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Luisa AchaerandioJuan Carlos GilGastón GiribetFrancis VillatoroHéctor SocasJosé Edelsteinfracturación 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 negrosJuan Carlos GilJERCaños 9024 erupciones2 de julio de 2023Avi LoebVesubioNature CommunicationsMonte Santa ElenaEstados UnidosMadagascarCentro Helmholtz de Investigación en Geociencias de Potsdam
Sistema detectó 22 de 24 erupciones
Con
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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.
…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…
Significado #1 · Palabras #1
Juan Carlos Gil explica que el desafío no reside en detectar las señales volcánicas, sino en discernir cuáles indican una erupción inminente y cuáles son simplemente episodios de agitación interna.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #15 · Palabras #12alarma erupción inminentefalsas alertas evacuar poblaciónconfianza población cuento del lobo…lo que hizo el Vesubio en su día, o sea que ha avisado, hubo volcanes especialmente activos como el Popocatepel en México o el Taal en Filipinas Así que sí, los volcanes están hablando, quejándose continuamente, la cuestión es interpretar lo que nos están Diciendo: Porque el problema no es detectar las señales, sino distinguir qué señales son realmente presagios de una erupción inminente o cuáles son simplemente periodos, señales de episodios de agitación interna y por tanto tener el criterio de saber cuándo lanzar una alarma sin provocar falsas alertas porque claro evacuar a la población cuesta muchísimo y si te equivocas demasiadas veces el remedio es peor que la enfermedad porque puedes perder algo que es muy valioso: que es la confianza de la población. Claro, el cuento del lobo, ¿verdad? Efectivamente, imagínate. Pero no, a los charlatanes les funciona, porque ellos van y te dicen: va a haber una erupción, no pasa nada; va a haber una erupción, no pasa nada, y el día que hay la erupción todo el mundo se acuerda y dice: eh, acertaron, viste, dijeron que iba a haber una…
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 #11monitorización activa volcanes recienteemisiones humo volcánica tradicionalterremotos fuera habitual volcanesdeformaciones terreno volcánico hombroanimales sensibles infrasonidos volcánicoserupción monte santa elena 1980monitorización moderna volcanes siglo xxredes instrumentales monitorización volcánicaseñales precursoras erupción santa elena…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 señales precursoras que se monitorizaron de forma extraordinaria para la época; se empezó a llevar más y más instrumental porque aquello seguía y seguía. Los científicos tenían claro que algo gordo se avecinaba, pero claro, no podían saber cuándo y finalmente el 18 de Mayo de 1980 colapsó el flanco norte del volcán y se produjo una gigantesca explosión lateral que alcanzó un índice de explosividad volcánica, BEI, que es una medida de la violencia de las erupciones volcánicas logarítmicas semejante en espíritu a la de…
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 GilPalabras #15señal 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 describe cómo los autores de un estudio analizaron datos históricos sobre volcanes y finalmente encontraron un patrón relacionado con el movimiento horizontal del terreno.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #12erupciones volcánicas tamboramovimiento horizontal terrenoanálisis datos históricos volcanesderivar temporalmente la señal…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 describe cómo se utiliza un cálculo automático del 'JERC' para la alerta temprana de erupciones volcánicas, implementado desde 2014.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #2 · Palabras #2cálculo automático jerc alerta tempranaerupciones pico fragua sistema detecciónsistema jerc detecta erupciones volcánicasanticipación erupción pico fragua 8 horastasa baja falsas alarmas volcánicasintrusión magma calderaerupciones abortadas juan carlos gilintrusión magma volcán ocho kilómetroserupción dataset dos julio 2023figura uno artículo resumen método…modelo geofísico que se llama Gothic 2, que además para llegar a ese nivel de limpieza de ruido tienen que tunear a las características exactas del entorno local donde está instalado el sismómetro La anisotropía en la distribución de masas del observatorio, Midiendo esta posición horizontal, quitando