Cientos de personas mueren en el mar cada año debido a accidentes de embarcaciones y aviones. Los equipos de emergencia tienen poco tiempo para rescatar a los que están en el agua porque la probabilidad de encontrar a una persona con vida se desploma después de seis horas. Más allá de las mareas y las condiciones climáticas desafiantes, las corrientes costeras inestables a menudo dificultan enormemente las operaciones de búsqueda y salvamento.

Nueva información sobre los flujos costeros recopilada por un equipo de investigación internacional dirigido por George Haller, Profesor de dinámica no lineal en ETH Zurich, promete mejorar las técnicas de búsqueda y salvamento actualmente en uso. Utilizando herramientas de la teoría de sistemas dinámicos y datos oceánicos, el equipo ha desarrollado un algoritmo para predecir dónde se desplazarán los objetos y las personas que flotan en el agua. "Nuestro trabajo tiene un claro potencial para salvar vidas, "dice Mattia Serra, ex Ph.D. estudiante en ETH y ahora becario postdoctoral en Harvard, quien es el primer autor de un estudio publicado recientemente en Comunicaciones de la naturaleza.

Las trampas ocultas conducen a personas desaparecidas

En las operaciones de rescate en el mar de hoy, Se utilizan modelos elaborados de dinámica oceánica y predicción meteorológica para predecir la trayectoria de los objetos a la deriva. Para aguas costeras que cambian rápidamente, sin embargo, tales predicciones son a menudo inexactas debido a parámetros inciertos y datos faltantes. Como resultado, es posible que se inicie una búsqueda en la ubicación incorrecta, causando una pérdida de tiempo precioso.

El equipo de investigación de Haller obtuvo resultados matemáticos que predice que los objetos que flotan en la superficie del océano deberían congregarse a lo largo de unas pocas curvas especiales que ellos denominan Perfiles de Atracción de Transitorios (TRAP, por sus siglas en inglés). Estas curvas son invisibles a simple vista, pero se puede extraer y rastrear a partir de datos instantáneos de corrientes superficiales del océano utilizando métodos matemáticos recientes desarrollados por el equipo de ETH. Esto permite una planificación rápida y precisa de las rutas de búsqueda que son menos sensibles a las incertidumbres en el momento y el lugar del accidente.

Una nueva herramienta para rescatistas

En colaboración con un equipo del Departamento de Ingeniería Mecánica del MIT, un grupo del Instituto Oceanográfico Woods Hole y la Guardia Costera de los Estados Unidos, el equipo de ETH probó su nuevo, Algoritmo de búsqueda basado en TRAP en dos experimentos oceánicos separados cerca de Martha's Vineyard, cerca de la costa noreste de los Estados Unidos. Trabajando con los mismos datos en tiempo real disponibles para la Guardia Costera, el equipo identificó con éxito las trampas en la región en tiempo real. Descubrieron que las boyas y los maniquíes arrojados al agua se acumulaban rápidamente a lo largo de estas curvas en evolución. "De varios enfoques en competencia probados en este proyecto, este fue el único algoritmo que funcionó de manera consistente in situ, "dice Haller.

"Nuestros resultados se obtienen rápidamente, fácil de interpretar y económico de implementar, "dice Serra. Añade que el método que han desarrollado también tiene el potencial de predecir la evolución de los derrames de petróleo. El próximo plan del grupo de investigación es probar su nueva herramienta de predicción también en otras regiones oceánicas. Haller dice:"Nuestra esperanza es que este método se convierta en una parte estándar del conjunto de herramientas de los guardacostas en todas partes".