GEM: modelo global de amenaza y riesgo sísmico

SURA tiene la firme convicción de la importancia que tiene la naturaleza como fuente de tendencias y riesgos. Por esto, conocer y entender su dinámica abre un mundo de posibilidades de gestión para el bienestar y el desarrollo sostenible de la sociedad, las personas y las empresas.

* Este artículo fue publicado en la Revista Geociencias SURA | Edición 5 | Septiembre de 2019.

La Fundación Global Earthquake Model (GEM) —Modelo Global de Terremotos en español— es una asociación sin ánimo de lucro establecida en 2009 con el propósito de crear un mundo más resiliente a los sismos. La misión de GEM es convertirse en una de las más completas fuentes de conocimiento sobre riesgo sísmico globalmente aceptada, y garantizar que sus productos sean aplicados en la gestión del riesgo sísmico en todo el mundo. 

El desarrollo de la sociedad y el intercambio de conocimiento son parte integral de los principios de GEM (abierto, colaborativo, creíble y de bien público), principios con los cuales SURA se conecta. 

La alianza de SURA con GEM nace en el marco de ese gran desafío de conocer y entender la naturaleza y su dinámica, como un medio de observación en torno a la amenaza y el riesgo sísmico. SURA se encuentra trabajando en colaboración con GEM en aprovechar la ciencia y los datos para poner todo este conocimiento a disposición de las personas y las empresas, con el fin de aportar a la construcción de ciudades resilientes. 

GEM ha realizado más de 50 talleres de formación y capacitaciones con expertos de cada región alrededor del mundo. SURA ha participado en más de 5 talleres realizados en América Latina, uno de los cuales se llevó a cabo en sus instalaciones, en Medellín, en 2013.

Gestión de la resiliencia sísmica en el mundo 

GEM tiene como objetivo aumentar la resiliencia de las comunidades ante eventos sísmicos. Para lograr este objetivo, la fundación ha enfocado sus esfuerzos, no solo en calcular la amenaza, el riesgo sísmico y en estimar los factores sociales y económicos que pueden incrementar el daño físico, sino, también en desarrollar herramientas e intercambio de conocimientos que permitan a los gobiernos y a los tomadores de decisiones de las empresas trabajar en prevención, recuperación y potencialización de nuevas capacidades, proteger a las personas y salvar vidas. 

En consonancia con lo anterior, el 5 de diciembre de 2018 GEM presentó el “modelo global de amenaza y riesgo sísmico”, el cual proporciona un punto de referencia para evaluar el riesgo sísmico. Este modelo, comparable a escala mundial y de dominio público, cuenta con los siguientes componentes: 

Amenaza: permite observar qué zonas del mundo cuentan con mayor o menor probabilidad de ocurrencia de eventos sísmicos. 

Exposición: clasifica la cantidad de personas y el número de edificaciones a nivel global según su uso (residencial, industrial y comercial) y sus características físicas (material de construcción y número de pisos). 

Vulnerabilidad: caracteriza el comportamiento de las edificaciones ante la posible ocurrencia de terremotos, de acuerdo con las propiedades físicas de cada estructura. 

Los sismos no conocen fronteras. Por esta razón, expertos de cada país (científicos e ingenieros), liderados por la fundación GEM, unieron esfuerzos para construir un modelo común. En palabras del Ph. D. John Schneider: “La inclusión de expertos locales es de vital importancia para lograr la aceptación de los modelos desarrollados a nivel local, nacional y regional. Esta participación promueve un sentido de propiedad del riesgo por parte de la comunidad y es fundamental para lograr que las comunidades sensibilicen al público y mitiguen o reduzcan el riesgo”. 

La colaboración entre los sectores público, privado y la academia fue clave para el desarrollo del modelo global de amenaza y riesgo sísmico, en el cual estuvieron involucrados centros de investigación, organizaciones de prevención de desastres y patrocinadores privados, como SURA. Gracias a esta multiplicidad de actores profesionales, se realizaron diferentes investigaciones que sirvieron de insumo en el desarrollo del modelo global. 

De acuerdo con el Ph. D. Marco Pagani, coordinador de Amenaza de la fundación, “el mapa de riesgo sísmico, desarrollado por GEM, constituye el primer gran esfuerzo global desde 1999, cuando se realizó la primera iniciativa de amenaza sísmica por parte del Programa de evaluación de amenaza sísmica global” (GSHAP, por sus siglas en inglés). 

Para el desarrollo del modelo se utilizaron:

• Datos estandarizados de más de 20.000 grandes sismos ocurridos en los últimos 110 años en todo el mundo.
• Información de 70.000 estaciones de GPS.
• Información específica sobre fallas activas importantes.
• Datos sobre edificios e infraestructura de todo el mundo y sobre la vulnerabilidad de las personas ante los sismos. Con toda esta información, las personas y empresas pueden tomar mejores decisiones para la gestión del riesgo sísmico y estar mejor preparadas para evitar consecuencias desfavorables que impacten el desarrollo y la continuidad de sus operaciones. 

Los mapas serán cargados a la plataforma GeoSURA, plataforma que SURA tiene a disposición de sus clientes. Allí, además de visualizar estos mapas, los usuarios podrán combinar información de su ubicación con los demás datos que la plataforma contiene. De esta manera, podrán tomar decisiones acertadas con una visión más integral. 

¿Cómo acceder a la información?

