Japón conecta el océano con un sistema nervioso que detecta terremotos

Una nueva red de detección de terremotos de Japón, diseñada para proporcionar alertas tempranas de tsunamis, consta de unos 5.770 kilómetros de cable de fibra óptica que zigzaguea a lo largo de 296.000 kilómetros cuadrados de océano y conecta 150 observatorios en el fondo marino.

Japón, un país situado en una de las zonas sísmicas más activas del mundo, ha desarrollado un sistema de vigilancia y alerta temprana sin precedentes para proteger a su población e infraestructuras de terremotos y tsunamis.

Este sistema, conocido como MOWLAS (Monitoring of Waves on Land and Seafloor), representa la culminación de décadas de investigación y desarrollo, unificando una vasta red de sensores en tierra y en el fondo marino para crear un escudo de defensa integral.

Establecido formalmente en noviembre de 2017 por el Instituto Nacional de Investigación de Ciencias de la Tierra y Resiliencia ante Desastres (NIED), MOWLAS no solo ha mejorado drásticamente los tiempos de alerta, sino que también está revolucionando la comprensión científica de los fenómenos sísmicos.

La necesidad de un sistema tan avanzado se hizo evidente tras dos desastres devastadores. El terremoto de Kobe en 1995, que causó más de 6.400 muertes, ocurrió en una zona donde la vigilancia era insuficiente, lo que dificultó una respuesta rápida y coordinada. Posteriormente, el terremoto y tsunami de Tohoku en 2011 demostró las limitaciones críticas de los sistemas de alerta basados únicamente en sensores terrestres, que subestimaron la magnitud del evento y la ferocidad del tsunami resultante. Estas tragedias impulsaron a Japón a realizar una inversión masiva en la observación sísmica, reconociendo que un gran terremoto podría ocurrir en cualquier lugar y en cualquier momento.

Una red de redes

MOWLAS es, en esencia, un «sistema de sistemas» que integra siete redes de observación distintas, cada una con una función especializada, pero que al operar en conjunto proporcionan una visión completa de la actividad geológica de Japón.

Las redes terrestres forman la columna vertebral histórica de la monitorización sísmica en Japón. Hi-net (High Sensitivity Seismograph Network Japan) es una red de casi 800 sismógrafos de alta sensibilidad, instalados en pozos profundos para detectar incluso los microsismos más débiles, cruciales para entender la sismicidad de fondo.

K-NET y KiK-net son también redes terrestres de movimiento fuerte con aproximadamente 1.700 estaciones combinadas. A diferencia de Hi-net, están diseñadas para medir con precisión las sacudidas intensas del suelo durante grandes terremotos, proporcionando datos vitales para la ingeniería sísmica y la evaluación de daños.

F-net (Full Range Seismograph Network of Japan) consta de 73 estaciones terrestres de banda ancha capaces de registrar un amplio espectro de ondas sísmicas. Esto permite a los científicos analizar el proceso de ruptura de las fallas durante un terremoto con gran detalle. Por último, V-net es la red de observación de volcanes, con 55 estaciones en 16 de los volcanes más activos de Japón, monitoreando la actividad magmática y sísmica para prever erupciones.

Ojos en el fondo del mar

Sin embargo, el avance más revolucionario de MOWLAS es su extensa red de observatorios submarinos, que permite monitorear los terremotos directamente en su origen, bajo el océano. S-net (Seafloor observation network for earthquakes and tsunamis along the Japan Trench) es la red de observación submarina más grande del mundo. Finalizada en 2017, consta de 150 observatorios conectados por unos 5.600 km de cable de fibra óptica que zigzaguea a lo largo de 296.000 kilómetros cuadrados de océano donde se encuentra la Fosa de Japón, una de las zonas de subducción más peligrosas del planeta. Estos observatorios están equipados con sismómetros y sensores de presión de alta precisión, capaces de detectar las más mínimas variaciones en el nivel del mar, indicativas de un tsunami.

