivel de ruido bajísimo y está equipada con un sismómetro de muy banda ancha, altísima sensibilidad y muy bajo ruido. Así que estoy deseando ver cómo se comporta esto, es muy prometedor, estoy deseando ver cómo se comporta este método fuera del laboratorio casi perfecto que han montado en el pico de la fragua y en este sentido me alegro especialmente leer que ya están desplegando este…
Significado #1 · Palabras #1
Juan Carlos Gil explica cómo los volcanes emiten numerosas señales previas a una erupción, incluyendo terremotos y cambios en las emisiones de gases.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #6 · Palabras #8erupción armero colombia 25000fallos interpretación señales precursoras armerogestión de riesgos volcánicos pinatubo armeroterremotos y deformaciones del terrenoemisiones de gases volcánicascambios de temperatura en volcanesgravedad local por magma desplazadodetección restos espaciales episodio 544sismómetros volcanes activosinclinómetros medición actividad volcánicaanálisis químico gases volcánicoscámaras térmicas volcanes siciliavolcán etna instrumentalización planeta…te pasas y vas para el otro lado Decía que el Pina tuvo, bueno, muchas menos muertes de lo que podría haber sido en caso de que no se hubiesen hecho estas evacuaciones mediante la monitorización Pero muy distinto fue el caso del nevado del Ruiz en Colombia en 1985, una erupción que no fue especialmente grande pero sin embargo produjo laares, riadas de barro volcánico que sepultaron la ciudad de Armero y murieron 25.000 personas y buena parte, se estima, buena parte del efecto del desastre, pues fallos en la interpretación de las señales precursoras, se comunicó el riesgo muy mal y en general la emergencia se gestionó fatal en contraposición, decía, a lo del Pinatubo. Porque sí, los volcanes avisan; generan de hecho muchísimas señales, es parte del problema: terremotos, deformaciones del terreno, emisiones de gases, puede cambiar la cantidad de gasos o incluso la composición, cambios de temperatura, incluso en la gravedad local por el desplazamiento de rocas y magma. Y hoy los observatorios volcanológicos los monitorizan con auténticas redes de vigilancia, instrumentos muy versátiles que incluso se han usado para la detección de la reentrada de restos espaciales como contamos en el episodio 544. que tienen sismómetros, inclinómetros, análisis químico de estos gases que comentaba, cámaras térmicas e incluso posicionamiento geodésico preciso o radar utilizando satélites. La atención especial se suele poner en volcanes que combinan actividad frecuente, posibilidad de erupciones explosivas y cercanía a áreas densamente pobladas y así entre los más vigilados del mundo se encuentran el Etna en Sicilia, posiblemente el volcán más instrumentalizado del planeta, además que se usa, es ya tradición, como banco de pruebas para nuevas tecnologías de monitorización, últimamente sensometría por fibra óptica o incluso muografía. Yo he estado en Sicilia un par de veces y es muy impactante porque está continuamente echando…
Juan Carlos Gil explica que la monitorización activa de volcanes es una práctica relativamente reciente, contrastando con las técnicas tradicionales basadas en observar señales como emisiones de humo, terremotos y deformaciones del terreno.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #10 · Palabras #6monitorización activa volcanes recienteemisiones humo volcánica tradicionalterremotos fuera habitual volcanesdeformaciones terreno volcánico hombroanimales sensibles infrasonidos volcánicos…Bueno, es verdad, también por otra parte tenemos las quejas de los hosteleros cuando se da una alerta de Martí en una semana santa y luego resulta que no llueve y bueno, se monta ahí un buen tinglado porque claro, se les ha arruinado el negocio por nada. Pues esto de escuchar activamente a los volcanos realmente es algo relativamente reciente porque durante gran parte de la historia monitorizar los volcanes era sorprenderse cuando echaba mucho humo o cuando había terremotos fuera de lo habitual o se veían deformaciones en el terreno, de repente tu volcán le salía un hombro, ¿vale? o cuando los animales se comportaban raro porque hay indicios que podrían ser sensibles a determinadas ondas de muy baja frecuencia o infrasonidos. Solo a mediados del siglo XX ya, antes de ayer, empezaron a desplegarse redes modernas, instrumentales de monitorización, pero el punto de inflexión fue la erupción del monte Santa Elena en Estados Unidos en 1980. Durante semanas el volcán emitió múltiples…
