entrevista
«Chipiona es un ejemplo a seguir en cómo afrontar un tsunami en España»
El matemático e investigador sevillano Enrique Fernández Nieto cree que las matemáticas pueden ayudar en la mejora de modelos de predicción meteorológica pero que una DANA «es un problema muy complejo»
El brillante matemático sevillano que puso en un examen que 7x7 suman 21: «A muchos no se nos dan bien las cuentas»
El matemático Enrique Fernández Nieto en su despacho de la Universidad de Sevilla
El matemático sevillano Enrique D. Fernández Nieto (48), en colaboración con Manuel J. Castro Díaz, Carlos Parés y otros investigadores de distintas universidades europeas, está desarrollando nuevos algoritmos que puedan predecir en tiempo real catástrofes naturales provocadas por maremotos, inundaciones o avalanchas. La evolución de ... las olas de un tsunami o de un deslizamiento submarino puede modelarse mediante un conjunto de ecuaciones matemáticas y en la mayor parte de los casos resulta imposible obtener soluciones exactas de estas ecuaciones, por lo que es necesario aproximarlas. En este proyecto, financiado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, los investigadores proponen innovadores modelos matemáticos para el estudio y simulación de estos fenómenos y su implementación eficiente en superordenadores.
-¿La meteorología es una cuestión de matemáticas?
-Tiene muchas matemáticas, muchas ecuaciones detrás que no son muy diferentes a las que manejamos en nuestro campo de estudio. De hecho, conozco a varios meteorólogos que son matemáticos.
-Aunque no es meteorólogo, se está hablando mucho de estos días de la precisión de las previsiones de catástrofes como la DANA que ha sembrado la tragedia en la Comunidad Valenciana y que también se ha cobrado una vida en Málaga. ¿Las matemáticas tienen también sus límites?
-La aplicación de las matemáticas siempre se debe realizar con especialistas de otros campos. El desgraciado caso de la DANA y la tragedia que ha producido es un problema muy complejo, que trasciende al campo de las matemáticas. Lo que sí se puede hacer es seguir mejorando los modelos que se utilizan en la toma de decisiones. Hay que tener en cuenta que modelo es una simplificación de la realidad, necesario para poder abordar procesos tan completos. En nuestro ámbito, en el estudio de propagación de olas en un tsunami, los modelos que se han obtenido recientemente permiten reducir muchísimo los errores en la velocidad de propagación respecto a modelos utilizados anteriomente.
-¿Se podría hacer algo para evitar estos fenómenos?
-Entiendo que estos mismos esfuerzos por mejorar los modelos se deben estar realizando en meteorología. Es un tema complejo. Se están estudiando mucho y se están produciendo avances en muchos campos relacionados con esto que en el futuro podrían servir para paliar o predecir con mayor precisión estos acontecimientos.
-Cada vez se producen más fenómenos meteorológicos extremos en el mundo, aparte del calentamiento del planeta. ¿Conoce algún científico que todavía ponga en duda el cambio climático?
-Habrá alguno, supongo, desde luego nadie que yo conozca. En un reciente artículo científico publicado en la revista 'Science», que ha tenido mucha repercusión, en el que hemos colaborado con 68 científicos de 41 instituciones, se estudió porqué se produjeron ondas sísmicas durante 9 días en una zona de Groenlandia. Los modelos que utilizamos han sido capaces de simular el evento provocado por el colapso de una ladera de un glaciar en un fiordo, el tsunami producido generó una onda que estuvo balanceándose nueve días, y es el origen de las señales sísmicas. Todo apunta a que el derrumbe de la ladera se produjo por el adelgazamiento del glaciar, debido al calentamiento global.
-¿No tiene la impresión de que se está acelerando el cambio climático en los últimos años?
-Sí, tengo esa impresión. Pero ya le digo que no es mi especialidad.
-Su especialidad son los tsunamis y las ondas sísmicas. ¿Se puede predecir un terremoto o un tsunami?
-Hoy no es posible pero se trabaja para poder lograrlo en un futuro. Desarrollamos algoritmos y hacemos modelos y simulación de fluidos geofísicos cada vez con mayor precisión. Aunque no se pueden llegar a hacer precisiones exactas, los modelos actuales sí facilitan el diseño de planes de contingencia y poder hacer planes de preparación de la población ante amenazas asociadas a desastres naturales. El avance de los modelos en los últimos años están minimizando los márgenes de error de los anteriores.
-¿De cuánto tiempo se dispone desde que se produce un terremoto que potencialmente puede ocasionar un tsunami hasta que se activa la alerta?
