Veinte segundos de ventaja: la alerta sísmica que aprende sola

Ningún sistema del mundo predice terremotos, y conviene decirlo en la primera línea porque casi todos los titulares sobre este asunto sugieren lo contrario. Lo que sí se puede hacer es reconocer un terremoto que ya ha empezado antes de que su parte destructiva llegue a las ciudades. La diferencia parece pequeña. En la práctica es todo.

Desde este verano, un sistema de alerta temprana basado en aprendizaje automático funciona en modo operativo en el sur de Italia, una de las zonas sísmicamente más activas de Europa occidental. Está entrenado con algo más de dos millones de registros de las últimas cuatro décadas y decide en menos de un segundo si lo que están viendo los sensores es un terremoto y de qué tamaño.

La carrera entre dos ondas

Todo el mecanismo se apoya en un hecho físico sencillo. Un terremoto emite dos tipos principales de ondas. Las primarias, las P, son de compresión y viajan a unos seis kilómetros por segundo: son rápidas y hacen poco daño. Las secundarias, las S, son de cizalla, viajan a poco más de la mitad de velocidad y son las que derriban estructuras.

Entre unas y otras hay un desfase que crece con la distancia al epicentro. A cincuenta kilómetros son unos ocho segundos; a cien, cerca de veinte. Si un sistema detecta las ondas P junto al epicentro y transmite el aviso por fibra óptica —a la velocidad de la luz— puede ganarle la carrera a la onda destructiva.

Esa idea tiene décadas y funciona ya en Japón, México y la costa oeste de Estados Unidos. Lo nuevo no es el principio, es quién toma la decisión.

Por qué un modelo y no una fórmula

Los sistemas clásicos aplican umbrales: si la amplitud de la señal supera cierto valor en un número mínimo de estaciones, se dispara la alerta. Es robusto y transparente, pero tiene dos defectos conocidos. Tarda, porque necesita acumular señal, y se equivoca con facilidad ante ruido industrial, tormentas o una obra cercana.

El modelo entrenado hace algo distinto: compara la forma completa de los primeros instantes de la señal con dos millones de ejemplos etiquetados. No busca superar un umbral, busca un patrón. Y como un terremoto de magnitud 6 no se parece en su arranque a uno de magnitud 4, puede estimar la magnitud antes de que llegue el grueso de la energía.

Los umbrales necesitan acumular señal para decidir. Un modelo entrenado reconoce la forma del arranque, y eso ahorra los segundos que importan.

En las pruebas retrospectivas sobre eventos históricos, el sistema emitió aviso con una media de 1,9 segundos menos que el método por umbrales y redujo las falsas alarmas a menos de la mitad. Ese segundo largo de diferencia, aplicado sobre la distancia que recorre una onda S, equivale a unos dos kilómetros de margen adicional.

Qué cabe en veinte segundos

La pregunta razonable es qué se puede hacer con un margen tan corto. Bastante más de lo que parece, siempre que la respuesta esté automatizada y no dependa de que alguien lea un mensaje.

Los trenes de alta velocidad inician el frenado de emergencia: un descarrilamiento a trescientos kilómetros por hora y otro a ochenta no son el mismo suceso. Los ascensores se detienen en la planta más próxima y abren las puertas, en lugar de quedar atrapados entre pisos. Las válvulas de las conducciones de gas se cierran, que es como se evita la mitad de los incendios posteriores a un seísmo.

En quirófanos y plantas industriales, veinte segundos bastan para interrumpir un procedimiento crítico de forma ordenada. Y para las personas, el margen alcanza para lo único que recomiendan todos los protocolos: alejarse de ventanas y fachadas y ponerse bajo una estructura resistente.

• Ferrocarril. Frenado automático de trenes en circulación.
• Ascensores. Parada en la planta más cercana y apertura de puertas.
• Gas y agua. Cierre automático de válvulas en la red de distribución.
• Industria. Detención controlada de procesos y aislamiento de líneas.
• Personas. Tiempo suficiente para apartarse de fachadas, cristales y objetos altos.

El punto ciego

El sistema tiene una limitación que ninguna mejora algorítmica va a resolver: la zona epicentral. Quien está justo encima del foco recibe las ondas P y S casi a la vez, de modo que el aviso llega al mismo tiempo que la sacudida o después. Y es precisamente esa zona la que más daño sufre.

Existe además el problema inverso, el de la alarma innecesaria. Un aviso que no va seguido de nada perceptible erosiona la confianza, y un sistema en el que la gente deja de confiar no sirve de nada aunque funcione. Por eso el listón de las falsas alarmas es la métrica que más pesa en la evaluación operativa, por delante incluso de la velocidad.

La parte que no es tecnología

La experiencia de los países que llevan décadas con estos sistemas apunta siempre en la misma dirección: el cuello de botella no está en la detección, sino en el último tramo. De qué sirve un aviso emitido en un segundo si tarda quince en llegar al teléfono, o si llega a una población que nunca ha ensayado qué hacer con él.

En Japón, el sistema nacional se apoya en simulacros escolares periódicos y en una integración obligatoria con la red ferroviaria y los operadores de telefonía. En México, la sirena urbana es un sonido que reconoce cualquier habitante de la capital. La tecnología es la parte fácil y barata; el resto es organización y costumbre.

El sur de Italia acaba de conseguir un segundo y nueve décimas. Lo que haga con ellas ya no depende del modelo.