¿Pueden los teléfonos inteligentes conectados a los edificios detectar terremotos?

Utilizando redes de teléfonos inteligentes, los investigadores están probando un nuevo sistema de alerta temprana de terremotos eficaz y de bajo costo para áreas con grandes poblaciones y recursos limitados.

Remitente Meghomita Das, Departamento de Ciencias de la Tierra y Planetarias, Universidad McGill, Montreal, Canadá (@meghomita)

Cotización: Das, M., 2021, ¿Pueden los teléfonos inteligentes conectados a los edificios detectar terremotos ?, Temblor, http://doi.org/10.32858/temblor.201

Los terremotos dañinos pueden ocurrir en cualquier momento y dejar estragos. La recuperación de tales eventos puede llevar varios años. Desafortunadamente, los científicos no pueden predecir la hora exacta del terremoto. Pero se está llevando a cabo una amplia investigación sobre los sistemas de alerta temprana de terremotos. Dichos sistemas pueden emitir advertencias en segundos, lo que puede salvar vidas y evitar que las personas abrumen los sistemas de gestión de emergencias.

Los sistemas de alerta temprana de terremotos operan al tener una red de estaciones sísmicas densamente distribuida capaces de detectar un terremoto rápidamente y enviando alarmas a la población para advertir de vibraciones. Un obstáculo importante para el diseño e implementación de tales sistemas es el alto costo de instalar varias estaciones sísmicas científicas en áreas propensas a terremotos. Para países como India o México con recursos limitados y alta densidad de población, estas costosas redes no son posibles.

En un estudio publicado recientemente en AGU Advances, el equipo investigó si un sistema de alerta temprana de terremotos de bajo costo, duradero y efectivo, construido alrededor de teléfonos inteligentes relativamente baratos en lugar de estaciones sísmicas, podría convertirse en una realidad en un futuro cercano en Costa Rica, un país que regularmente experimenta grandes terremotos. Durante un período de prueba de seis meses, esta red, llamada Alerta Sismica Temprana Utilizando Teléfonos Inteligentes (ASTUTI), una colaboración entre el Servicio Geológico de los Estados Unidos y la Universidad Nacional de Costa Rica, detectó y envió alertas de cinco terremotos que causaron vibraciones significativas en la densidad poblado San José, Costa Rica.

Smartphones y terremotos

Los teléfonos inteligentes cuentan con servicios de posicionamiento GPS, comunicación continua a través de redes celulares y un acelerómetro para ayudarlo a rotar la pantalla del teléfono mientras se mueve. El acelerómetro también puede registrar la vibración de su teléfono. “Su teléfono básicamente cuesta quizás $ 100 y tiene los tres componentes que existen en un soporte científico que cuesta miles de dólares”, dice Marino Protti, autor del estudio y sismólogo del Observatorio Vulcanológico y Sismológico de. Costa Rica (Universidad Nacional).

Para configurar la red ASTUTI, el equipo implementó 82 teléfonos inteligentes Android en estuches protectores en Costa Rica a un costo anual de $ 20,000. Instalaron estos teléfonos inteligentes dentro de los edificios, ya sea en las paredes o en los pisos de la planta baja. Los teléfonos están conectados a la red.

Los acelerómetros transmiten datos a través de redes celulares en tiempo real a la nube, dice Protti. El servidor en la nube recibe señales de todas las estaciones. Entonces, cuando ocurre un terremoto y dos sitios detectan un fuerte movimiento de tierra, se envía una advertencia a la gente de San José dando una advertencia de 10 a 30 segundos antes de que lleguen las olas del terremoto, explica.

La ubicación de San José en relación con la trinchera de América Central, donde Cocos Plate se sumerge debajo de la placa del Caribe, es perfecta para probar la efectividad de esta red, ya que la ciudad se encuentra en una posición de ángulo dorado. Está lo suficientemente lejos de la mina para que se pueda dar un aviso oportuno, pero tan cerca que la población se siente temblando. La red ASTUTI también emitió alertas tan pronto como se detectaron eventos, en lugar de esperar a que el terremoto creciera o tratar de definir sus características. Esta elección les dio a las personas más tiempo para protegerse.

¿ASTUTI lo sintió?

Durante los seis años de operación, un grupo de personas seleccionadas para recibir alertas telefónicas fueron notificadas de cinco eventos detectados por ASTUTI, que varían en tamaño de 4.8 a 5.3. Costa Rica fue golpeada por 13 terremotos en ese momento, pero los otros ocho terremotos no causaron vibraciones significativas como advertencia. De los dos cinco eventos detectados, ASTUTI envió alertas lo antes posible, cuando los teléfonos inteligentes detectaron la primera ola del terremoto, también conocida como onda P. Esto le dio a la gente suficiente tiempo para tomar medidas de protección. Además, a cada uno de los cinco eventos observados le siguió “Lo sentiste“Informe del Servicio Geológico de Estados Unidos. Este proyecto etnográfico recopila “informes sentidos” de personas que se sintieron conmovidas (o no sintieron) durante los terremotos en todo el mundo. En otras palabras, la red ASTUTI detectó terremotos que sacudieron a la gente lo suficiente como para hacer un informe.

Los desarrollos recientes en alerta temprana de terremotos permiten desarrollar una red de equipos costosos de alta gama, complementados con una mayor cantidad de equipos de bajo costo capaces de detectar movimientos de tierra, dice el ingeniero de telecomunicaciones y electrónica y senior Raj Prasanna. un profesor de la Universidad de Massey en Nueva Zelanda que no participó en este estudio. “Uno de ellos puede convertirse en una red de advertencia asequible con una confiabilidad aceptable”, dice.

En la siguiente etapa de desarrollo, el equipo planea crear un sistema híbrido conectando esta red equipada con teléfonos inteligentes a redes sísmicas basadas en el nivel científico actual en Costa Rica, lo que mejorará la precisión del sistema de alerta temprana de terremotos y acortará el tiempo de detección. .

Lo que quiere la audiencia

Crear un sistema de alerta temprana de terremotos que insta a los ciudadanos a estar seguros es un desafío, dice Sarah Minson del USGS, autora del nuevo estudio. “¿Cómo sabemos lo que la gente quiere? ¿Cómo sabemos si disfrutan del sistema?”, Pregunta. Debido a que los sistemas de alerta temprana de terremotos son relativamente nuevos, dice Minson, es posible que las personas no sepan lo que quieren o necesitan. Además, las necesidades de cada país son diferentes. Las reacciones de las personas a las mismas alertas varían según la forma en que la sociedad responda culturalmente a los peligros naturales.

Con este fin, el equipo planea desarrollar una aplicación basada en el teléfono inteligente. En el futuro, funcionarán Comisión de Prevención de Riesgos y Gestión de Emergencias de Costa Rica para medir cómo la población de Costa Rica está experimentando una alerta temprana de un terremoto. Protti dice que el objetivo es crear un plan de respuesta más coordinado para los terremotos de Costa Rica. Al combinar mensajes efectivos con alertas tempranas de terremotos, el público tiene segundos cruciales para tomar medidas que puedan proteger sus vidas.

Referencias

Brooks, BA, Protti, M., Ericksen, T., Bunn, J., Vega, F., Cochran, ES,… y Glennie, CL (2021). Una alerta temprana de terremoto sólido a una fracción del costo: ASENTAMIENTO Costa Rica. AGU Advances, 2 (3), e2021AV000407.