Jezabel Curbelo, matem¨¢tica: ¡°Trabajamos mucho y muy duro para responder a una pregunta muy peque?a y muy concreta¡±

Jezabel Curbelo (Los Realejos, Tenerife, 1987) es una cient¨ªfica y profesora de la Universitat Polit¨¨cnica de Catalunya y miembro del IMTech (Institute of Mathematics of UPC-BarcelonaTech), considerada como una de las j¨®venes promesas matem¨¢ticas de Espa?a. Es premio Donald L. Turcotte de la Uni¨®n Geof¨ªsica Americana (AGU) por su tesis doctoral sobre la geof¨ªsica no lineal. Tambi¨¦n ha ganado el premio Vincent Caselles de la Fundaci¨®n BBVA por el estudio de modelos matem¨¢ticos de la geof¨ªsica, el premio Antonio Valle de la Sociedad Espa?ola de Matem¨¢tica Aplicada al joven investigador y el premio L¡¯Oreal-UNESCO a Mujeres en Ciencia.

Pregunta. ¡°Las matem¨¢ticas invitan a pensar en los enigmas del interior de la Tierra¡±, ha dicho.

Respuesta. Juegan un papel fundamental en explicar c¨®mo funciona la Tierra. Nosotros trabajamos con un conjunto de ecuaciones complejas que simulan el comportamiento de diferentes procesos en ella. Nos permiten extraer informaci¨®n ¨²til de datos disponibles y, junto con simulaciones y modelos, nos ayudan a estudiar c¨®mo se mueven los oc¨¦anos, c¨®mo cambia la atm¨®sfera durante procesos clim¨¢ticos o a entender c¨®mo se comporta el magma en el interior del planeta.

P. Por ejemplo.

R. Para intentar predecir el clima necesitamos hacer modelos, pron¨®sticos y manejar grandes cantidades de datos. Todas estas t¨¦cnicas tienen una s¨®lida base matem¨¢tica y estad¨ªstica. Los modelos matem¨¢ticos se basan en ecuaciones de derivadas parciales que se resuelven utilizando m¨¦todos num¨¦ricos. Los datos se analizan, se filtran, se asimilan, se utilizan con ellos t¨¦cnicas de diagn¨®stico estad¨ªstico, series temporales... Las simulaciones mate?aticas permiten representar distintos escenarios para estimar las consecuencias de acciones muy concretas.

P. Usted estudia lo que pasa dentro de la Tierra, un lugar inaccesible.

R. Y fuera: los oc¨¦anos y la atm¨®sfera. Realmente estudiamos el movimiento de los fluidos. En el caso del interior de la Tierra, nosotros vemos solo lo que pasa en la superficie porque no podemos descender hasta all¨ª para tomar mediciones ni datos. As¨ª que tenemos que utilizar diferentes t¨¦cnicas, como los problemas inversos o las simulaciones num¨¦ricas, que nos ayudan a conocer qu¨¦ ocurre dentro.

P. Problemas inversos.

R. Tienes el resultado y quieres saber qu¨¦ problema lo origin¨®. No soy especialista en ellos, pero los problemas inversos se basan en reconstruir el modelo a partir de un conjunto de medidas en superficie; es decir, encontrar las causas que han dado lugar a nuestras observaciones. Mi estudio del interior de la Tierra se centra m¨¢s en los modelos de convecci¨®n.

P. Que son¡­

R. Pensemos en un caldero con agua al fuego. El agua en contacto con el fondo se calienta y asciende pero al llegar a la superficie se enfr¨ªa y desciende, cre¨¢ndose as¨ª una circulaci¨®n convectiva. En la Tierra, el proceso es similar. El n¨²cleo est¨¢ caliente, la superficie fr¨ªa. Las corrientes de convecci¨®n hacen que el calor se transporte desde el interior a la superficie. Nosotros estudiamos la convecci¨®n del manto trabajando con un conjunto de ecuaciones que modelan el comportamiento de los fluidos (en escalas de tiempo geol¨®gicas, el manto es un fluido). Mi investigaci¨®n se basa en estudiar c¨®mo se mueven los fluidos, los procesos que hacen que un fluido se mueva.

P. La predicci¨®n de cat¨¢strofes naturales.

R. La parte m¨¢s complicada de todo. Para predecir algo primero debemos entenderlo. Nuestras investigaciones tratan de conocer primero por qu¨¦ ocurren diferentes fen¨®menos para luego intentar decir algo m¨¢s de ellos.

Estamos teniendo eventos extraordinarios en la atm¨®sfera y parece, aunque es dif¨ªcil de afirmar con seguridad, que ahora son un poco m¨¢s frecuentes

P. ?Como en el se¨ªsmo de La Palma?

R. Ese ejemplo fue incre¨ªble. Los cient¨ªficos pudieron adelantar con bastante acierto el momento de la erupci¨®n ?Por qu¨¦? Una serie de se¨ªsmos las semanas previas, el aumento de terremotos cerca de la superficie, deformaci¨®n del terreno¡­ Los datos recogidos segu¨ªan unos ciertos patrones conocidos que anunciaban la erupci¨®n y permitieron predecirla.

P. En su trabajo de postdoctorado abord¨® una investigaci¨®n matem¨¢tica sobre el origen del planeta.

R. El laboratorio que me contrataba ten¨ªa como objetivo estudiar los or¨ªgenes del mundo desde diferentes perspectivas. En mi caso, desde el punto de vista geof¨ªsico, no de evoluci¨®n humana ni biol¨®gica. Al final, en investigaci¨®n cient¨ªfica, se suele trabajar mucho y muy duro para tratar de responder a una pregunta muy peque?a y muy concreta. Y mi pregunta era la de tratar de saber qu¨¦ papel juega la compresibilidad en la convecci¨®n del manto terrestre.

P. ?Y ahora en qu¨¦ trabaja?

R. Uno de los ¨²ltimos trabajos que tenemos es sobre la atm¨®sfera del hemisferio norte durante la primavera de 2020, evento que bati¨® r¨¦cords en el agotamiento de ozono en ese hemisferio acompa?ado de temperaturas muy bajas. Durante esa primavera, el v¨®rtice polar se rompi¨® en dos y con ¨¦l la masa de aire pobre en ozono. En nuestro trabajo intentamos explicar qu¨¦ estructuras geom¨¦tricas llevaron al v¨®rtice a romperse en dos y c¨®mo fue la distribuci¨®n de la masa de aire en esa divisi¨®n.

P. ?El planeta convulsiona?

R. La temporada de incendios forestales de Australia 2019-2020 ha sido la m¨¢s intensa hasta ahora y la columna de humo que se form¨® por las emisiones de di¨®xido de carbono alcanz¨® alturas r¨¦cord en la estratosfera. Aqu¨ª analizamos la evoluci¨®n del penacho de humo mediante el estudio de trayectorias y la b¨²squeda de estructuras geom¨¦tricas que gu¨ªan su transporte en la atm¨®sfera. Estamos teniendo eventos extraordinarios en la atm¨®sfera y parece, aunque es dif¨ªcil de afirmar con seguridad, que ahora son un poco m¨¢s frecuentes.

P. Su tesis fue sobre geof¨ªsica no lineal.

R. Estudiar el planeta Tierra desde la perspectiva de los procesos f¨ªsicos que ocurren en ¨¦l. Por naturaleza, estos procesos son en su gran mayor¨ªa no lineales, lo que significa que los efectos o resultados no son proporcionales al dato inicial o causa que los gener¨®. Y por lo tanto, las ecuaciones que modelan estos procesos tampoco pueden ser lineales.

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