Juan Carlos Gil explica que los volcanes son sistemas complejos y que el Método de Predicción del Fallo (FFM) propuesto por Bernard Beucht no siempre funciona como se esperaba.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #4 · Palabras #3método predicción fallo beuchtvolcanes generan mogollón ruidoseñales volcánicas ambiguaserupciones volcanes casuística variadaobservatorios combinan múltiples observacionesmodelos multivariantes estiman probabilidades erupciónenfoques probabilísticos predicción erupciones volcánicas…vez más agudo justo antes de romperse. La idea del FFM era modelar, modelar matemáticamente esa aceleración de los precursores y extrapolarla para poder anticipar el punto de ruptura, en el caso del volcán, una erupción. La idea estaba bien, pero ¿qué pasa? Los volcanes son tremendamente complejos y la cosa no acababa de funcionar. Algunos volcanes generan mogollón de ruido; las señales se vuelven ambiguas, a veces las señales se aceleran claramente y otras veces no. En ocasiones un volcán puede producir terremotos, deformarse o eso, emitir grandes cantidades de gases y finalmente no entrar en erupción. En fin, la casuística es: hay de todo. Por eso, en vulcanología moderna, pues bueno, no se usa de forma generalizada el FFM, sino que Ha evolucionado hacia enfoques más probabilísticos. Y ahí estamos, en lugar de confiar en una única señal, pues los observatorios combinan todo lo que pueden, muchas observaciones distintas. Y mediante modelos multivariantes estiman probabilidades de erupción. Y ese es el estado actual de la materia, y en ese estado, en Este contexto, pues aparece el artículo del que os quiero hablar, que se llama YERC, una herramienta prometedora para la alerta temprana de erupciones volcánicas, publicado efectivamente en Nature Communications, en abierto, por tanto, en diciembre del año…
Juan Carlos Gil introduce una pregunta formulada por los autores de un artículo sobre volcanología, expresando su entusiasmo ante la posibilidad de encontrar una señal física simple que pueda predecir erupciones volcánicas.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #3 · Palabras #19señal física simple volcaneserupciones volcánicas predeciblesartículo volcanología gil…cerca de Madagascar, francesa, un territorio de ultramar, lo llaman y del Centro Helmholtz de Investigación en Geociencias de Potsdam, que es uno de los grandes centros europeos de geociencias. Bueno, pues la pregunta: me gusta siempre empezar la discusión. De los artículos con la pregunta que posiblemente se hicieron los autores: ¿Existe una señal física simple detectable en tiempo real que anuncie que un volcán está a punto de entrar en erupción? Que me la he apuntado y la vuelvo a leer y a mí mismo me emociona porque parece que vamos a resolver el mundo, bueno, seguidme oyendo y para intentar responderla. pues estudiaron en detalle casi una veintena de erupciones e intrusiones magmáticas que no dan lugar a erupción. Están registradas entre 2005 y 2010 en este pitón de la Fognaz, el pico de la Fragua, se llama; nombre apropiado para uno de los volcanes más…
Juan Carlos Gil explica cómo el magma, al abrirse paso a través de la roca en un volcán, desplaza lateralmente grandes masas de roca, incluso a varios kilómetros de distancia.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #9señales sísmicas inusuales la palmatransitorios baja frecuencia sismómetrocomponentes horizontales del sismómetroinclinaciones lentas terreno la palmasismómetros horizontales ascenso magmafracturas magmáticas datos análisismagma desplaza rocas a kilómetrosdeformaciones horizontales volcánicas gilvolcán abre paso rocaerupciones volcánicas tamboramovimiento horizontal terrenoanálisis datos históricos volcanesderivar temporalmente la señal…mundo y extraordinariamente bien monitorizado ahí en la isla. En particular estudiaron datos de una estación sísmica que hay allí, que se llama RER, siglas de la Rivière del Est, el río del Este, que está a 8 kilómetros de la cumbre; esto será relevante, y Efectivamente, observaron que antes de muchas erupciones o intrusiones magmáticas aparecían unas señales desconocidas, transitorios de muy baja frecuencia en las componentes horizontales únicamente del sismómetro. No tenían la pinta de las ondas sísmicas habituales, sino que eran desviaciones muy suaves pero coherentes que podían además registrarse durante horas. La ausencia de una componente vertical en esta señal, lo primero que les hizo pensar es que podrían deberse