Supercomputadora europea simula un sismo de magnitud 8.1 en México

México.- El Barcelona Supercomputing Center –Centro Nacional de Supercomputación (BSC-CNS)–, en colaboración con el Servicio Sismológico Nacional del Instituto de Geofísica (IGf) de la UNAM, realizó una simulación numérica con base en la hipótesis establecida por la Coordinación Nacional de Protección Civil para el simulacro del 19 de septiembre: un sismo de magnitud 8.1 con epicentro en Lázaro Cárdenas, Michoacán.

Al respecto, Arturo Iglesias, jefe del Servicio Sismológico Nacional, señaló: “Por primera vez, de manera paralela, estamos realizando un ejercicio de varias simulaciones en tiempo real de sismogramas sintéticos, utilizando diversos escenarios basados en la hipótesis del sismo propuesta por Protección Civil. Este esfuerzo se lleva a cabo en colaboración con una de las supercomputadoras más importantes de Europa, ya que dichas simulaciones ejecutadas en paralelo serían imposibles en equipos de menor capacidad”.

Se hicieron estimaciones del movimiento del terreno bajo distintos parámetros –aceleración, velocidad y desplazamiento– en diferentes puntos de la geografía de México. “Se trata de una simulación numérica, no basada en datos reales, pero que resulta muy valiosa para entender la propagación de las ondas sísmicas en distintas regiones del país”, añadió.

Este ejercicio, perfectible y en constante mejora, marca un precedente para el análisis sísmico en nuestro país. Asimismo, resalta la importancia de la colaboración internacional, la cual ha sido clave para su desarrollo y seguirá siendo esencial para fortalecer la investigación en este campo.

Evaluación del funcionamiento

Para hacer esta simulación numérica de un terremoto hipotético, el BSC-CNS concentró 50 nodos de la MareNostrum 5 para ejecutar 50 simulaciones simultáneas. El objetivo fue identificar y seguir el movimiento de las ondas sísmicas, generar mapas de intensidad y así contribuir al conocimiento del peligro sísmico en el país, comentó.

“Aplicar esta simulación en México, una nación altamente sísmica y que cuenta con una red sismológica muy robusta, nos permite evaluar el funcionamiento de la herramienta, diseñada para habilitarse en sismos mayores a magnitud 6, con el propósito de brindar información sobre medidas de intensidad en el menor tiempo posible”, explicó Leonarda Isabel Esquivel Mendiola, posdoctorante del BSC-CNS.

En tiempo real

Durante las dos horas que duró la simulación se pudo observar, minuto a minuto, el avance de la propagación de las ondas sísmicas. Al respecto, Marisol Monterrubio Velasco, investigadora del BSC-CNS, dijo que “con base en la hipótesis del sismo se construyó, de manera automática, un modelo que usó relaciones de escala, métodos estadísticos, análisis de clustering y todos los parámetros de la fuente sísmica para realizar el cálculo de la información en la simulación numérica”.

“Una virtud de la simulación basada en la física es que permite realizar mediciones en varios puntos dentro de la región de estudio, además de incorporar las estaciones de monitoreo sísmico existentes y considerar las características del suelo en los sitios reales donde se realizará la validación”.

Asimismo, se observó cómo la propagación se desarrolló desde el punto de inicio hasta cubrir todo el dominio de la simulación. “Cabe señalar que se utilizaron modelos de velocidades sísmicos, entre ellos uno local del suelo en Ciudad de México, lo que permitió tener una mayor claridad sobre la amplitud y el movimiento de las ondas”, agregó.

De forma automática se generaron medidas de intensidad de cada sismo simulado junto con otros datos. En total, se procesaron más de 17 mil estaciones virtuales, lo cual tomó tiempo y permitió generar todos los gráficos que se observaron.

En ese sentido, Georgina Diez Ventura, investigadora junior del BSC-CNS, especificó que se usó el software Salvus, y que durante su ejecución no presentó dificultades, a pesar de procesar las 50 simulaciones en paralelo y la fuerte carga de datos.

El proceso concluyó exitosamente y será publicado en la página del Servicio Sismológico Nacional, y estará disponible para el público.

Monterrubio Velasco destacó que, como primera prueba de esta herramienta, se alcanzó un nivel de madurez muy avanzado. También reconoció que aún hay puntos que requieren optimización, pero agradeció la colaboración de todas las personas involucradas.

En los mapas se observa un modelo, con mejor resolución, de la distribución espacial de la intensidad del movimiento del terreno. El mapa global muestra la aceleración espectral, así como un acercamiento a Ciudad de México que exhibe el aumento de la intensidad del movimiento del suelo en esta región.

Para concluir el evento, Iglesias mostró una previsualización del funcionamiento de la simulación numérica y cómo sería la propagación de las ondas sísmicas.

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Foto Cortesía IGf/BSC-CNS.

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