Universidad
Politécnica de Madrid

31.03.2025

El cambio climático es una amenaza creciente que está cambiando las pautas meteorológicas y afectando a nuestras infraestructuras, entre ellas los puertos. España cuenta con un total de 46 puertos de interés general que están expuestos a la subida del nivel del mar y inclemencias meteorológicas cada vez más extremas y energéticas, que les afectan directamente. Pero, ¿qué se puede hacer para evitar o reducir los daños que este tipo de fenómenos provocan en nuestros puertos? Un equipo de investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid ha buscado una vía alternativa para ello basada en el empleo de técnicas de Inteligencia Artificial.

“Sabemos que el aumento de temperaturas está provocando la subida del nivel del mar y el aumento de eventos climatológicos extremos, ante los que hay que tomar soluciones”, explica Nerea Portillo, investigadora de la ETSI Caminos, Canales y Puertos de la UPM y una de las autoras de este trabajo.

Predecir estos efectos es una de las claves de este trabajo, y los resultados han sido impactantes: “Se estima que, hacia el año 2050, la altura de las olas podría aumentar hasta 0.2 m en condiciones normales a largo plazo, y hasta 1.5 m en eventos extremos. En cuanto al periodo de pico (T_p), la tendencia al aumento es menos pronunciada, con incrementos de hasta 1.8 s en eventos extremos”, explica la investigadora.

Este aumento en el oleaje en eventos extremos es especialmente preocupante. Un incremento de hasta 1.5 m en casos de eventos extremos implica que, para 2050, estos fenómenos podrían ser aproximadamente el doble de lo que son hoy en día.

La Inteligencia Artificial, clave para dar soluciones

Para tratar de hacer frente a los efectos del cambio climático, los investigadores apuntan a dos vías de acción diferentes: la mitigación y la adaptación. Esta última es por la que han apostado los autores de este trabajo, ayudándose para ello de las herramientas que proporciona la Inteligencia Artificial.

“El principal problema a la hora de estudiar cómo afectará el cambio climático a los puertos y costas españoles, es que los modelos que necesitamos son muy complejos. Son costosos a nivel computacional, a nivel económico y también a nivel técnico”, asegura Portillo. “Utilizando técnicas de Inteligencia Artificial hemos buscado mejorar estos modelos para incrementar su eficacia y aplicarlos a puertos más pequeños que son los que más afectados se van a ver por el cambio climático y los que menos se han estudiado hasta el momento”, añade.

El modelo propuesto por los investigadores tendrá ventajas importantes frente a los modelos tradicionales: “Al combinar redes neuronales artificiales (ANNs) y simulaciones de Monte Carlo, se pueden prever las transformaciones en el oleaje causadas por el cambio climático ahorrando gran cantidad de tiempo. Este enfoque permitirá realizar estudios de las dinámicas marinas en áreas más específicas y vulnerables que, hasta ahora, no habían sido posibles debido a las limitaciones computacionales, lo que abrirá nuevas oportunidades para la protección y adaptación del territorio que presenta una notable importancia estratégica en sectores ambientales y económicos”, aseguran.

Para los investigadores, la importancia de este trabajo está en que ofrece nuevas herramientas para predecir el comportamiento del clima y su influencia en nuestras costas.

“Las simulaciones de Monte Carlo nos permiten proyectar el clima marítimo en aguas profundas y crear una serie de datos sintéticos que complementan los registros históricos. Al alimentar el modelo de inteligencia artificial con datos históricos y sintéticos, podemos prever cómo se comportará el mar en el futuro, obteniendo un panorama del clima marítimo costero para distintos periodos de tiempo”, concluyen. “Este enfoque no solo nos proporciona herramientas más precisas para predecir los efectos del cambio climático en el oleaje, sino que también resalta la importancia de prepararnos y adaptarnos a un futuro donde estos fenómenos se intensificarán”.

A novel model for the study of future maritime climate using artificial neural networks and Monte Carlo simulations under the context of climate change, Ocean Modelling, Volume 190, 2024, 102384, ISSN 1463-5003, https://doi.org/10.1016/j.ocemod.2024.102384.

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