Científicos de la UNAM crean el primer modelo 3D del Popocatépetl con IA y sismología avanzada
Un equipo multidisciplinario de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) desarrolló por primera vez un modelo tridimensional del interior del volcán Popocatépetl, utilizando inteligencia artificial, tomografía sísmica y estudios de campo realizados a más de 4,200 metros de altitud.
El proyecto, encabezado por el investigador Marco Calò, del Instituto de Geofísica (IGf), tiene como objetivo mejorar el monitoreo de la actividad volcánica y fortalecer las estrategias de prevención ante posibles erupciones. La combinación de tecnología de vanguardia y trabajo en condiciones extremas permitió obtener una representación detallada de las estructuras internas del volcán.
“Lo que hacemos es, literalmente, generar una radiografía de su interior, pero tridimensional. Esto representa una ventaja porque así podemos girar al Popo y observar cómo se propagan las ondas sísmicas dentro de él”, explicó Marco Calò.
Desde 2019, el equipo ha instalado 18 estaciones sísmicas en distintas zonas del volcán, como complemento al monitoreo del Centro Nacional de Prevención de Desastres (CENAPRED). Estos dispositivos registran hasta cien mediciones por segundo, generando una enorme cantidad de datos que ahora pueden ser procesados en cuestión de horas gracias a algoritmos de IA.
“Antes se analizaba todo de forma manual. Hoy en día, con la IA, podemos trabajar un año de datos, de todas las estaciones, en tres horas”, detalló Karina Bernal, alumna del Posgrado de Ciencias de la Tierra.
Durante su investigación, Bernal desarrolló un sistema capaz de identificar automáticamente distintos tipos de sismos vinculados al movimiento del magma.
“Es como enseñarle a la computadora a reconocer si una señal sísmica se debe a una roca rota o al paso de una burbuja de gas en el magma”, explicó.
Este avance ha permitido detectar zonas de acumulación de magma y posibles conductos de ascenso, al analizar la velocidad con que las ondas sísmicas atraviesan el subsuelo: más rápidas en rocas duras y más lentas en zonas blandas o con presencia de magma.
Uno de los objetivos futuros del equipo es lograr tomografías en 4D —modelos tridimensionales que varían con el tiempo—, lo que permitiría anticipar aumentos en la actividad volcánica si se observa movimiento ascendente de magma.
En paralelo, Leonarda Isabel Esquivel Mendiola, egresada del Posgrado en Ciencias de la Tierra, desarrolló una tomografía sísmica basada en el análisis de las velocidades de ondas superficiales registradas continuamente por las estaciones.
“Con los datos geofísicos, sismológicos y geológicos obtenidos, podemos conocer mejor cómo se da la dinámica dentro del volcán y, con esto, brindarle una mejor información a las autoridades que se dedican a la toma de decisiones ante su actividad”, señaló Esquivel.
La operación en campo, sin embargo, implica retos logísticos. Nizar Karim Uribe, estudiante de la Facultad de Ingeniería, destacó la necesidad de llevar equipos especializados, baterías de reemplazo y suministros para el personal que realiza tareas de mantenimiento en las estaciones remotas.
Implicaciones para la protección civil
El modelo tridimensional no solo representa un avance científico, sino una herramienta útil para la toma de decisiones en protección civil. Aporta información valiosa sobre la dinámica interna del volcán, que podría ser determinante al momento de emitir alertas o definir zonas de evacuación.
“Podríamos saber si el magma está subiendo por un conducto lateral y ampliar el radio de evacuación. Lo anterior no lo decide la inteligencia artificial, pero sí nos da información clave para actuar”, indicó Marco Calò.
Aunque existen estudios comparables en volcanes de otras partes del mundo, este es el primer modelo 3D del Popocatépetl con un enfoque integral, continuo y basado en inteligencia artificial, desarrollado por una institución mexicana.