la marea, derivando temporalmente antes, filtrando, en fin, ponen a punto un cálculo automático del JERC y lo despliegan operacionalmente en 2014, ya como una posible herramienta automática real de alerta temprana. Y desde 2014 hasta 2023, que es el periodo cubierto por el artículo, el sistema detectó correctamente el 92% de las 24 erupciones registradas en el pico de la fragua: 22 de las 24. En algunos casos, bueno, pues con minutos de anticipación, pero en otros, el récord, hasta con 8 horas y media. Positivos, positivos, pero es que además tiene una tasa muy baja de falsas alarmas, solo un 14%, alertas que no terminaron en erupción. Pero incluso así, los autores demuestran que incluso en esos casos sí parece que hubo intrusión real de magma 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 las limitaciones del sistema de alerta temprana para erupciones volcánicas, mencionando casos donde la alarma se activó tardíamente o no coincidió con una erupción debido a fracturas en otros lugares.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #3 · Palabras #8magnitud del jerk para erupciones volcánicasdirección detecta fracturas magmáticassistema automático lanza la alaralerta temprana intrusiones magmáticasvolcán erupción cuarenta minutosasesino cuchillo habitación vacíaalarma tardía erupciones volcánicasfracturación rápida magmaintrusiones magmáticas sin erupciónmétodo retrospectivo observatorio años 90…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 has dejado abierta. El sistema, claro, no es perfecto. Hubo dos erupciones donde la alarma llegó demasiado tarde, decíamos porque el magma tuvo que recurrir distancias muy cortas y la fracturación fue extremadamente rápida, y también otras dos donde las intrusiones magmáticas finalmente no dieron lugar a erupción porque la tensión se liberaría por otros sitios. Los autores, bueno, acaba el artículo porque aplicaron el método retrospectivamente al registro histórico de erupciones del mismo observatorio desde finales de los años 90 y en general los resultados eran coherentes con esto que habían identificado. Bueno, pues concluyendo, ¿por qué me ha parecido interesante lo que cuenta este artículo? Primero, porque el enfoque es bastante rompedor, como indicador de erupciones volcánicas inminentes frente a lo mejor que tenemos ahora, que son estos enfoques…
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 #1 · Palabras #1fracturación 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 las limitaciones del nuevo método para detectar erupciones volcánicas, señalando que su validez está restringida a un único volcán y una única estación sísmica.
Habla: Juan Carlos GilPalabras #4método detección erupciones volcánicasúnico volcán estación sísmicaproblema de las erupcioneserupciones volcánicas explosivasconductos fracturados erupciones anterioresinyección de magma cambio derivada…la media está alrededor de las 3 horas. O sea, que te da tiempo perfectamente para comer; tres horas es guay. Tenías que decirlo, Luisa. Eso, hay que decirlo. Mixtro. Muy bien, no se nos podía, sí, sí, sí. No se podía escapar esa referencia. Gracias, Luisa. Decía entonces, pues que lo he contado pues con mi habitual entusiasmo Pues ya está, no hemos resuelto el problema de los problemas de las erupciones de volcanes Bueno, pues desafortunadamente no El método solo se ha validado en un único volcán y además con una única estación sísmica no Está nada claro que vaya a funcionar en volcanes explosivos; en sistemas magmáticos complejos, hay, todos lo sabemos, sistemas de varios volcanes conectados, no conectados, se cierran, se abren, en fin, una juerga o en erupciones que 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…
Juan Carlos Gil comenta sobre diagramas simplificados de 24 erupciones volcánicas y expresa su entusiasmo por uno en particular, aunque reconoce que requiere comprender una figura previa.
Habla: Juan Carlos GilPalabras #3diagramas simplificados erupciones volcánicaserupción volcánica mapa juan carlos gilfigura previa necesaria comprensión…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 antes la primera, no te entero de nada. Es que esa figura es para una inmensa minoría. Bueno, yo quiero decir en mi descargo que la portada, antes de ponerla, se la envía a Juan Carlos Mijo, que estaba bien. O sea, que tanta crítica que he recibido hoy es injusta. Había pasado el peer review. Si te fijas en las palabras Héctor, si nos ponemos…