Ecuaciones para predecir 'tsunamis'

Un equipo de científicos españoles y franceses ha presentado un modelo que estudia y puede predecir 'tsunamis' y avalanchas submarinas mediante ecuaciones matemáticas, según informa el Servicio de Información y Noticias Científicas (SINC).

El texto, publicado en Journal of Computational Physics, explica que las ecuaciones Savage-Hutter permiten plantear la necesidad de tener en cuenta el acoplamiento entre las dos capas implicadas en los procesos de las avalanchas submarinas: el agua y la roca.

"Estudiar el acoplamiento bicapa es complicado pero fundamental en la dinámica total, porque los movimientos de las rocas hacen que se mueva el agua, pero también las posibles mareas de agua pueden desplazar el material granular", comenta el profesor de Matemática Aplicada de la Universidad de Sevilla y autor del trabajo, Enrique Fernández Nieto.

Según los científicos, estos fenómenos se ven favorecidos tras la caída de rocas por la existencia de una pendiente abrupta del fondo, por un acúmulo de material, o por un fuerte oleaje que desestabilice la capa de sedimentos y la haga caer.

Para deducir el modelo, los matemáticos han tenido en cuenta la porosidad de los sedimentos, las fuerzas que interactúan en el proceso y el "término de fricción de tipo Coulomb", que hace referencia a los parámetros de la ecuación que se oponen al movimiento de la masa de roca al caer.

En este sentido, Fernández pone el ejemplo de una columna de agua en un recipiente del cual se abre una compuerta. "El líquido se desparrama y converge en una superficie horizontal, constante y quieta. Sin embargo, cuando se realiza el mismo experimento con una columna de granos de arena, el estado final tiene forma de campana. Los términos que producen esa solución final con pendiente -ya no horizontal-, debida a la fricción entre las partículas, es a lo que se refiere el término de 'fricción de tipo Coulomb'", añade.

Los matemáticos han comprobado la eficacia de sus ecuaciones con los datos del 'tsunami' de Papúa Nueva Guinea en 1998. En la actualidad, el Instituto Español de Oceanografía (IEO), dentro de un proyecto conjunto financiado por la Junta de Andalucía, está aplicando el modelo para analizar desprendimientos de tierra de la isla de Alborán en Almería.

Además de la Universidad de Sevilla, han participado en el estudio científicos de la Universidad de Málaga, de la Escuela Normal Superior de París, de la Universidad francesa de Savoie, y del Equipo de Sismología del Instituto de Física 'du Globe' de París.