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Ciencia

Un grupo de científicos quiere aprovechar el “efecto mariposa” para desviar huracanes, fríos extremos y ríos atmosféricos. Su “jiu-jitsu meteorológico” funcionó en simulaciones, pero todavía está muy lejos de controlar el tiempo real

La propuesta utiliza modelos de inteligencia artificial para localizar puntos especialmente sensibles de la atmósfera y aplicar pequeñas perturbaciones antes de un desastre. Las simulaciones modificaron la trayectoria de Sandy, suavizaron el frío de Texas y redujeron la humedad de un río atmosférico, aunque las intervenciones necesarias todavía superan las capacidades actuales.
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En las artes marciales, el jiu-jitsu permite aprovechar el movimiento y la fuerza de un adversario en lugar de intentar detenerlo mediante fuerza bruta. Un grupo de investigadores quiere trasladar ese mismo principio a la atmósfera: localizar el momento exacto en el que una pequeña intervención pueda ser amplificada por la propia dinámica del tiempo.

La propuesta recibió el nombre de Weather Jiu-Jitsu, o jiu-jitsu meteorológico, y fue presentada en un ensayo publicado en PLOS Water por Qin Huang, Moyan Liu y Upmanu Lall, investigadores de la Universidad Estatal de Arizona y la Universidad de Columbia.

Según explican los autores, la intención no es crear o destruir tormentas a voluntad. El objetivo consiste en estudiar si una perturbación localizada, introducida varios días antes de un fenómeno extremo, podría alterar su evolución lo suficiente para reducir los daños en una ciudad o región concreta.

Convertir el efecto mariposa en una herramienta de protección

Un grupo de científicos quiere aprovechar el “efecto mariposa” para desviar huracanes, fríos extremos y ríos atmosféricos. Su “jiu-jitsu meteorológico” funcionó en simulaciones, pero todavía está muy lejos de controlar el tiempo real
© Centro Espacial Johnson.

La atmósfera es un sistema caótico. Esto significa que pequeñas variaciones en la temperatura, la humedad o el viento pueden terminar produciendo resultados muy diferentes varios días después, la idea popularmente conocida como “efecto mariposa”.

Habitualmente, esta sensibilidad se considera un problema porque limita la precisión de las previsiones meteorológicas a largo plazo. Los autores de Weather Jiu-Jitsu plantean darle la vuelta: si una pequeña diferencia puede alterar el futuro de una tormenta, quizá sea posible introducir esa diferencia de forma deliberada y conducir el sistema hacia un resultado menos destructivo.

Tal como indica el artículo de PLOS Water, el método utilizaría los exponentes de Lyapunov de tiempo finito, unas herramientas matemáticas que permiten localizar regiones de la atmósfera especialmente sensibles a las perturbaciones. En esos puntos se aplicarían pequeños “empujones” de temperatura y humedad, mientras los modelos actualizarían continuamente la predicción para decidir si hacen falta nuevas intervenciones.

El proceso se parece más a corregir repetidamente la trayectoria de una nave que a encender una máquina capaz de controlar el clima. Cada intervención tendría que realizarse en un lugar, una altitud y un momento muy precisos, siguiendo el movimiento de la circulación atmosférica.

Un modelo de IA desplazó al huracán Sandy unos 322 kilómetros

Para explorar la idea, los investigadores utilizaron Aurora, un modelo de inteligencia artificial desarrollado por Microsoft para predecir diferentes componentes del sistema terrestre.

De acuerdo con el trabajo publicado en Nature que presentó Aurora, el modelo fue entrenado con más de un millón de horas de información atmosférica y puede adaptarse para generar predicciones meteorológicas, de calidad del aire, oleaje oceánico y trayectorias de ciclones tropicales.

Los científicos reconstruyeron tres fenómenos históricos y modificaron virtualmente la atmósfera en los lugares considerados más sensibles. El primer caso fue el huracán Sandy, que afectó el Caribe y la costa este de Estados Unidos en 2012.

En la simulación descrita en PLOS Water, las perturbaciones se introdujeron siete días antes de la llegada del ciclón. El resultado desplazó su trayectoria alrededor de 322 kilómetros, alejando el núcleo simulado de la zona donde se produjo el impacto original. La cifra es inferior a los 480 kilómetros difundidos en algunas informaciones sobre el trabajo.

Un análisis técnico asociado obtuvo un desplazamiento de 322,9 kilómetros al intervenir sobre las corrientes que dirigían a Sandy. Sin embargo, los propios autores reconocen que la magnitud de la perturbación utilizada supera lo que actualmente podría generarse mediante técnicas reales de modificación meteorológica.

Las simulaciones también suavizaron una ola de frío y un río atmosférico

El segundo experimento reconstruyó la ola de frío que paralizó Texas en febrero de 2021 y provocó graves fallos en las redes eléctrica y de agua.

Las perturbaciones virtuales debilitaron el bloqueo atmosférico que había permitido el descenso de aire ártico hacia el sur. Según detalla el ensayo, la anomalía de temperatura mínima se redujo en aproximadamente 10 °C. Esto no significa que toda Texas se calentara diez grados de forma uniforme, sino que el frío extremo perdió intensidad en el escenario modificado.

El tercer caso analizó un río atmosférico que afectó California en 2022. Estos fenómenos son corredores alargados que transportan grandes cantidades de vapor de agua y pueden descargar lluvias intensas cuando alcanzan tierra firme.

En condiciones favorables, una única perturbación simulada logró desviar parcialmente el flujo y reducir aproximadamente un 5% el transporte integrado de vapor de agua. El cambio es mucho menos espectacular que el observado en Sandy, pero podría ser relevante si consiguiera repartir las precipitaciones sobre un área mayor y evitar su concentración en una cuenca vulnerable.

