Establecimiento de una red de monitoreo de terremotos

El sismólogo Adam Pascale explica todo lo que necesitas saber sobre el diseño, la instalación y el funcionamiento de una red local de monitoreo sísmico.

Así pues, desea instalar una red de instrumentos para monitorizar la actividad sísmica en una zona determinada. Se recomienda que cualquier red sísmica cuente con al menos 4 estaciones, idealmente en una configuración en forma de Y. El punto central de la Y es el centro de su área de interés, y los 3 puntos exteriores deben estar espaciados uniformemente alrededor del radio de su área de interés (véase la imagen inferior izquierda). Necesita datos de al menos tres estaciones para triangular con precisión la ubicación de un terremoto, por lo que si solo puede instalar tres estaciones, estas deben ser los 3 puntos exteriores de la Y para obtener la mejor cobertura de su área de interés (la sección sombreada en amarillo en la imagen central inferior). Si alguna de sus cuatro estaciones no está disponible, seguirá teniendo una red triangular (más pequeña), evitando el problema de producir una posible ubicación simétrica cuando todas sus estaciones están en línea (véase la imagen inferior derecha).

Para establecer y operar la red de manera efectiva, necesitará lo siguiente:

• un registrador sísmico
• un sensor sísmico
• una fuente de energía
• un sistema de telemetría de datos
• un sistema de recepción de datos
• software de análisis de datos

Comencemos con el sismógrafo (registrador + sensor sísmico). ¿Qué tipo elegir? Si le interesa monitorear terremotos pequeños o moderados que ocurren dentro de un radio 200-300 kilómetros de su área de interés, debería usar sensores de velocidad de período corto, que son más pequeños y portátiles que los instrumentos de banda ancha, además de verse menos afectados por grandes terremotos de escala global distantes.

Si solo le interesan terremotos de magnitud 1 o superior que ocurren a unas pocas decenas de kilómetros, un sensor de aceleración de alta sensibilidad podría ser suficiente. Si bien no son tan sensibles como los sismómetros, detectan terremotos cercanos de muy baja magnitud y ofrecen la ventaja de un rango de escala completa mucho mayor, por lo que la señal no se verá saturada si se registra un terremoto importante en las proximidades. Esta configuración es ideal para redes de monitoreo de réplicas de despliegue rápido.

Probablemente instalará sus estaciones en ubicaciones remotas sin acceso a la red eléctrica. La solución más sencilla es alimentar el equipo sísmico de baja potencia con energía solar y baterías. La capacidad de las baterías determinará cuánto tiempo funcionará su estación durante períodos prolongados de baja exposición solar. La carcasa estándar utilizada en Australia cuenta con un panel solar 80W y dos baterías de ciclo profundo 85Ah, lo que proporciona aproximadamente 2 semanas de autonomía para sistemas de registro antiguos, o alrededor de 1 semana para un registrador con módem celular 3G. sistemas modernos de registro y telemetría durarán 3-4 veces más con los mismos recursos energéticos.

La forma más sencilla de operar una estación es transmitir continuamente todos los datos a la oficina mediante telemetría. Los registradores antiguos utilizan FTP para enviar archivos de datos cada minuto, mientras que los más modernos utilizan transmisión por Internet para recibir los datos en tiempo real. Los datos deben ser recibidos por un software que pueda visualizarlos en pantalla y archivarlos en archivos manejables.

La siguiente etapa es el procesamiento de datos. El sistema de recepción de datos se puede configurar para analizar los datos a medida que llegan y detectar actividad anómala. Si tres o más de sus estaciones presentan dicha actividad con pocos segundos de diferencia, es probable que estén registrando un terremoto. El sistema de recepción de datos intentará entonces determinar automáticamente la ubicación y magnitud del terremoto y generará una alerta. Un sismólogo deberá revisar la alerta y tomar las medidas pertinentes. Posteriormente, se realiza un análisis detallado del terremoto mediante software de análisis y modelado, y la información se almacena en una base de datos para crear un registro histórico permanente de la actividad sísmica.

El Centro de Investigación Sismología lleva muchos años operando redes de esta manera. Nuestros sismólogos han contribuido al desarrollo de registradores y software para simplificar al máximo la adquisición y el procesamiento de datos, permitiendo a los investigadores dedicar más tiempo al análisis de datos, en lugar de a la recopilación y gestión de archivos. Si necesita ayuda con el diseño de la red, la adquisición de instrumentación y software, o formación en el funcionamiento de la red y el análisis de datos, póngase en contacto con nosotros.