Sztuczna inteligencja w NASA ostrzegła przed tsunami na Pacyfiku.

W lipcu 2025 roku na wschodnim wybrzeżu Kamczatki doszło do największego trzęsienia ziemi od kilkunastu lat. Potężne wstrząsy o magnitudzie 8,8 wywołały tsunami - fale pędzące z prędkością ponad 644 km/h. Alarmy w krajach graniczących z Oceanem Spokojnym zawyły już kika minut później. Dzięki wczesnemu ostrzeżeniu miliony ludzi, m.in. w Japonii, mogły podjąć ewakuację.

Zaledwie dzień przed tymi wydarzeniami NASA dodała komponent sztucznej inteligencji do swojego systemu ostrzegania przed katastrofami o nazwie Guardian (GNSS Upper Atmospheric Real-time Disaster Information and Alert Network). Oprogramowanie automatycznie przekazuje alerty naukowcom. Zadziałał wzorowo już następnego dnia po uruchomieniu. Ostrzeżenia trafiły do służb już 20 minut po trzęsieniu ziemi i 30-40 minut przed dotarciem do Hawajów.

Tym razem jednak nie było klęski żywiołowej. Do archipelagu dotarły fale o maksymalnej wysokości jedynie 1,7 m, doprowadzając do mniejszych powodzi i podtopień - bez większych zniszczeń. Większość energii tsunami rozproszyła się na otwartym oceanie. Mogło jednak być znacznie gorzej. Gdyby fale były większe, a alarm nadszedł później - mieszkańcy nie mieliby czasu na ewakuację i mogłoby dojść do tragedii.

Do tej pory za wykrywanie tsunami odpowiadały głównie sejsmometry i boje oceaniczne, które jednak nie są w stanie zareagować natychmiastowo na słabe oznaki nadchodzącego żywiołu. Nowa technologia NASA w sprzyjających warunkach potrafi wykrywać nadejście tsunami już po pierwszych oznakach. Wykorzystuje do tego nasłuch sygnałów radiowych, przy pomocy których komunikują się orbitujące satelity nawigacyjne i stacje na Ziemi. Umożliwia to detekcję również wybuchów wulkanów, podziemnych testów nuklearnych czy startów rakiet.

Sama idea wykorzystania tej komunikacji radiowej do wykrywania tsunami w czasie rzeczywistym pojawiła się już w latach 70. XX w., jednak została ona urzeczywistniona dopiero w latach 20. XXI w. za sprawą systemu Guardian. Jego podstawy teoretyczne i szczegóły techniczne zostały opisane przez naukowców z NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) w artykule naukowym z grudnia 2022.

Jak dokładnie działa ten system i dlaczego jest tak skuteczny? Przede wszystkim dlatego, że ruchy fal morskich w górę i w dół przemieszczają powietrze nad nimi, a to wpływa także na górne warstwy atmosfery, tworząc "zmarszczki" w warstwie naładowanych cząstek ok. 48-305 km nad Ziemią. Wpływają one na liczbę elektronów w niektórych częściach jonosfery. Jako że satelity nawigacyjne używają podwójnych częstotliwości do komunikacji z Ziemią, to zjawisko w jonosferze doprowadza do opóźnień w czasie dotarcia sygnału. Właśnie te opóźnienia pokazują, że po drodze dzieje się coś dziwnego. Mierząc je, systemy takie jak Guardian mogą wykryć skalę zjawiska - tsunami czy trzęsienia ziemi. Sprawdza się tu zatem maksyma "jak na dole, tak i na górze".

Obserwacja zmarszczek w jonosferze pozwalała już wcześniej wykryć m.in. wybuch wulkanu w Hunga Tonga w 2022 r, o którym pisaliśmy wcześniej, czy też podziemne testy broni nuklearnej w Korei Północnej w 2009 r. Systemy nie były jednak w stanie reagować tak szybko, jak podczas tsunami w lipcu 2025 r. Oparte na sejsmometrach i bojach oceanicznych, nie dysponowały tak dokładnym obrazem jak satelity wykrywające zmiany w jonosferze.

"W ewakuacji w przypadku tsunami naprawdę liczy się każda minuta, więc wczesne ostrzeganie Guardiana jest dla mnie bardzo ważnym osiągnięciem w kwestii bezpieczeństwa" - powiedział Harold Tobin, sejsmolog z Uniwersystetu Waszyngtona. Według naukowca system NASA będzie w przyszłości jeszcze lepszy. "Pozwoli ci nie tylko prowadzić automatyczne wykrywanie, ale również automatyczne prognozowanie tego, co dalej zrobi tsunami" - wyjaśnia ekspert.