La fundación ha puesto a disposición pública la plataforma OpenQuake, que ofrece un entorno interactivo por medio del cual los usuarios pueden acceder a la información, compartir datos y explorar los modelos y herramientas desarrolladas por GEM para la evaluación integrada del riesgo sísmico. SURA, con el área de Geociencias, maneja la plataforma y apoya a los clientes en el análisis de riesgo sísmico, facilitando la interacción y el análisis de la información.

Calcular: permite a los usuarios acceder a las diferentes herramientas desarrolladas por GEM para realizar modelaciones y cálculos de amenaza y riesgo sísmico. 

Compartir: por medio de este módulo, los usuarios pueden compartir información y complementar los conjuntos de datos existentes. 

Explorar: permite a los usuarios consultar, explorar y acceder a la información, y ofrece herramientas disponibles para la evaluación integral de riesgo sísmico.

Modelo global de amenaza sísmica 

El mapa global de amenaza sísmica de GEM permite observar la probabilidad de que un evento sísmico acontezca en cualquier lugar del mundo. Presenta la distribución geográfica de la aceleración pico del terreno (PGA) con una probabilidad del 10% de ser excedida en 50 años. 

El cálculo de los valores de la amenaza sísmica se realizó mediante el uso del software libre y de código abierto “OpenQuake”, desarrollado por la fundación GEM. Los modelos son abiertos y se encuentran disponibles en la página web de GEM. 

El modelo de amenaza logró una cobertura global con un total de 30 modelos nacionales y regionales probabilistas de amenaza sísmica. Estos modelos fueron desarrollados por diferentes instituciones y por científicos de la fundación GEM. 

El mapa y las bases de datos subyacentes de los modelos son abiertos, es decir, es posible descargar, modificar e incorporar fácilmente nuevos modelos o actualizaciones de los modelos existentes. La fundación GEM planea lanzar actualizaciones de este mapa de manera regular, a medida que se disponga de nueva información. 

Mapa global de riesgo sísmico  

Mapa global de exposición: muestra la distribución geográfica de edificios residenciales, comerciales e industriales de cada país. Para su elaboración se tuvo en cuenta información sobre el tipo de material de las edificaciones, el número de pisos y las prácticas locales de construcción (como el porcentaje de uso de las normas sismo resistentes locales). 

Mapa global de pérdida de vidas por sismo: muestra una estimación del promedio anual de pérdidas humanas debido al daño excesivo o colapso estructural de edificios provocado por un sismo. 

Mapa global de riesgo sísmico: presenta la distribución geográfica de las pérdidas anuales promedio en dólares USD. Con el fin de obtener un mapa global donde los valores de cada país sean comparables, estos valores fueron estandarizados en relación con los costos de construcción promedio de cada país. 

El mapa de riesgo de GEM está pensado para ser un producto dinámico que pueda actualizarse cuando estén disponibles nuevos conjuntos de datos y modelos. Los detalles técnicos sobre la compilación de los mapas de amenaza y riesgo y los modelos subyacentes están disponibles en www.globalquakemodel.org/gem 

¿Cuáles son los beneficios del modelo?

Estos son algunos beneficios del modelo que permiten la prevención del riesgo sísmico y se convierten en insumos para la toma de decisiones estratégicas: 

• Brinda mayor conocimiento y comprensión del riesgo sísmico en todas sus dimensiones: características de la amenaza a nivel local y regional, exposición de las personas y bienes, vulnerabilidad física y social. Con esta información, los entes reguladores pueden plantear mejores estrategias para mitigar los efectos de los sismos. 
• Permite a los organismos de prevención y atención de desastres construir planes de acción y preparación para la atención de emergencias. 
• Estimula la inversión para la creación de ciudades y comunidades resilientes a los efectos sísmicos. 
• Facilita un mayor conocimiento de la vulnerabilidad física de las estructuras en cada región, dando la oportunidad de priorizar esfuerzos e incentivar programas de mejoramiento y rehabilitación estructural. 
• Permite la creación de mapas de riesgo regionales y locales, útiles para gestionar la adopción de medidas de mitigación. 
• Promueve estrategias que permiten educar y sensibilizar a las comunidades acerca de la importancia de reducir el riesgo. 
• Apoya el desarrollo o estructuración urbana en los planes de ordenamiento territorial. 

GEM después del modelo global 

La fundación seguirá promoviendo fuertemente el desarrollo y el mejoramiento de los modelos y herramientas para la evaluación del riesgo sísmico en el ámbito global, incorporando actualizaciones anuales de los modelos. Para diciembre de 2019 realizará el lanzamiento del “mapa de vulnerabilidad social global y riesgo integrado” (SVIR por sus siglas en inglés). Además, trabajará en torno a otros fenómenos de la naturaleza, como inundaciones, volcanes, tsunamis y deslizamientos, con el fin de hacer de OpenQuake una herramienta aplicable a la evaluación de riesgos múltiples.  

Fuentes

• Ana María Cortés Zapata. Ingeniera Matemática y M. Sc. en Matemáticas Aplicadas de la Universidad EAFIT. 
• John Schneider. Geofísico de la Universidad de California (San Diego, Estados Unidos), Ph. D. en Geofísica de la Universidad de Wisconsin. 
• Marco Pagani. M. Sc. en Ciencias Geológicas y Ph. D. en Ciencias de la Tierra de la Universidad de Milán. 
• Vitor Silva. M. Sc. en Ingeniería Estructural y Ph. D. en Ingeniería de Riesgo de la Universidad de Aveiro (Portugal).