Oír el infrasonido no es cuestión de "poner un micrófono". Las señales son débiles, el fondo es enorme y el principal enemigo es el viento. A lo largo de las décadas ha tomado forma una tecnología coherente, y su núcleo es la red internacional creada para vigilar los ensayos nucleares.
Una red que escucha a todo el planeta
La Organización del Tratado de Prohibición Completa de los Ensayos Nucleares (CTBTO) ha desplegado el Sistema Internacional de Vigilancia (IMS): decenas de estaciones de infrasonido por todo el mundo, en funcionamiento continuo.1 Fue este sistema el que captó el meteoro de Cheliábinsk y la onda de Tonga,2 y antes aún el infrasonido del tsunami de Sumatra de 2004.3 Su propósito directo es captar explosiones nucleares: el infrasonido del ensayo subterráneo de Corea del Norte de 2017 fue registrado por una estación a 400 km de distancia.6 Y hoy el infrasonido se usa de forma rutinaria para seguir volcanes en todo el mundo.7 Ya existen sistemas operativos de alerta temprana por infrasonido para erupciones volcánicas explosivas (Ripepe et al., 2018)12; por ejemplo, la densa red sismoacústica que advirtió de las erupciones paroxísticas del Stromboli en 2019 (Ripepe et al., 2021).13
El microbarómetro y el arreglo
El corazón de una estación es el microbarómetro, un instrumento que mide fluctuaciones de presión minúsculas (fracciones de pascal). Un solo sensor dice poco, así que se combinan en un arreglo: varios instrumentos separados unos cientos de metros. Comparando las fracciones de segundo en las que una onda llega a los distintos sensores, se puede deducir de dónde vino y a qué velocidad, y así distinguir un evento real del ruido aleatorio.
El principal enemigo es el viento
La turbulencia del viento crea un falso "ruido de presión" justo en el sensor. Para suprimirlo, cada instrumento se equipa con arreglos de tubos (rosetas reductoras del ruido del viento): promedian la presión sobre un área y amortiguan las ráfagas locales, dejando la onda coherente. Es uno de los conocimientos clave del infrasonido de campo: las mediciones muestran que una roseta de 18 m de diámetro reduce el ruido del viento en 15–20 dB.5
La señal frente al ruido del clima
El viento no es el único engaño. Un frente atmosférico que pasa produce un cambio de presión coherente en muchas estaciones, exactamente lo que el algoritmo busca, de modo que distinguir el infrasonido geofísico del ruido del clima es un verdadero problema científico. No se resuelve "a ojo": el método de correlación de arreglos PMCC comprueba si los retardos entre sensores son compatibles con una única onda plana, y descarta lo que no lo es.8 Grandes análisis de datos del IMS muestran cómo, en la práctica, distinguir el ruido incoherente del viento de señales coherentes "espurias" y cómo calcular la capacidad real de detección de la red.9 Los arreglos modernos usan cada vez más el aprendizaje automático y el aprendizaje profundo para categorizar las señales de infrasonido (Bishop et al., 2022).10
- Los arreglos de infrasonido de 4–5 sensores captan operativamente avalanchas a varios kilómetros en cualquier clima.4
- Los mismos métodos se aplican a volcanes, bólidos y al monitoreo de explosiones.
- Los algoritmos de correlación (por ejemplo, PMCC) encuentran automáticamente una señal en un flujo continuo de datos.8
- Por primera vez se "oyó" un terremoto desde un globo estratosférico gracias a su firma acústica (Brissaud et al., 2021), un prototipo para redes de sensores en globos.11
La gran ciencia ha demostrado el principio en estaciones caras. Nuestra tarea es llevar las mismas ideas (arreglos, filtrado del viento, correlación) a nodos económicos y ganar por cantidad. De eso trata el siguiente artículo →
Fuentes de este artículo
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