Los datos recopilados pueden ser visualizados a través de una plataforma gratuita

Investigadores de la UNAM, bajo la dirección del maestro en Geografía Víctor Manuel Jiménez Escudero, han desarrollado un algoritmo innovador que puede detectar con precisión las emisiones de ceniza provenientes del volcán Popocatépetl, conocido por su constante actividad, uno de los más dinámicos y vigilados del mundo. El Laboratorio Nacional de Observación de la Tierra (LANOT) del Instituto de Geografía de la UNAM ha liderado el desarrollo de un algoritmo pionero diseñado específicamente para detectar las emisiones de ceniza provenientes del coloso.

Este proyecto se basa en el análisis de imágenes capturadas por el sensor ABI a bordo del satélite GOES-16, situado a una distancia de 36 mil kilómetros. La órbita geoestacionaria del satélite permite recopilar información actualizada cada cinco minutos sobre la actividad del Popocatépetl, proporcionando una herramienta invaluable para monitorear su comportamiento. Los datos recopilados pueden ser visualizados a través de una plataforma gratuita.

La creación de este algoritmo se basó en una sólida recopilación de datos, incluyendo información vital de las intensas emisiones de ceniza del Popocatépetl durante el año 2019, marcado por una actividad volcánica notable. Los informes diarios del Centro Nacional para la Prevención de Desastres (Cenapred) proporcionaron un registro detallado de la hora, naturaleza de la actividad volcánica, recuento de emisiones y altura de las nubes de ceniza, entre otros parámetros cruciales.

Esta valiosa información se combinó meticulosamente con imágenes satelitales de la región continental CONUS, que abarca gran parte de México, Estados Unidos y una porción de Canadá. Esta integración de datos resultó en la creación de un algoritmo altamente específico, diseñado para monitorear de forma precisa y continua el comportamiento de las nubes de ceniza emanadas por el volcán Popocatépetl. El resultado final representa una herramienta excepcional para la observación y el seguimiento detallado de estas emisiones volcánicas, brindando una mayor comprensión de su evolución y facilitando la toma de decisiones informadas ante posibles riesgos para las comunidades circundantes.

“El LANOT cuenta con otro sistema de recepción de imágenes polares con mejor resolución, pero solo llegamos a tener un cubrimiento en nuestro territorio tres o cuatro veces al día, y tres y cuatro veces en la noche; en cambio con el sistema geoestacionario podemos tener información cada cinco minutos lo cual nos permite hacer un monitoreo casi real de la actividad de las plumas de ceniza volcánica”, explica Jiménez Escudero.

Un algoritmo que captura las características del Popocatépetl y sus emisiones de ceniza

El académico destaca que si bien existen otros algoritmos similares, como los desarrollados por la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), estos están diseñados de manera más general para detectar una variedad de fenómenos climáticos, no exclusivamente la ceniza volcánica. Por esta razón, cobra vital importancia el algoritmo desarrollado por la UNAM, ya que se enfoca específicamente en capturar las características singulares del Popocatépetl y sus emisiones de ceniza, proporcionando un nivel de detalle y precisión crucial para comprender y monitorizar de cerca este fenómeno volcánico tan particular.

El algoritmo desglosa la información en cinco áreas distintas: ceniza, probabilidad de ceniza, baja probabilidad de ceniza, probabilidad de ceniza en nubes y baja probabilidad de ceniza en nubes. Estas categorías múltiples se crearon debido a la variabilidad en la composición de las plumas de ceniza volcánica. En ocasiones, no todo lo que se expulsa es ceniza; puede haber una mayor concentración de SO2 o vapor de agua. Las dos últimas categorías se incorporaron para prevenir confusiones, ya que la ceniza puede mezclarse con nubes meteorológicas.

En el visualizador, que se encuentra disponible de forma gratuita a través de este portal, los investigadores trabajaron además con una metodología RGB, estandarizada por la NOAA, para representar el dióxido de azufre (SO2) mediante colores específicos. Este conjunto de datos integrados en el algoritmo dio lugar a un visualizador accesible mediante software gratuito. Este visualizador, diseñado con la colaboración del ingeniero Uriel Mendoza Castillo, se presenta como una herramienta de fácil acceso para varios usuarios finales, como el Cenapred, el Servicio Meteorológico Nacional, Protección Civil de las regiones cercanas al volcán y cualquier persona interesada en consultar esta información.

El ingeniero Mendoza Castillo describe el visualizador como un conjunto de vectores que permite un análisis más detallado de la información. Estos vectores ofrecen la posibilidad de calcular el área cubierta por la ceniza, mostrar su categoría, la fecha y facilitar consultas de datos anteriores para analizar el comportamiento de la ceniza a lo largo de varios días.

Actualmente, el algoritmo desarrollado por investigadores de la UNAM utiliza imágenes del satélite GOES-16. El maestro Jiménez Escudero, experto en percepción remota y análisis de imágenes satelitales, reveló que el equipo está trabajando en transferir este algoritmo a imágenes polares. Estas imágenes ofrecen una mayor resolución, permitiendo la observación de detalles más pequeños y precisos, como las finas plumas de ceniza volcánica. Un desafío que enfrentan es la confusión ocasional entre las nubes altas congeladas y las plumas de ceniza volcánica. El geógrafo reconoce la complejidad de analizar la ceniza en la atmósfera, ya que su identificación se ve afectada por su ubicación y los cambios en la dirección del viento, que pueden dispersarla.

El equipo está enfocado en mejorar el visualizador, agregando información más detallada, como la identificación de las poblaciones municipales más propensas a ser afectadas por las nubes de ceniza. Además, tienen planes de desarrollar un sistema de alerta temprana para informar a las personas sobre la probabilidad de que la ceniza caiga en áreas específicas. Por ahora, el visualizador solo detecta cenizas suspendidas en la atmósfera y no predice su caída en sitios particulares. Aunque inicialmente se diseñó para las emanaciones del volcán Popocatépetl, se espera que en el futuro pueda adaptarse para el monitoreo de otros volcanes activos en México.

Fuente: es.wired.com