Universidad de Ginebra e INGV crean un detallado modelo 3D del interior de Vulcano utilizando IA y datos sísmicos

Un equipo de investigación colaborativo entre la Universidad de Ginebra y el Instituto Nacional de Geofísica y Vulcanología (INGV) de Italia ha desarrollado un modelo tridimensional sin precedentes del interior del volcán Vulcano, situado en el norte de Sicilia. Este avance, logrado mediante la integración de datos sísmicos y técnicas de inteligencia artificial (IA), ofrece una visión detallada de la estructura interna del volcán.

El volcán Vulcano, activo durante al menos 2.000 años y con un incremento de actividad explosiva desde 2021, fue objeto de un despliegue de aproximadamente 200 sensores sísmicos portátiles. Durante un mes, estos sismómetros registraron las vibraciones naturales del suelo para capturar la energía sísmica liberada por la actividad del volcán. Los datos recopilados fueron procesados utilizando la supercomputadora "Yggdrasil" de la Universidad de Ginebra, equipada con 4.300 procesadores y 50 GPUs, optimizada para simulaciones complejas y aprendizaje automático.

El modelo 3D resultante revela con precisión la estructura interna de Vulcano, identificando cómo las fallas en su base actúan como un sistema de conducción para el magma y los fluidos hidrotermales. Esta investigación, liderada por Douglas Stumpp, estudiante doctoral de la Universidad de Ginebra, subraya el potencial de la tomografía de ruido sísmico ambiental nodal, asistida por redes neuronales, para el análisis en tiempo real del comportamiento de los sistemas volcánicos.

Aunque los hallazgos no permiten la predicción de erupciones, abren la posibilidad de un monitoreo global de sistemas volcánicos en tiempo real. La integración de estaciones automatizadas con IA podría facilitar el desarrollo de planes de evacuación dinámicos y adaptables, mejorando la respuesta ante eventos volcánicos. Stumpp concluyó que la capacidad de procesar datos de tomografía de ruido sísmico ambiental nodal en tiempo real, con ayuda de redes neuronales, posibilitaría el análisis del comportamiento de cada área a medida que este se desarrolla.

La investigación ha sido publicada en la revista Nature Communications. El INGV, una institución fundamental en la monitorización geofísica y vulcanológica de Italia, opera una extensa red sísmica nacional y es responsable de la vigilancia de los fenómenos sísmicos y volcánicos en el territorio italiano. La actividad en Vulcano en 2021 incluyó un aumento en las concentraciones de gases, el incremento de la temperatura de las fumarolas y una mayor sismicidad de baja energía, lo que llevó a las autoridades a emitir una alerta ámbar y a la evacuación de unas 150 personas del área del puerto de la isla.