La inteligencia artificial desvela la ruta que siguió el magma antes de la erupción de La Palma

El análisis adicional a través de inteligencia artificial de los más de 7.000 terremotos que se produjeron durante la semana previa a la erupción de La Palma ha logrado resolver una de las mayores incógnitas relacionadas con el volcán Tajogaite: por qué emergió donde lo hizo. 

Y es que hasta ahora, los pocos terremotos (unos 1.400) que el Instituto Geográfico Nacional (IGN) había podido localizar –es decir, situar en el lugar exacto en el que sucedieron– durante los ocho días previos a la erupción, no concordaban con otros datos, como la deformación que veían en una de las estaciones (LP-03) ni podían explicar el lugar en el que, finalmente, el volcán empezó a escupir fuego. 

 Un nuevo estudio, liderado por el IGN y la Universidad de La Laguna (ULL), ha conseguido dar respuesta a esta incógnita que traía de cabeza a los científicos. Con el apoyo de en una novedosa herramienta basada en inteligencia artificial y machine learning, el IGN ha podido automatizar la localización de seísmos, siendo así capaz de descifrar el punto exacto en el que se produjeron los 7.000 terremotos que sacudieron La Palma en la fase preeruptiva y, por tanto, tener una imagen más clara del recorrido del magma hasta la superficie.

"Lo que descubrimos es que no hubo una sola intrusión magmática, sino varias", revela Eduardo Suárez, autor principal de este artículo, sismólogo del IGN e investigador predoctoral de la ULL. En concreto, antes de que el volcán Tajogaite saliera a la superficie, en el interior de La Palma se sucedieron varios pulsos de magma. Los primeros días de crisis sísmica, del 11 al 16 de septiembre, el magma emergió desde su origen a unos 8 kilómetros de profundidad y se acumuló en un reservorio a 6 kilómetros cercano a la costa. 

En apenas 36 horas el magma ascendió desde 8 kilómetros de profundidad hasta la superficie

Entre el 16 y el 18 de septiembre se produjo un parón súbito de actividad. «Se quedó totalmente en silencio», rememora Suárez. El mismo día 18 la actividad creció de manera exponencial. "Emergió desde el origen y encontró un nuevo lugar por el que subir hacia la superficie, dejando atrás ese reservorio a 6 kilómetros", explica Suárez. En apenas 36 horas la lava ya se encontraba en la superficie. "Este comportamiento concuerda con la deformación que veíamos en nuestra estación y que hasta ahora no eran coherente entre sí, de hecho, asumíamos que era un error de cálculo de las localizaciones", explica el investigador. 

Además de dar respuesta a esta incógnita, la herramienta desarrollada por el IGN, que es pionera en España, se va a incorporar en el quehacer diario del instituto permitiendo dar una respuesta más rápida y eficaz, especialmente durante crisis sísmicas. Hasta ahora, este trabajo se ha hecho a mano. "Tenemos un equipo que trabaja en picar los terremotos, es decir, localizar en los sismogramas los puntos P y S, que corresponden al tiempo de llegada de la onda a las estaciones", explica Suárez. 

Esta forma de trabajo, aunque tediosa, se puede sobrellevar en periodos de calma, pero es un trabajo que llega a entorpecer la actividad del instituto cuando se producen muchos terremotos a la vez. «En Canarias se producen de media 2.000 terremotos al año, pero por ejemplo, en tres meses de crisis sísmica en El Hierro se contabilizaron 10.000 y en La Palma 1.400 en una semana», resalta Suárez. «En la crisis nos dimos cuenta de que necesitábamos una forma de automatizar el proceso», explica. Fue entonces cuando Suárez empezó a bucear en distintas plataformas buscando un método que pudiera adaptarse a sus necesidades. 

El IGN utilizará esta herramienta para gestionar mejor y con más agilidad las crisis sísmicas y volcánicas

"Canarias tiene unas características muy específicas, tenemos un vulcanismo monogenético y eso provoca que las formas de onda de los terremotos sean siempre distintas", resalta. En otros lugares del mundo, no ocurre así. En otros volcanes del planeta, el magma tiene una ruta más marcada, por lo que los terremotos suelen ser muy similares entre ellos. 

Suárez encontró la respuesta en la Universidad de Standford. "Habían entrenado una red neuronal para reconocer formas de onda, ordenarlas y clasificarlas", destaca. El investigador empezó entonces a aplicarlo tímidamente con los datos que se desprendían de la erupción de La Palma. "Nunca creí que fuera a funcionar tan bien", revela. El investigador solo tuvo que unir los datos a un mapa 3D de las entrañas de La Palma para descubrir los puntos exactos en los que habían sucedido los terremotos, reconstruyendo así el camino que siguió el magma hasta la superficie. 

"Los datos siempre deben ser revisados por una persona, pero nos quita mucho trabajo", resume el investigador, que asegura que, de los más de 7.000 terremotos que detectó la inteligencia artificial, solo 175 "eran falsos". El ahorro de tiempo es más que evidente. La máquina es capaz de evaluar los seísmos en cuestión de segundos, cuando una persona lo hace en entre 5 y 10 minutos. «Estamos hablando de que la detección de 1.400 terremotos nos puede haber llevador 233 horas y, sin embargo, la localización de 7.000 tan solo conlleva 5 horas», destaca el investigador.  

Pero las ventajas van más allá del ahorro de tiempo. "Con ella podemos obtener mayor información de los enjambres, así como una mejor interpretación", insiste Suárez. Con esta nueva información también se logra relacionar mejor los datos de deformación y de la actividad sísmica, de forma que también es posible mejorar la alerta temprana. 

Por otro lado, y junto a la aplicación de mapas 3D –elaborados por un colaborador del IGN en el CSIC, Antonio Villaseñor– se puede entender mejor el volcanismo de zonas heterogéneas como las islas. Por último, "al estar elaborado completamente de manera automática, este tipo de procesados evitan los posibles sesgos que se introducen cuando se hacen los procesados de manera manual", insiste Suárez. 

La herramienta ya está siendo aplicada en el Instituto Geográfico Nacional que espera con esta mejora responder mejor y con mayor agilidad las crisis volcánicas o sísmicas que se produzcan en los próximos años en Canarias. 

Suscríbete para seguir leyendo