Los sistemas de posicionamiento global (en adelante SPG), como el europeo Galileo o el menos útil pero más conocido popularmente GPS estadounidense, han evolucionado más allá de su función tradicional de navegación y está revolucionando la investigación científica. Compuesto por una red de satélites que envían señales a receptores en la Tierra, SPG permite determinar ubicaciones con precisión de metros, y en el caso de dispositivos avanzados, incluso a nivel de milímetros. Los avances en la tecnología y el análisis de datos han permitido a los científicos descubrir aplicaciones sorprendentes de SPG en la geofísica, meteorología y oceanografía.
SPG y terremotos
Inicialmente, los sismógrafos eran los principales instrumentos para estudiar los terremotos, mientras que el SPG se usaba para rastrear el movimiento lento de las placas tectónicas. Sin embargo, mejoras en la tasa de actualización y análisis detallado de las señales han demostrado que el SPG puede detectar desplazamientos de la corteza terrestre en tiempo real. En 2003, investigadores como Kristine Larson demostraron que GPS podía registrar la propagación de las ondas sísmicas de un terremoto de magnitud 7.9 en Alaska. Además, el análisis de SPG permitió calcular que el fondo marino se desplazó 60 metros durante el terremoto de Japón en 2011. Esta información ha sido clave para mejorar los sistemas de alerta temprana de terremotos y tsunamis en zonas como la costa oeste de EE. UU. y Chile.
GPS y seguimiento de volcanes
Los volcanes también se benefician de la tecnología SPG. Muchos observatorios utilizan redes de SPG para medir deformaciones en la superficie causadas por el movimiento del magma. Durante la erupción del volcán Kilauea en Hawái, las mediciones de SPG ayudaron a identificar las áreas más peligrosas y a evacuar a tiempo a la población. Además, las señales de SPG pueden ser alteradas por el material expulsado por los volcanes, lo que permite estimar la cantidad y velocidad de las columnas de ceniza volcánica, información crucial para la seguridad de la aviación.
SPG y nevadas
Las señales reflejadas del SPG, antes consideradas ruido, ahora se han convertido en una herramienta clave para seguir la acumulación de nieve. Analizando los ecos de las señales que rebotan en la superficie terrestre, los científicos pueden medir la profundidad de la nieve en zonas montañosas y en la Antártida, lo que ayuda a entender los patrones de acumulación y deshielo del ciclo del agua.
SPG y nivel del agua
El SPG también ha encontrado aplicaciones en la hidrología y la oceanografía. En Bangladesh, los investigadores han instalado estaciones SPG para seguir el hundimiento del terreno en zonas propensas a inundaciones. Asimismo, las señales reflejadas en la superficie del mar pueden funcionar como mareógrafos, permitiendo monitorear cambios en el nivel del agua en regiones donde no existen estaciones de medición tradicionales.
SPG y atmósfera
Otra aplicación innovadora es el estudio de la atmósfera. Las señales GPS se ven afectadas por la presencia de vapor de agua y partículas ionizadas en la ionosfera. Este fenómeno ha sido aprovechado para mejorar las predicciones meteorológicas, ayudando a anticipar inundaciones repentinas y a rastrear la propagación de tsunamis a través de sus efectos en la atmósfera superior. Además, durante el eclipse solar de 2017, los científicos usaron GPS para medir la caída de electrones en la ionosfera causada por la sombra de la Luna.
