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La tormenta perfecta. Bienvenido machine learning

Tengo una cicatriz en mi rodilla derecha. Me caí siendo niña –corrían los años setenta en la playa de Gandía– mientras pedaleaba sin manos sobre mi BH y bajo el súbito chaparrón de lo que veníamos a llamar ‘una tormenta de verano’. El cielo ennegrecía repentinamente, nos conmocionaba, explosionaba y se retiraba de nuevo compensándonos con un ambiente limpio y fresco. Sucedía cada año. Era bonito y gratificante.

Dejé de agradecer al cielo esos momentos cuando a finales de los ochenta vi las olas del mar saltarse el viejo muro, desbordarse barrancos y desenfrenarse un río que siempre iba seco, anegando calles y campos hasta el cataclismo, devastando vidas enteras, llevándose otras por delante y dejándonos un panorama desolador que la realidad de estos días pasados me ha devuelto a la memoria. Nunca antes había oído hablar de la gota fría.

Hoy la llamamos DANA –como todas las catástrofes naturales lleva nombre de mujer, pero esto no viene al caso. La Depresión Aislada en Niveles Altos (DANA) es una bolsa de aire polar que se desmarca de la circulación atmosférica, se aísla y se desvía de su trayecto para viajar a gran altura hacia la Europa occidental, hasta que se topa con el aire denso y cálido del Mediterráneo provocando lluvias a menudo torrenciales. A mayor temperatura de la superficie marina, más intensas y persistentes pueden ser las precipitaciones. Por eso, en el Mediterráneo occidental, el cielo acaba descargando antes de que el verano dé sus últimos coletazos.

Coinciden los expertos en que estos fenómenos extremos serán más intensos en el futuro, y probablemente más frecuentes, a medida que la temperatura del mar siga aumentando como consecuencia del calentamiento global. Presumiblemente. Porque el problema es que, aunque hay un amplísimo consenso, los especialistas no cuentan con herramientas bastante precisas para demostrar científicamente que esa relación causal existe en todos los casos y lugares. Las relaciones causa-efecto son desde hace milenios objeto de análisis profundo para la ciencia y la filosofía, y el tema sigue sin resolverse. Sabemos que en la ciencia las cuestiones se resuelven planteando y comprobando o refutando una hipótesis, cosa que requiere realizar experimentos sobre el sistema a estudiar. Por eso los investigadores intervienen en los sistemas; analizan las correlaciones y deducen, por ejemplo, que una enzima determinada reprime la transcripción en ratones de un gen asociado al síndrome de Prader-Willi, enfermedad rara que afecta a una de cada 15.000 personas; o que la ingesta de un carotenoide de la mandarina reduce en un 30% la grasa corporal en el gusano elegans, uno de los organismos modelo para la investigación biológica.

En algunos campos, como ocurre en las Ciencias de la Tierra y el Clima, no se puede intervenir en el sistema para establecer relaciones causales. Nadie se plantea contaminar más el planeta para averiguar el grado en que las emisiones de CO2 ocasionan un aumento de la temperatura. Y contaminar menos con el mismo fin es algo impensable –remitámonos a los resultados del Protocolo de Kioto establecido hace más de dos décadas–, a menos que ocurra el milagro y la crisis climática se convierta en un asunto de todos antes de que este planeta se vuelva definitivamente inhabitable.

Mientras tanto, no queda más remedio que tomar las predicciones con cautela y contar con las incertidumbres que arrastran los modelos climáticos actuales –costosos e inciertos– sobre la respuesta que tendrá el sistema climático ante las condiciones que imperarán en el futuro. Las acciones para adaptarnos a las catástrofes naturales pasan pues por mejorar las infraestructuras, controlar la intervención humana, la deforestación, y seguir a rajatabla los consejos prácticos con que nos inunda la AEMET ante situaciones de fuertes lluvias, tormentas o vientos, aun a sabiendas de que la probabilidad de que nos caigan chuzos de punta encima es relativa.  Y que dios nos pille confesados.

La incertidumbre en las predicciones es uno de los pesos pesados a los que se enfrenta la investigación científica en el campo del Clima. “Sus avances no han conseguido corregirla en los últimos 40 años”. Me lo cuenta Gustau Camps, físico, catedrático de Ingeniería Electrónica e investigador en el Image Processing Laboratory (IPL-Parc Científic) de la Universitat de València. Le avalan su proyecto ERC Consolidator Grant y sus numerosas publicaciones en revistas científicas de impacto internacional. Acudo a él como coautor de varios artículos en Nature, Nature Communications y National Science Review, donde se presentan nuevos algoritmos capaces de identificar, partiendo únicamente de datos, si una variable es causa o es efecto –caramba con las matemáticas, omnipresentes en la era de la Innovación.

Esta vez, el aprendizaje estadístico o machine learning –una técnica de la Inteligencia Artificial y el Big Data– aplica estos nuevos algoritmos a la Observación de la Tierra, y acaba comprendiendo las relaciones causales y distinguiéndolas de las correlaciones espurias entre variables. Todo un avance que viene a complementar el trabajo de la gran cantidad de satélites que monitorizan nuestro planeta, que facilita el desarrollo de nuevos modelos climáticos de alta resolución y que aboca en lo que la comunidad científica denomina ‘La tormenta perfecta’, una oportunidad para salir del bucle de la incertidumbre y –atentos hombres y mujeres del tiempo que dais la cara en TV– mejorar no solo la predicción meteorológica sino también la climática.

Bienvenido, pues, Machine Learning, si con su entendimiento que a veces aterroriza –al menos a mí– consigue procesar los datos que desprende nuestro complejo y a menudo caótico sistema Tierra y decirnos con precisión dónde y cuándo activar protocolos de emergencia de manera concentrada, sin dar palos de ciego, sin dispersar recursos, sin que se pare el tiempo. El resto que corra a cargo de nuestra propia conciencia, la de los ciudadanos, y que las políticas hagan lo suyo, si se atreven a subirse al carro del Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), desde donde Naciones Unidas nos provee de criterio científico riguroso para mitigar y adaptarnos a los efectos del cambio climático. Solo así dejaremos de desear bajarnos del mundo cada vez que este se nos viene encima, nos llena de impotencia y hace supurar heridas poco inocentes que nada tienen que ver con la cándida cicatriz que una tormenta de verano imprimió en mi rodilla derecha.

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