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Cuando se trata de catástrofes naturales, cada segundo cuenta. «La tecnología puede ayudarnos a ganar tiempo y, durante una catástrofe natural, el tiempo equivale a vidas salvadas», afirma Arnau Folch, coordinador del proyecto ChEESE (Centre of Excellence for Exascale in Solid Earth), financiado con fondos europeos y con sede en el Barcelona Supercomputing Center-Centro Nacional de Supercomputación) (BSC-CNS).
Folch y sus compañeros dirigen una investigación para hacer avanzar la utilidad de la tecnología durante una catástrofe natural. «Nuestro objetivo consiste en aprovechar de forma óptima la enorme potencia de los superordenadores y aplicarla a evaluaciones del riesgo y predicciones de alerta rápida para terremotos, tsunamis y volcanes», añade Folch.
Los superpoderes de los superordenadores
Tal como explica Folch, un superordenador, también denominado «dispositivo informático de alto rendimiento», es un ordenador que ofrece un nivel de rendimiento muy superior al que puede proporcionar un ordenador de mesa o un portátil normales. «Con los superordenadores, se pueden resolver cientos, incluso miles, de escenarios de forma muy rápida, garantizando así que los resultados estén disponibles dentro de los rigurosos límites temporales necesarios en situaciones de emergencia», apunta el coordinador.
Según Folch, tener esta capacidad resulta particularmente importante durante una catástrofe natural debido al gran número de incertidumbres que suelen surgir. «Con los superordenadores, podemos crear predicciones probabilísticas de tsunamis que combinen cientos de escenarios basados en la física para alertar y predecir consecuencias mucho antes de que la ola alcance la costa», explica Folch. «Asimismo, es posible compartir las predicciones de alta resolución sobre las nubes de ceniza volcánica con las autoridades de la aviación civil para ayudarlas a organizarse en consecuencia».
Todo esto está muy bien siempre y cuando las autoridades tengan acceso a simulaciones de supercomputación cotejadas y procesadas, lo cual no siempre es así. Por eso, ChEESE se ha centrado en lo que se denomina «informática urgente». «La informática urgente es como una infraestructura específica que garantiza a las autoridades un acceso inmediato a las simulaciones basadas en la informática de alto rendimiento y a las tecnologías conexas que necesitan para efectuar cálculos de emergencia», comenta Folch.
En concreto, la solución de informática urgente desarrollada por el proyecto ChEESE utiliza tanto la informática de habilidades como la informática de rendimiento. Para entender la diferencia, Folch señala que la informática de habilidades tiende a centrarse en los problemas «globales», mientras que la informática de rendimiento se concentra más en la ejecución de muchas simulaciones a pequeña escala.
«Gracias a la informática de habilidades, los sismólogos pueden simular la generación y propagación de terremotos a frecuencias elevadas sin precedentes y predecir repercusiones como tsunamis y deslizamientos de terreno», explica Folch. «Con la informática de rendimiento, se pueden combinar muchas simulaciones, cada una describiendo un escenario diferente, para representar las incertidumbres del modelo».
Cuando un volcán entra en erupción, ChEESE cumple
Los superordenadores, la informática urgente, la informática de habilidades y de rendimiento: hablamos de mucha informática. Sin embargo, ¿qué puede conseguir en realidad? El 19 de septiembre de 2021, el mundo lo descubrió.
Fue cuando el volcán Cumbre Vieja en la isla de La Palma, en las islas Canarias, entró en erupción. Desde entonces, ha estado generando corrientes de lava devastadoras y emitiendo grandes cantidades de ceniza en el aire, lo cual ha arrasado propiedades, contaminado el aire y perturbado el tráfico aéreo. Hasta la fecha, se han destruido más de mil casas y edificios y se han evacuado a más de seis mil personas.
A fin de ayudar a gestionar la emergencia actual, las autoridades locales han utilizado el demostrador piloto de cenizas volcánicas de ChEESE. «Desde el inicio de la erupción, ChEESE ha aportado predicciones operativas diarias a las autoridades locales», afirma Folch.
El demostrador se basa en un superordenador situado en el BSC-CNS, que ejecuta cálculos a varias resoluciones y cubre una serie de posibles escenarios de erupción. Incluye un sistema específico de informática urgente que garantiza a ChEESE poder ejecutar sus simulaciones cada mañana de 6.00 h a 7.00 h, lo cual le permite entregar sus predicciones antes de las 7.30 h.
Con estas predicciones, las autoridades locales pueden pronosticar de forma exacta lo que podría ocurrir a dos días vista. «Los responsables de la toma de decisiones pueden entender cómo la inminente actividad volcánica afectará a la aviación civil y, a partir de esto, empezar a redirigir el tráfico», añade Folch. «También pueden predecir problemas relativos a la calidad del aire y aplicar órdenes de confinamiento para los que viven en la zona de exclusión».
La erupción del volcán Cumbre Vieja demuestra que el uso de superordenadores permite a las autoridades públicas actuar más rápido y de forma más eficaz, reduciendo así los posibles daños.
«Esta erupción muestra claramente los beneficios de utilizar la informática urgente durante situaciones de emergencia», concluye Folch. «No solo informa a las autoridades sobre los escenarios previstos y les ayuda a tomar mejores decisiones, sino que, lo que es más importante, ayuda a salvar vidas».