-Sólo se dispone de unos cuantos minutos para poder predecir cuál será su impacto y poder realizar una predicción fiable sobre las zonas que potencialmente se podrían ver afectadas, proporcionando, por ejemplo, información sobre la altura que alcanzará la ola en costa o la franja costera que inundará el maremoto. Predecir con precisión y en tiempo real catástrofes naturales como inundaciones o tsunamis es complicado debido a que son fenómenos complejos, no lineales y sujetos a una gran cantidad de datos poco precisos, como, por ejemplo, los datos topo-batimétricos o la dinámica de la ruptura de la falla causante del terremoto.
-El último tsunami devastador fue el de Japón de 2011.
-Tsunamis como los de Japón del 2011 son eventos raros y extremos, lo que significa que generalmente no es posible disponer de una serie de datos históricos. Y estos eventos pueden afectar a toda una cuenca oceanográfica, por lo que su simulación requiere un elevado esfuerzo computacional. Otras veces son problemas donde se combinan diferentes escalas como la erupción de volcanes que puedan generar maremotos.
-¿Andalucía es una región de elevado riesgo sísmico?
-Sí. Por eso es importante implementar planes de prevención y de evacuación. Chipiona ha obtenido la certificación de «Tsunami ready» reconocido por la Unesco-IOC porque dispone de un estudio de evaluación del riesgo de maremoto, una cartografía de las zonas de peligro, con mapas de evacuación colocados en lugares públicos, así como señales en sus calles que indican los caminos a seguir hacia los puntos de encuentro. Aunque no he participado en la elaboración de estos planes porque mi especialidad es la creación de modelos. El caso de Chipiona es un ejemplo a seguir. Al menos toda la costa atlántica de Andalucía debería tener el certificado 'Tsunami Ready'.
-¿Los tsunamis y las avalanchas son también una cuestión de matemáticas?
-Cuando cae una masa de roca hay que saber a qué velocidad cae para delimitar a qué zona puede afectar y ahí intervienen los modelos matemáticos en los que trabajamos. Con las olas que provocan los tsunamis pasa lo mismo. Hablamos de modelos basados en unas ecuaciones muy complicadas de resolver cuya solución aproximamos númericamente gracias a los ordenadores.
-¿Qué impacto científico puede tener esta investigación que están realizando con sus colegas de la Universidad de Málaga?
-Nosotros colaboramos con geofísicos en este proyecto de investigación. Junto al impacto científico en el campo de las matemáticas y sus aplicaciones, este proyecto tendrá un impacto social importante porque sus resultados llevarán al diseño de nuevas herramientas matemáticas avanzadas que facilitarán el desarrollo de planes de contingencia y la preparación de la población ante desastres naturales, así como la toma de decisiones en tiempo real cuando se producen. Esto será posible mediante la integración de dichas herramientas en distintos sistemas de alerta temprana y plataformas de computación.
-Una de sus especialidades son las avalanchas submarinas.
-Sí, también las avalanchas de roca y de barro y flujos de lava. Estas avalanchas submarinas también pueden producir tsunamis, aunque son menos fecuentes que los producidos por maremotos. Se suelen producir cerca de la costa, de modo que pueden ser muy peligrosos, dado el menor tiempo de reacción.
-¿Cuáles son los retos de las matemáticas actuales?
-Hay muchos. Uno de los míos es el desarrollo de modelos y esquemas numéricos con mayor eficiencia computacional y precisión.
-¿Las matemáticas son importantes en casi todo lo que hacemos cotidianamente?
-Sí, a veces no nos damos cuenta. Desde un coche, un ordenador o un móvil, o cuando vamos a hacer la compra. Escuché alguna vez un personaje público que se preguntaba para qué sirve una raíz cuadrada. En el caso de los tsunamis, la raíz cuadrada de la gravedad por la altura de la columna de agua nos da una primera aproximación de la velocidad con la que se va a propagar la ola. Por ejemplo, si nos colocamos frente a dos charcos de agua y tiramos una piedra, la rapidez con que se producen las ondas son proporcionales a la raiz cadruada de la profundidad, por eso unas van más rápidas que las otras.
-¿Las matemáticas también están detrás de los algoritmos de los buscadores de Internet?
-Sí, es un ejemplo claro Las matemáticas están en la base de los algoritmos que diariamente utilizamos en internet..
--El matemático sevillano Juan González-Meneses explica que los creadores de Google se inspiraron para diseñar su buscador en un teorema matemático de hace más de un siglo.
-Sí, este es un ejemplo típico de matemáticas y de aplicaciones de teoremas de matemáticas.
-¿Cuál es el nivel de los matemáticos sevillanos?
-Es puntero a nivel nacional e internacional, con un gran número de colaboraciones y publicaciones internacionales. Como ejemplo, actualmente formamos parte del proyecto Europeo EnvSeis, en el que participan 8 centros europeos. El nodo de la Universidad de Sevilla cuenta con la colaboración del Instituto Español de Oceanografía (IEO). Su principal objetivo es la investigación en modelización y simulación numérica de ondas sísmicas y la generación de tsunamis producidos por avalanchas submarinas.