2023-09-05¿Cómo se utilizan las matemáticas para salvar el planeta?
UNAM Global |Las matemáticas y la informática son herramientas fundamentales para entender y predecir el comportamiento de los sistemas físicos en el espacio y el tiempo.¿Te imaginas que las matemáticas pudieran ayudarnos a entender la naturaleza? Pues eso es exactamente lo que están logrando Norberto Vera Guzmán y Guillermo Hernández García. Ambos, académicos del Instituto de Geofísica (IGf), están utilizando ecuaciones diferenciales parciales y computación de alto rendimiento para estudiar cómo se comportan los acuíferos y la contaminación en las cuencas de México.
¿Te suena muy técnico? Pues, en realidad, es como un superpoder. Alimentándose de datos precisos, estos modelos matemáticos y computacionales permiten a estos investigadores hacer predicciones sobre cómo funcionan varios fenómenos de la naturaleza.
¿Quieres un ejemplo? Ambos académicos utilizan estos modelos para generar datos, gráficos e imágenes 3D que ayudan a entender fenómenos tan complejos como el flujo del agua subterránea o la contaminación en nuestras cuencas.
Para entender mejor cómo funciona todo esto, Vera Guzmán nos lo explica: todo comienza con los sistemas de ecuaciones que se introducen en un programa de cómputo. Este programa busca una solución a estas ecuaciones utilizando algo llamado “computación en paralelo”, que es básicamente usar muchas computadoras al mismo tiempo para resolver el problema.
Pero ¿qué pasa después? Según Vera Guzmán, estos cálculos tan potentes se requieren porque los sistemas son tan grandes y complejos que necesitamos usar un montón de variables (o “grados de libertad”, como él lo llama).
Por su parte, Hernández García y su equipo se enfocan en usar todas estas técnicas para ayudar a resolver problemas reales de México. Ellos estudian áreas importantes como la cuenca del Valle de México, León, Guanajuato, Aguascalientes, La Paz en Baja California y Guaymas, Sonora.
¿Y cómo utilizan las matemáticas para todo esto? Pues bien, dentro del grupo de trabajo de Modelación Matemática y Computacional, liderado por el investigador emérito del IGf, Ismael Herrera Revilla, se dedican a aplicar las matemáticas a fenómenos naturales que afectan al país.
Una vez que han implementado sus modelos matemáticos, los aplican para entender el comportamiento del agua subterránea, del petróleo o de la minería en regiones específicas del país. Y una parte muy importante de su trabajo es el estudio de la contaminación de los acuíferos, sobre todo en la Ciudad de México y en las zonas mineras.
“Con estos modelos matemáticos podemos evaluar el comportamiento del sistema físico y ver cómo evolucionaría en el espacio y en el tiempo”, explica Vera Guzmán. Y aunque ellos seleccionan los datos que agregan a estos modelos, también trabajan en colaboración con otros grupos e instituciones que les proporcionan información.
Al final, todo este esfuerzo tiene un propósito: ayudar a tomar decisiones que beneficien a nuestro país.
Ideas destacadas
- Las matemáticas están siendo utilizadas para desentrañar los secretos de la naturaleza, específicamente en cómo se comportan los acuíferos y la contaminación en las cuencas de México.
- Los académicos de la UNAM, Norberto Vera Guzmán y Guillermo Hernández García, utilizan ecuaciones diferenciales parciales y cómputo de alto rendimiento en sus investigaciones.
- Los modelos matemáticos y computacionales permiten a los investigadores generar datos, gráficos e imágenes 3D que facilitan la comprensión de fenómenos naturales complejos.
- Para buscar una solución a los sistemas de ecuaciones que modelan estos fenómenos, se utiliza la computación en paralelo, que implica usar muchas computadoras al mismo tiempo.
- Vera Guzmán y Hernández García utilizan estos métodos para ayudar a resolver problemas reales en México, estudiando áreas como la cuenca del Valle de México, León, Aguascalientes, La Paz y Guaymas.
- Los modelos matemáticos implementados permiten entender el comportamiento de elementos clave para el país, como el agua subterránea, el petróleo y la minería.
- Un área de especial interés para estos investigadores es el estudio de la contaminación de los acuíferos, en particular en la Ciudad de México y zonas mineras.
- Las matemáticas y la informática son herramientas fundamentales para entender y predecir el comportamiento de los sistemas físicos en el espacio y el tiempo.
- Los investigadores trabajan en colaboración con otros grupos e instituciones para ampliar y mejorar la información utilizada en sus modelos.
- El objetivo final de estas investigaciones es contribuir a la toma de decisiones que beneficien a México, aprovechando los recursos naturales y mitigando los problemas de contaminación.
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