HURARISK

💡Idea

Los huracanes han dejado un impacto devastador en América Latina y el Caribe a lo largo de la historia, afectando de manera significativa las infraestructuras, la economía y las comunidades humanas. Ejemplos como el huracán Mitch (1998) en Centroamérica, el huracán María (2017) en Puerto Rico y más recientemente el huracán Otis (2023) en Acapulco, han evidenciado la magnitud del daño que estos fenómenos pueden causar. Las consecuencias de estos eventos incluyen inundaciones generalizadas, deslizamientos de tierra, destrucción masiva de viviendas, pérdida de infraestructura crítica y la devastación de recursos esenciales, como cultivos y áreas protegidas. Sin embargo, a pesar de la gravedad de estas situaciones, la comunicación efectiva sobre los riesgos y la preparación ante huracanes ha sido limitada en las zonas más vulnerables.

HURARISK es una iniciativa que surge como respuesta a esta problemática, con el objetivo de desarrollar un sistema avanzado de predicción y análisis de riesgos ante huracanes. El proyecto utiliza imágenes satelitales obtenidas del programa Copernicus, específicamente de los satélites Sentinel, para generar mapas de riesgo detallados y altamente precisos. Mediante el procesamiento de estas imágenes satelitales y la combinación de bandas espectrales (como las bandas del infrarrojo cercano y el rojo), se analizarán diferentes variables de interés, como las zonas urbanas, el estado de la vegetación (a través de índices como NDVI o SAVI) y los niveles de agua en cuerpos hídricos.

 Esto permitirá una identificación precisa de los cambios en la superficie terrestre antes, durante y después de los eventos de huracanes. Además del análisis espectral, HURARISK implementará técnicas de álgebra de mapas para integrar y superponer múltiples capas de información geoespacial. Este enfoque permite modelar y visualizar el impacto potencial de un huracán sobre diversas variables críticas, tales como:

•  Laderas y pendientes, para determinar zonas con riesgo elevado de deslizamientos de tierra y erosión. 
• Especies en peligro de extinción y su hábitat, analizando el impacto sobre áreas de biodiversidad y corredores biológicos. 
• Zonas de inundación, utilizando modelos digitales de elevación y datos históricos de precipitación para identificar áreas que podrían verse afectadas por la acumulación de agua. 
• Curvas de nivel o isohipsas, esenciales para modelar la topografía y predecir cómo las características del terreno influirán en el comportamiento del viento y la acumulación de agua. 
• Uso de suelos, para entender el impacto en sectores como la agricultura, infraestructura urbana y áreas industriales. 
• Áreas protegidas y zonas de interés ecológico, donde la conservación del medio ambiente es prioritaria. 
• Zonas indígenas, vulnerables, pobres y marginadas, incorporando factores socioeconómicos en el análisis para priorizar acciones de respuesta humanitaria y mitigación de daños. 
• Geomorfología, para analizar las características físicas del terreno y la susceptibilidad de ciertas áreas a cambios drásticos inducidos por huracanes. 
• Batimetría y hipsometría, que permiten modelar los cuerpos de agua y sus profundidades, evaluando los riesgos de inundación costera y subida del nivel del mar en áreas bajas. 
• Manglares, que son ecosistemas cruciales para la protección costera, pero que también son altamente vulnerables a los cambios inducidos por huracanes.

Uno de los elementos de HURARISK es la integración de datos del NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration), que proporciona información meteorológica y predicciones sobre la trayectoria de los huracanes. Mediante el uso de modelos atmosféricos avanzados y datos en tiempo real, HURARISK podrá prever la ruta que seguirá un huracán y correlacionarla con las áreas de riesgo identificadas. Este cruce de información se realizará utilizando técnicas de georreferenciación, asegurando que cada punto del análisis espacial esté correctamente alineado con las coordenadas geográficas correspondientes. Esto permitirá una evaluación precisa de las áreas que serán afectadas por el huracán y la magnitud del impacto esperado. 

HURARISK no solo facilitará la respuesta inmediata ante desastres, sino que también contribuirá significativamente a la planificación de infraestructuras resilientes y al diseño de estrategias de mitigación a largo plazo. La integración de datos satelitales, combinados con análisis geoespaciales avanzados y modelos predictivos, cerrará la brecha de información que actualmente limita la capacidad de las comunidades para prepararse y responder de manera eficiente. Además, el proyecto aborda una deficiencia crítica: la falta de acceso a datos predictivos precisos y la escasa educación sobre los impactos futuros del cambio climático, que está intensificando la frecuencia y severidad de los huracanes. Las comunidades vulnerables no solo recibirán alertas tempranas más precisas, sino que también estarán mejor equipadas para comprender el riesgo y actuar de manera preventiva, reduciendo la pérdida de vidas y recursos esenciales.

⚙️ Tecnologías espaciales de la UE

Para el proyecto HURARISK, utilizaremos varios satélites de la constelación Sentinel del programa Copernicus, que proporcionan una amplia gama de datos ópticos y radar para el monitoreo de la Tierra. Cada uno de estos satélites tiene capacidades específicas que son cruciales para analizar y predecir los impactos de los huracanes en las regiones afectadas.

• Sentinel-1: Radar de Apertura Sintética (SAR)

Es esencial para el análisis de inundaciones y cambios en el nivel del agua, ya que utiliza radar de apertura sintética (SAR) para capturar imágenes independientemente de las condiciones meteorológicas o de iluminación. Su capacidad para detectar inundaciones y cambios en la superficie terrestre es fundamental para mapear las áreas afectadas por huracanes y evaluar el riesgo de deslizamientos de tierra.

