Investigadores del Instituto de Geofísica de la UNAM utilizan modelos matemáticos y cómputo de alto rendimiento para comprender y diagnosticar fenómenos naturales complejos como el comportamiento de acuíferos y la contaminación en las cuencas de México. Los académicos Norberto Vera Guzmán y Guillermo Hernández García desarrollan modelos matemáticos basados en ecuaciones diferenciales parciales, formulaciones variacionales y cómputo en paralelo, lo que les permite obtener datos, gráficos e imágenes en 3D para analizar y predecir diferentes fenómenos naturales.
El uso de la modelación matemática y computacional se ha convertido en una herramienta poderosa para realizar ciencia de frontera. Los científicos recopilan datos de diversas fuentes y los alimentan a sus modelos, lo que les permite realizar diagnósticos y predicciones sobre los flujos y niveles de acuíferos, así como sobre la contaminación en las cuencas de México. Para llevar a cabo sus investigaciones, requieren de cómputo de alto rendimiento y clusters con numerosos procesadores para procesar grandes sistemas y obtener resultados precisos.
Los investigadores se enfocan en áreas de interés nacional, como la cuenca del Valle de México, León, Aguascalientes, La Paz y Guaymas. Aplican las matemáticas a fenómenos naturales relevantes para el país, como el comportamiento del agua subterránea, la explotación minera y la contaminación de acuíferos. Estos modelos matemáticos permiten evaluar el comportamiento de los sistemas físicos y prever su evolución en el espacio y en el tiempo, lo que es fundamental para la toma de decisiones informadas.
La colaboración y el intercambio de información con otros grupos e instituciones son importantes para enriquecer los modelos matemáticos. Los datos recopilados y analizados ayudan a comprender y abordar problemas como la contaminación de acuíferos y la necesidad de realizar purificaciones en zonas mineras. Desde la década de 1980 se han aplicado modelos matemáticos en la investigación de problemas físicos en la naturaleza, y líderes en el campo como Ismael Herrera Revilla han contribuido significativamente en áreas como la geotermia.
La implementación de modelos matemáticos en el estudio de fenómenos naturales no solo ayuda a los científicos en sus investigaciones, sino que también proporciona información valiosa para la toma de decisiones por parte de representantes gubernamentales. Los diagnósticos y predicciones obtenidos a través de estos estudios científicos son herramientas importantes para abordar y mitigar problemas relacionados con la gestión de recursos naturales en México.