simplemente. A inclinaciones lentas del terreno producidas quizás por el ascenso del magma. Algo digo estas inclinaciones a los que los sismómetros horizontales son extraordinariamente sensibles, pero cuanto más analizaban los datos, más evidente resultaba que allí había algo más interesante. Y es que cuando el magma abre fracturas dentro del volcán cuando se hace se abre paso a través de la roca claro no sólo empuja el terreno hacia arriba también desplaza lateralmente enorme masas de roca y los autores descubrieron que observadas a varios kilómetros de distancia por eso os contaba antes lo de los 8 kilómetros, esas deformaciones horizontales pueden llegar a dominar sobre las verticales. Y bueno, pues tenían una serie de datos histórica; la escurriñaron obsesivamente, la analizaron en profundidad y aquellos datos, pues finalmente encontraron un patrón: el patrón que estaban buscando. Al derivar temporalmente la señal aparecía una firma muy clara justo antes de muchas de esta veintena de erupciones; el cambio de la aceleración del movimiento horizontal del terreno. La tercera derivada, amigos, voy a hablar de una tercera. Derivada, que por eso le han dado el nombre a su señal de Jerk, porque Jerk es el nombre de la tercera derivada de posición en inglés, que en español a veces se llama sobre aceleración o tirón o sacudida, en fin, algo razonablemente exótico, aunque tiene sus…
Juan Carlos Gil explica que los casos donde la intrusión de magma fue muy cercana al volcán y de corta duración no fueron determinados debido a que la señal se vio camuflada en el ruido a una distancia de 8 kilómetros.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #2intrusión magma volcán ocho kilómetroserupción dataset dos julio 2023figura uno artículo resumen método…en la caldera, vamos, en la bolsa. Es decir, que sí hubo un movimiento real, pero ya sabéis, se liberaría la presión por otro sitio y no dio lugar a la erupción. Lo que los vulcanólogos llaman erupciones abortadas. Los dos casos en los cuales no funcionó. Se estudiaron sí, se cree, se determinaron los autores que era casos en los que esta intrusión de magma había sido muy cercana al volcán y muy corta. Con lo cual la señal que llegaba tan lejos, a los 8 kilómetros estaba ya camuflada en el ruido y no fue determinada. Digo, la figura 1 del artículo es la única que hay que mirar si queréis porque corresponde a la última erupción en el dataset del 2 de julio de 2023, hace menos de tres años, y además sirve para contar porque resume perfectamente la lógica del método. En el eje vertical tenemos el YERC; esta tercera derivada del sismógrafo produce directamente la señal POS, que ya es aceleración, cogen la componente horizontal, la derivan, quitan la marea, etc. Ese es el eje vertical y en el eje horizontal está el paso del…
Juan Carlos Gil explica cómo el sistema de alerta temprana para erupciones volcánicas utiliza la magnitud del 'jerk' y la dirección para detectar fracturas asociadas a la intrusión magmática.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #15magnitud del jerk para erupciones volcánicasdirección detecta fracturas magmáticassistema automático lanza la alar…iría si aquello fuese una perfecta superficie sin rozamiento? Reconstruida a partir de las señales YERC este-oeste y norte-sur que aparecen en la figura. Pues reconstruyendo esta, digo, trayectoria ideal, se observa como la señal apunta casi perfectamente. Hacia la cima del volcán. O sea, no parece ser el camión de Avi Loeb, ¿vale? Esto está apuntando al sitio que debe. Así que con esas dos pistas, magnitud del jerk y dirección, con las dos juntas, el sistema automático lanza la alar, ¿vale? Detecta que la fracturación asociada a la intrusión magmática ya está ocurriendo, ¿vale? Es como que alguien acaba de abrir la puerta de tu habitación, ¿no? y 40 minutos después, ¡pumba! El volcán entra en erupción, 40 minutos. Se observa al asesino con el cuchillo en alto que encuentra la habitación vacía porque te ha pirado por la ventana que…