DONET (Dense Oceanfloor Network System for Earthquakes and Tsunamis) es otra red submarina de 51 estaciones enfocada en la Fosa de Nankai, otra región con un alto riesgo de megaterremotos. DONET es crucial para monitorear la actividad que podría preceder a un gran sismo en esta área densamente poblada del sur de Japón.

Por último, N-net (Nankai Trough Seafloor Observation Network for Earthquakes and Tsunamis) es la incorporación más reciente y ambiciosa al sistema. Su construcción, que comenzó en 2019, se completó en junio de 2025, extendiendo la cobertura de monitoreo a toda la longitud de la Fosa de Nankai. Con N-net, Japón ha logrado una vigilancia directa y en tiempo real de zonas de subducción completas, un hito a nivel mundial.

Impacto en la seguridad y la ciencia

La integración de estas redes terrestres y submarinas ha transformado la capacidad de Japón para anticipar y mitigar los desastres naturales.

El beneficio más inmediato es la mejora radical de los tiempos de alerta. Al detectar las ondas sísmicas y los tsunamis en el fondo del mar, mucho antes de que lleguen a la costa, MOWLAS puede emitir alertas de terremoto hasta 20 segundos antes y advertencias de tsunami hasta 20 minutos antes que los sistemas anteriores.

Este tiempo, aunque parezca breve, es de un valor incalculable. Permite detener los trenes bala (Shinkansen), cerrar automáticamente las válvulas de gas en industrias, iniciar procedimientos de emergencia en centrales nucleares y, lo más importante, dar a la población minutos cruciales para evacuar a terrenos más altos.

Desde el punto de vista científico, MOWLAS está proporcionando un tesoro de datos que abre nuevas fronteras en la sismología. Los observatorios submarinos están permitiendo el estudio de fenómenos antes difíciles de observar, como los eventos de deslizamiento lento (SSE). Estos son movimientos graduales en las fallas que no generan un terremoto violento, pero que liberan tensión y podrían ser precursores de grandes sismos. Monitorear estos eventos podría ser clave para mejorar la predicción de terremotos a largo plazo, aunque la investigación aún está en curso.

Además, los datos de MOWLAS se utilizan para una multitud de aplicaciones en tiempo real, como la creación de mapas de sacudidas (shake maps) que muestran la intensidad del movimiento del suelo en todo el país segundos después de un terremoto, y sistemas de predicción de inundaciones por tsunami para gobiernos locales y empresas. La política de NIED de hacer que todos estos datos sean públicamente accesibles fomenta una comunidad global de investigación dedicada a la resiliencia ante desastres.

Inteligencia Artificial y sonido: la nueva frontera en la detección de tsunamis

La puesta a punto del sistema MOWLAS ha coincidido en el tiempo con el lanzamiento de otro programa de detección de tsunamis desarrollado por un equipo de científicos de la Universidad de Cardiff, en Gales. Este innovador sistema, denominado GREAT (Global Real-time Early Assessment of Tsunamis), se basa en el uso de algoritmos de aprendizaje automático (IA) para interpretar las señales de ondas acústicas que viajan por el océano. Estas ondas, generadas por los terremotos submarinos, se propagan a la velocidad del sonido, mucho más rápido que las propias olas del tsunami, lo que ofrece la posibilidad de emitir alertas más rápidas y fiables.

Lo más ingenioso de este proyecto es que aprovecha una red global ya existente con un propósito diferente: los hidrófonos (micrófonos submarinos) instalados por la Organización del Tratado de Prohibición Completa de los Ensayos Nucleares (CTBTO), cuyo objetivo original era vigilar posibles detonaciones nucleares clandestinas.

Al analizar con IA los datos de estos sensores, el sistema de Cardiff puede clasificar rápidamente la naturaleza de un sismo submarino y evaluar su potencial para generar un tsunami, lo que ayuda a reducir las falsas alarmas que erosionan la confianza pública en los sistemas de alerta. Todo parece indicar, ciertamente, que la sismología entra en una nueva fase.