Matemáticas aplicadas a la gestión de desastres: 3 casos mundiales en que las matemáticas aplicadas ayudan a la prevención de desastres y minimizan sus efectos.

Uno de los fenómenos naturales recurrentes que tiene efectos devastadores en Colombia, es la alteración de las corrientes de Humbolt (http://es.wikipedia.org/wiki/El_Ni%C3%B1o), en el cual dependiendo de la dirección de las corrientes, o genera una época de sequias (fenómeno del niño) o genera una época de lluvias (fenómeno de la niña). En ambos casos se presentan consecuencias no deseadas tanto en vidas humanas como en perdidas económicas. En ambos casos hay algunos actores privados (por ejemplo las empresas generadoras de energía) que ejecutan acciones preventivas con base en la previsión del aumento o disminución de los caudales en las principales fuentes hídricas, con sofisticados modelos matemáticos de prevención. El estado colombiano, quien está en la obligación de minimizar las muertes y los costos de reconstrucción cada vez que nos atacan estos fenómenos naturales, no toma acciones con base en la previsión de tales fenómenos. Y pareciera que somos los únicos en el mundo que no estamos preparándonos para enfrentar los desastres, pues existen bastantes casos y estudios que demuestran la imperiosa necesidad de planificar y ejecutar acciones de prevención para minimizar las pérdidas humanas y económicas en los desastres naturales, con base en datos que son procesados con modelos de optimización matemática.

Los desastres se pueden categorizar en dos, los desastres naturales y los artificiales, es decir, los que son debidos a acciones de los seres humanos. Las actividades que se pueden realizar (y preparar), se pueden categorizar temporalmente; las que se pueden hacer antes (de mitigación, o prevención), las que se pueden realizar después (respuesta y recuperación).

Entre las ciudades que se ven amenazadas por fenómenos naturales recurrentes, se pueden encontrar casos como el de Estambul, que sabiendo que existe una alta probabilidad de ocurrencia de un terremoto de alto grado (Ver Imagen 1) ha impulsado a sus académicos para realizar estudios con base en la optimización matemática para la toma de decisiones, como por ejemplo un estudio en el cual el resultado es soportar la decisión de inversión de un presupuesto fijo (para mitigar y prevenir) de 400 millones de USD para adecuaciones anti-terremoto en la malla vial, con el objetivo maximizar conectividad vial después del desastre (Ver imagen 2), y minimizar los costos transversales de reconstrucción (proporcionales a la longitud de la vía).

 

Imagen1

Imagen 1

Imagen2

Imagen 2

Además pueden encontrarse estudios (Ver http://btd.anadolu.edu.tr/index.php/BTDA/article/view/79) en el cual el objetivo es prepararse para acciones que se realizan después del terremoto, como la logística de víctimas y en particular la ubicación de centros médicos temporales para atender la demanda de heridos (Ver imagen 3).

Imagen3

Imagen 3

Imagen4

Imagen 4

Otro caso interesante se puede encontrar en la ciudad de los Ángeles, para la cual se desarrolló un modelo de optimización para decidir que edificaciones adecuar para terremotos, con el objetivo de minimizar los costos en vida y de reconstrucción, tras un posible terremoto (Ver http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0305054805003072). Para este estudio se tuvieron en cuenta 47 escenarios posibles de terremotos. Después de varios experimentos, el estudio arrojó que se podrían reducir los costos de reconstrucción anuales entre 7.7 Mil millones de dólares y 6.1 Mil millones de dólares, asumiendo una inversión constante de 5 Mil millones de dólares durante los primeros años (Ver Imagen 4) con un horizonte de planificación de 30 años.

Para terminar observemos el caso de la ciudad de Seattle, ciudad con una falla geológica cercana y por lo tanto con alta probabilidad de desastres por terremoto. Lo más interesante de éste, es que los estudios y herramientas provienen de una política de estado y son patrocinados por una organización gubernamental (ver http://parvac.washington.edu/). Como resultado de esta política se tiene el GOSR (Geospatial optimization of strategic resources http://parvac.washington.edu/projects/view.php?shortname=gosr), herramienta para ayudar a responder a una gran cantidad de desastres, en tiempo real, con la ayuda de modelos matemáticos de optimización. En este caso el conjunto de modelos implementados en la ciudad de Seattle permiten la selección óptima de la ubicación de los centros de acopio, la optimización de políticas de inventarios de medicamentos, frasadas, etc., y por último el ruteo óptimo de vehículos para la entrega de estas ayudas en tiempo real.

Debemos aprender como sociedad, que es mucho más costoso no prepararnos (en vidas humanas y bienes materiales) para los desastres recurrentes, tal  y como lo han aprendido y ejecutan, otras sociedades más avanzadas. Para prevenir los efectos de los desastres también están las matemáticas aplicadas colaborando alrededor del mundo a hacer la vida de los seres humanos más segura y amable.

1 Comentario

  • El gobierno de Colombia y las demás instancias relacionadas con los fenómenos naturales están en la obligación de prevenir muertes y costos en reconstrucción, tomando acciones basadas en la prevención de los efectos devastadores de estos fenómenos,.a través de modelos de países en donde los eventos de esta naturaleza son constantes y han dado buenos resultados.Estas son formas de evitar pérdidas humanas y materiales.

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