El seguimiento de la magnitud de varios eventos naturales catastróficos y el dibujo de un gráfico de cuántos episodios de cada uno han ocurrido a lo largo de la historia arroja un resultado que no se puede ignorar. Muy al contrario, lo que revela el gráfico es una curva muy definida que, afortunadamente, muestra que cuanto más fuerte es la capacidad de devastar, cuanto menos frecuente ocurra el episodio. Por ejemplo, muy pocos terremotos son devastadores, pero los pequeños terremotos ocurren con frecuencia, la mayoría de ellos tan débiles que la gente no los percibe y solo son detectados por sensores de alta sensibilidad. Esta información es fundamental a la hora de calcular los riesgos asociados.

Sin embargo, esta dependencia no siempre es tan obvia ni se ajusta a la misma función matemática, particularmente en el caso de eventos más grandes. Álvaro Corral y Álvaro González, investigadores del Centro de Investigaciones Matemáticas (CRM) y del Departamento de Matemáticas de la UAB, han realizado el análisis estadístico más preciso existente hasta la fecha de todo el conjunto de fenómenos naturales capaces de provocar desastres:terremotos, huracanes incendios forestales, impactos de meteoritos, lluvias torrenciales y hundimientos de tierras provocados por fenómenos kársticos (en los que el agua subterránea erosiona la roca).

Tras analizar los datos de miles de episodios diferentes de cada uno de estos fenómenos naturales, los investigadores pudieron utilizar una misma técnica matemática para describir las funciones relacionadas con la frecuencia de estos fenómenos y el valor de su magnitud o tamaño. La mayoría de ellos se rigen por la ley de potencias, en el que los eventos ocurren con mayor frecuencia cuanto más pequeños son, sin ninguna definición de tamaño "normal" o típico.

Sin embargo, la frecuencia de otros eventos, como los incendios forestales, sigue una distribución matemática diferente, conocida como distribución logarítmica normal, sin importar si se trata de pequeños episodios o incendios devastadores que pueden quemar hasta cientos de miles de acres de tierra.

El estudio permitió precisar exactamente cómo se ajustan estas funciones en cada caso, y si continúan siendo válidos o no para casos límite (por ejemplo, eventos de magnitud extremadamente grande), con el objetivo de utilizar los mismos patrones para describir eventos de gran variedad de magnitudes y también de muy diferentes orígenes.

“Gracias a este estudio se logrará una mejora en las estimaciones de riesgo de eventos catastróficos ocurridos en diferentes partes del mundo, dependiendo del registro histórico de cada región, "Afirma Álvaro Corral.

Los científicos encuentran notable que fenómenos naturales tan diversos sigan una distribución de ley de potencias. Según Corral, "Algunas interpretaciones apuntan a que esto ocurre cuando el fenómeno muestra lo que se llama un comportamiento de 'avalancha', liberando rápidamente la energía que ha acumulado con el tiempo; pero aún queda mucho por investigar en este ámbito ".

Por ejemplo, los incendios forestales son una excepción a la regla, dado que también podrían definirse como 'avalanchas' que liberan repentinamente energía acumulada en forma de biomasa. "No sabemos en detalle por qué algunos fenómenos de 'avalancha' siguen una distribución logarítmica normal, y esto en realidad contradice estudios previos. Serán necesarios mejores modelos físicos para explicar la magnitud alcanzada por estos procesos, "señalan los autores.

La investigación, publicado recientemente en la revista Ciencias de la Tierra y el Espacio , fue realizada por Álvaro Corral, investigador del Centro de Investigaciones Matemáticas (CRM) y del Departamento de Matemáticas de la UAB, la Escuela Superior de Matemáticas de Barcelona y el Complexity Science Hub Vienna, en colaboración con Álvaro González, también del Centro de Investigaciones Matemáticas (CRM).