Los resultados no demuestran que todos los huracanes, fríos extremos o ríos atmosféricos puedan modificarse. Los experimentos fueron seleccionados después de conocer cómo evolucionaron los acontecimientos y representan pruebas de concepto realizadas dentro de un modelo, no intervenciones sobre tormentas reales.

La “pequeña perturbación” todavía es demasiado grande para aplicarla

La palabra “mínima” necesita también cierta cautela. En las simulaciones, los investigadores introdujeron cambios localizados de entre 6,7 y 10,4 °C en la temperatura y aumentos de humedad de entre 2,3 y 3,4 gramos por kilogramo de aire.

Aunque estas alteraciones ocupaban una parte pequeña del enorme sistema atmosférico, producirlas en el lugar y la altitud adecuados requeriría liberar una cantidad de energía considerable. El ensayo calcula que los controles empleados en modelos matemáticos simplificados se mantienen por debajo del 2% de la energía total del sistema, pero esa proporción no se traduce directamente en una tecnología físicamente disponible.

Los autores proponen investigar técnicas semejantes a la siembra de nubes, mediante la liberación de partículas que favorezcan la condensación y generen calor latente. También mencionan métodos experimentales relacionados con láseres, descargas eléctricas y futuras plataformas aéreas capaces de actuar sobre regiones atmosféricas concretas.

Sin embargo, ninguna de estas tecnologías puede hoy modificar de manera controlada las grandes corrientes que determinan el rumbo de un huracán. El estudio sobre Sandy afirma expresamente que la perturbación necesaria se encuentra por encima de las capacidades actuales de ingeniería.

La siembra de nubes funciona en casos concretos, pero no permite dirigir tormentas

La modificación meteorológica no es completamente nueva. Diferentes países utilizan desde hace décadas la siembra de nubes para intentar aumentar la lluvia, favorecer la nieve o reducir la formación de granizo.

El experimento SNOWIE, realizado sobre montañas del oeste de Estados Unidos, consiguió seguir mediante radares y trazadores químicos el proceso completo desde la liberación de yoduro de plata hasta la formación de nieve. Sus resultados demostraron que la siembra puede generar precipitaciones medibles bajo nubes frías y condiciones muy específicas.

Eso está muy lejos de poder cambiar el recorrido de un sistema tropical. La siembra necesita que existan previamente nubes adecuadas, y sus efectos suelen ser locales y difíciles de separar de la variabilidad natural.

De acuerdo con la Organización Meteorológica Mundial, los programas de modificación del tiempo deben aplicarse con transparencia, supervisión científica y cooperación internacional. La organización también advierte que la eficacia depende profundamente del tipo de nube y de las condiciones atmosféricas presentes.

Weather Jiu-Jitsu plantea un salto mucho mayor: no se limitaría a producir algo más de lluvia dentro de una nube, sino que intentaría utilizar esa pequeña liberación de energía para alterar la circulación situada a cientos o miles de kilómetros del futuro desastre.

Desviar una tormenta también significa decidir hacia dónde enviarla

Un grupo de científicos quiere aprovechar el “efecto mariposa” para desviar huracanes, fríos extremos y ríos atmosféricos. Su “jiu-jitsu meteorológico” funcionó en simulaciones, pero todavía está muy lejos de controlar el tiempo real
© FreePik.

Incluso si la técnica funcionara, el problema no sería únicamente científico. Cambiar el recorrido de una tormenta para proteger una ciudad podría aumentar el peligro en otra región o trasladar la lluvia desde un país hacia su vecino.

Los autores reconocen que cualquier intervención crearía posibles ganadores y perdedores. Sería necesario establecer quién puede autorizarla, qué nivel de riesgo se considera aceptable y quién respondería si el resultado fuese distinto del previsto.

La Convención ENMOD de Naciones Unidas prohíbe el uso militar u hostil de técnicas capaces de modificar deliberadamente los procesos naturales. Sin embargo, no establece un sistema completo para regular intervenciones meteorológicas pacíficas que puedan producir consecuencias transfronterizas.

El artículo propone por ello una investigación escalonada. La primera etapa consistiría en repetir los experimentos con muchos eventos históricos y diferentes modelos. Después podrían desarrollarse estudios regionales controlados y marcos de gobernanza junto con instituciones como la Organización Meteorológica Mundial y el Programa de Naciones Unidas para el Medio Ambiente.

Una posibilidad provocadora, no un escudo contra los desastres

El jiu-jitsu meteorológico no está listo para desviar el próximo huracán ni para terminar con las olas de calor. Por ahora, es una agenda de investigación basada en simulaciones, modelos de inteligencia artificial y herramientas matemáticas para estudiar la sensibilidad atmosférica.

Su aportación consiste en formular una pregunta diferente. En lugar de intentar resistir toda la energía de una tormenta mediante diques, edificios o redes eléctricas reforzadas, quizá algún día sea posible intervenir antes, cuando el fenómeno todavía puede seguir varias trayectorias.

Pero entre demostrar que una tormenta virtual puede modificarse y conseguirlo de manera segura en la atmósfera real existe una distancia enorme. Harán falta mejores observaciones, sistemas de predicción verificables, nuevas tecnologías de intervención y acuerdos internacionales capaces de impedir que la protección de una región se convierta en el desastre de otra.

La atmósfera puede ser lo suficientemente sensible como para aceptar un pequeño empujón. El verdadero desafío será demostrar que los humanos pueden controlar también todas las consecuencias de haberlo dado.

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