Juan Carlos Gil explica que la señal detectada corresponde a la fracturación producida por la interrupción del magma en la cámara antes de la erupción, no a la erupción misma.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #7fracturación por interrupción del magmaerupción intrusión de magmasistema detectó 22 de 24 erupcionestasa de alarmas muy bajaerupciones volcánicas y terremotosfracturación rápida en avalanchascolapso de glaciares acelerándosefusión de agujeros negros…una alarma cuando simplemente este observable supera un umbral. O sea, es el observable perfecto, ¿no? Y oye, además es que este observable es muy chulo porque no es el temblor, sino el cambio del temblor, si me permitís, de alguna forma, la tercera derivada. Segundo, porque como os he comentado, esta señal parece tener un significado claro: parece que corresponde directamente a la fracturación producida por la interrupción del magma en la cámara antes de la erupción. No es directamente la erupción, claro, si no llegaríamos tarde, sino esta intrusión de magma que muy a menudo da lugar a erupciones. Tercero, porque el sistema funciona fenomenal, también como se ha anticipado durante una década: detectó 22 de las 24 erupciones, algunas hasta con horas y con una tasa de alarmas muy baja. Y cuarto, porque, bueno, ya, en fin, extrapolando, señales de este tipo jerk podrían aparecer, ¿por qué no?, en otros procesos de fracturación rápida, en terremotos, en deslizamientos, en avalanchas, quizá en colapso de glaciares, ¿no? Pareciera de alguna forma como si los sistemas extremos de la naturaleza pues tengan cierta tendencia a anunciar el desastre acelerándose cada vez más, ¿no? Desde volcanes hasta, ¿por qué no?, fusión de agujeros negros, ¿no? A mí me ha recordado a la señal Chirp de LIGO y compañía. Se puede llamar cuando se precipita la señal; cuando se precipita. Habría que buscar un mejor verbo para esto de cuando te aceleras cada vez más, cuando estás acelerado. Agudizarse yo creo que puede…
Juan Carlos Gil explica la ubicación estratégica de la estación RER para detectar fracturas volcánicas, destacando su proximidad ideal al volcán y su instalación en profundidad para minimizar el ruido sísmico.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #1 · Palabras #1estación rer detecta fracturas volcánicasdistancia dulce para señal volcánicasismómetro de banda ancha alta sensibilidadnivel de ruido bajísimo estación rer…existen donde el magma ascienda lentamente a través de conductos fracturados previamente en erupciones anteriores o tal. Si no hay una inyección que provoque un cambio en la tercera derivada, una inyección de magma, pues el método obviamente no funcionaría. Y además, jugando con la imagen de portada, Héctor: es que la propia estación RER está a huevo, está a la distancia dulce, suficientemente cerca para detectar la fracturación, pero suficientemente lejos para que la señal no quede enterrada en el caos sísmico que hay alrededor de un volcán activo. Además está instalada en profundidad, Héctor: no encima de dentro de un túnel térmicamente muy estable, un nivel de ruido bajísimo y está equipada con un sismómetro de muy banda ancha, altísima sensibilidad y muy bajo ruido. Así que estoy deseando ver cómo se comporta esto, es muy prometedor, estoy deseando ver cómo se comporta este método fuera del laboratorio casi perfecto que han montado en el pico de la fragua y en este sentido me alegro especialmente leer que ya están desplegando este…
Juan Carlos Gil reflexiona sobre un método para observar volcanes, comparándolo con alguien que busca simplicidad y menciona un laboratorio de vulcanismo activo. Describe como fascinante la detección de la dirección de una señal sísmica en minutos utilizando componentes ortogonales.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #13 · Palabras #9observación de volcanes antoniolaboratorio vulcanismo activo tesisdetección señal sísmica minutoscomponentes ortogonales norte-sul…ya están desplegando este sistema en el Etna, porque si la idea funcionase allí también, pues sí que podríamos estar ante una revolución en la predicción de las ilusiones volcánicas con todo lo que eso podría significar. Y hasta aquí lo que os quería contar. que tiene. Es como ese hombre que observaba los volcanes, cuando hablamos de cosas inútiles, dice, pero ¿qué estás mirando, Antonio? Y dice, oye, pero es que igual esto es un poco más simple y tenemos ese laboratorio de vulcanismo activo para poder probar esta tesis. La parte donde cuentan lo del particle motion, cómo detectan en unos minutos de dónde viene la señal con un único sismómetro, viendo las componentes ortogonales norte-sul y este -oeste, es fascinante. Y en la figura, no recuerdo, ahora no lo tengo delante, no sé si es la 2 o la 3, En fin, vienen diagramas simplificados de las 24 erupciones y se ve con un mapa, una representación sencilla, cómo perfectamente apuntan todas hacia el volcán. Es que es genial. En la dos, es que me ha encantado. En la dos, esa es genial. Pero si no entiendes…