• Sentinel-2: Imágenes Multiespectrales

Proporciona imágenes multiespectrales que son vitales para el análisis de vegetación, áreas urbanas y cuerpos de agua. A través de sus diversas bandas espectrales, permite calcular índices de vegetación como NDVI y SAVI, que ayudan a evaluar la salud de la vegetación y el impacto en el uso del suelo. Esto es crucial para monitorear áreas naturales protegidas y ecosistemas vulnerables, así como para analizar cambios en las zonas urbanas.

• Sentinel-3: Monitorización del Océano y la Tierra

Es fundamental para el seguimiento de patrones de temperatura y altimetría, lo que permite evaluar los cambios en el nivel del agua en áreas costeras y monitorizar la dinámica del océano. Esto es especialmente importante para prever marejadas ciclónicas y cambios en el nivel del mar, que pueden afectar gravemente a las comunidades costeras durante un huracán.

La combinación de datos multiespectrales, radar y altimetría de los satélites Sentinel permitirá un análisis integral y preciso de los impactos de los huracanes. Este enfoque proporciona una visión completa del terreno y el entorno, desde el análisis de inundaciones y erosión hasta la evaluación de daños a la infraestructura y la vegetación.

El uso de estos satélites garantiza la continuidad del monitoreo en el tiempo, obteniendo datos actualizados con alta frecuencia. Esto es esencial para el seguimiento de la evolución de un huracán en tiempo real y la evaluación de los daños a largo plazo. HURARISK aprovechará esta capacidad para ofrecer información crítica a los tomadores de decisiones en un formato geoespacial detallado y preciso.

🚀 Espacio para responder al desafío

HURARISK se alinea principalmente con el Desafío #2 🌋: Predecir y prepararse para futuros desastres, aunque también aborda aspectos del Desafío #3 🐢: Preservar la biodiversidad y los hábitats en peligro. Aquí se explica cómo el proyecto contribuye a resolver los problemas asociados con la reducción del riesgo de desastres y la preservación de la biodiversidad:

Desafío #2 🌋: Predecir y prepararse para futuros desastres

HURARISK se centra en desarrollar un sistema avanzado de predicción y análisis de riesgos relacionados con huracanes. Al utilizar imágenes satelitales de Sentinel y técnicas de álgebra de mapas, el proyecto puede:

1. Identificar áreas de alto riesgo: Mediante la creación de mapas de riesgo detallados, se pueden identificar las zonas propensas a inundaciones, deslizamientos de tierra y otros impactos asociados con huracanes. Esto permite a las comunidades y autoridades tomar decisiones informadas sobre evacuaciones y preparación ante desastres.

2. Monitorear en tiempo real: La integración de datos de satélites permite la vigilancia constante de las condiciones meteorológicas y del entorno. Esto es crucial para emitir alertas tempranas precisas, lo que puede salvar vidas y reducir daños materiales.

3. Evaluar vulnerabilidades: Al incorporar factores socioeconómicos, el proyecto permite identificar poblaciones vulnerables y priorizar recursos para las áreas que más lo necesitan. Esto ayuda a optimizar las respuestas de emergencia y a garantizar que las comunidades más afectadas reciban asistencia oportuna.

4. Diseñar infraestructuras resilientes: La información proporcionada por HURARISK no solo es útil para la respuesta inmediata, sino también para la planificación a largo plazo. Las autoridades pueden utilizar los datos para diseñar infraestructuras que sean más resistentes a futuros desastres, minimizando así el riesgo y el impacto de los huracanes.

Desafío #3 🐢: Preservar la biodiversidad y los hábitats en peligro

Aunque el enfoque principal de HURARISK es la predicción y preparación ante desastres, también aborda aspectos del Desafío #3 mediante:

1. Monitoreo de ecosistemas vulnerables: El proyecto incluye el análisis del estado de la vegetación y hábitats críticos, como manglares y áreas protegidas. Esto es esencial para entender cómo los huracanes afectan estos ecosistemas y cómo se pueden implementar medidas de conservación.

2. Protección de especies en peligro: Al identificar zonas donde las especies en peligro de extinción podrían verse afectadas por huracanes, se pueden establecer estrategias de mitigación. Esto incluye la protección de corredores biológicos y la creación de planes de conservación para especies vulnerables.

3. Integración de factores ecológicos en la planificación: La capacidad de HURARISK para superponer datos sobre biodiversidad y riesgo de desastres permite que las decisiones de planificación se realicen considerando tanto la seguridad humana como la conservación de la naturaleza.

👥 Equipo

Argenis Eduardo Morales González: Ingeniero Topógrafo y Geodesta, encargado de la dirección del proyecto, responsable de dirigir y analizar todas las etapas de desarrollo. Su experiencia en teledetección garantiza que cada aspecto del proyecto se fundamente en datos precisos y análisis avanzados, proporcionando una base sólida para la toma de decisiones estratégicas.

José Francisco Cruz Cortes: Ingeniero Topógrafo y Geodesta, se especializa en la parte geoestadística, aportando su vasto conocimiento para asegurar que los datos sean interpretados de manera efectiva. Su papel en el soporte de teledetección y sistemas de información es fundamental, ya que integra complejas métricas y algoritmos para ofrecer análisis que mejoran la comprensión del proyecto y optimizan los resultados.

Lorena Cardenas Lopes: Ingeniera Topógrafa y Geodesta, actúa como la arquitecta de la narrativa del proyecto. Su destreza en redacción y generación de estadísticas transforma datos técnicos en informes comprensibles y significativos. Además, su apoyo en programación refuerza las herramientas analíticas utilizadas, garantizando que la infraestructura del proyecto sea robusta y adaptable a los desafíos que se presenten.