La tecnología detrás del rescate de la cueva de Tailandia






Mientras los fanáticos de todo el mundo se reunían para el torneo de futbol de la Copa Mundial a finales de junio, las lluvias monzónicas atraparon a un equipo de futbol de 12 niños de entre 11 y 16 años y su entrenador de 25 años en una remota cueva de Tailandia.

El equipo conocía la red de cuevas, Tham Luang, pero las fuertes lluvias los sorprendieron por sorpresa. Situado a dos millas de la frontera de Tailandia con Myanmar, la corriente constante de la cueva se convierte en un río durante la temporada del monzón.

Una vez que amigos y familiares se dieron cuenta de que los niños estaban atrapados, los rescatistas se unieron. Pero el aumento del agua helada y las rápidas y peligrosas corrientes frustraron los esfuerzos de rescate, oscureciendo las esperanzas de quienes vigilan.

Los tailandeses resultaron ser un gran apoyo. Escaladores expertos de la isla de Libong, que escalan acantilados para recolectar nidos de pájaros comestibles, utilizaron sus antiguas habilidades para buscar en el terreno más empinado. Los agricultores retrasaron la plantación y los aldeanos abandonaron las tareas diarias para ayudar. Un derroche de ayuda y la cocción de las comidas durante todo el día ayudaron a los rescatadores.

La mayoría de las misiones de búsqueda y rescate comienzan con un mapa para guiar la operación y coordinar herramientas, suministros y personal. Los mapas de hoy, creados en un sistema de información geográfica (GIS), traen todo tipo de datos para consultar y explorar. En casos de rescate en cuevas, los trabajadores confían en los mapas para correlacionar el mundo subterráneo con la tierra de arriba.

 Geohazard Operation Center
La sala de guerra en el Centro de operaciones Geohazard se convirtió en el epicentro de la creación de mapas y las discusiones basadas en mapas.

Desviando el agua

Al principio, el Departamento de Recursos Minerales de Tailandia (DMR) recabó información de GIS y expertos en cartografía de Esri Tailandia y GIS Company para crear una variedad de mapas para ayudar a localizar a los niños.

Mientras los rescatistas buscaban, las fuertes lluvias y el aumento del nivel del agua en la cueva hacía que fuera demasiado peligroso para los buceadores entrar. La fuerza de las corrientes arrancó máscaras de buceo y envió buzos alejándose demasiado de las cuerdas de guía utilizadas para mantener el rumbo. El Royal Irrigation Department colocó bombas de alta capacidad dentro de la cueva desde el principio, pero no redujeron los niveles de agua inmediatamente.

El personal de DMR y los equipos de mapeo tuvieron que encontrar un nuevo enfoque. Agregaron encuestas de cuevas previas [ver la barra lateral] al SIG para hacer mapas que mostraban la imagen completa de la superficie de la cueva tanto arriba como abajo.

El personal del Royal Irrigation Department inspeccionó la geología del área utilizando técnicas de resistividad eléctrica. Los expertos en mapas interpretaron los datos para encontrar sumideros que podrían actuar como embudos de agua y crearon mapas tridimensionales para mostrar dónde se detenían las corrientes aéreas y pasaban a la clandestinidad. Los voluntarios siguieron los mapas para realizar un recorrido de senderismo por las laderas, tomando nota de la dirección y el volumen de agua que fluye. Los expertos consultaron con datos y análisis basados ​​en SIG para revisar y modelar las opciones de desviación de agua.

"Tuvimos que calcular la cuenca, la dirección del flujo de agua y la acumulación usando un modelo digital de elevación, detalles geológicos... y detalles sobre la cubierta forestal densa para identificar el origen de flujos significativos de agua dentro de la cueva", dijo Chanist Prasertburanakul, Gerente Senior de Mapeo Aeroespacial y Líder de equipo de GIS Company, Ltd. y Esri Thailand. "Con estos datos, encontramos dos fuentes importantes de agua que fluyen hacia las partes norte y sur de la cueva".

Un equipo compuesto por ingenieros del Departamento de Royal Irrigation, expertos del Departamento de Parques Nacionales, Conservación de Vida Silvestre y Vegetal y soldados del Ejército Real, trabajaron juntos para construir represas para desviar el flujo de agua. Condujeron largas tuberías desde un sumidero sobre la parte norte de la cueva hasta los arrozales cercanos. A pesar de las continuas lluvias, los niveles de agua comenzaron a disminuir.

water flow map
Un mapa en 3D que muestra la extensión y la dirección del flujo de agua en la colina en relación con la cueva a continuación ayudó a identificar la ubicación de presas y tuberías que redujeron en gran medida el aumento de agua.

Encontrar el equipo

Los respondedores configuraron una sala de guerra de operaciones de rescate en el Centro de operaciones de Geohazard. Desde esta ubicación central, planearon y coordinaron actividades utilizando un gemelo digital de la cueva.
Mientras el mundo miraba, el reloj seguía corriendo, la lluvia continuaba cayendo y el oxígeno dentro de la cueva comenzó a agotarse. La ayuda dentro de Tailandia resultó estar en vigor. Su Majestad el Rey Maha Vajiralongkorn Bodindradebayavarangkun de Tailandia declaró que era una prioridad nacional. Más de 10,000 voluntarios y trabajadores de Tailandia respondieron, incluidos 2,000 soldados, 150 buzos de SEAL de la Marina tailandesa y representantes de más de 100 agencias gubernamentales. Expertos en buceo en cuevas y logística volaron desde todo el mundo, con personas y equipos de Australia, Bélgica, Canadá, China, la República Checa, Dinamarca, Finlandia, India, Israel, Japón, Laos, los Países Bajos, Rusia, el Reino Unido, y los Estados Unidos.


Con tantos respondedores y expertos reunidos, y los niveles de agua bajaron de manera segura, el equipo de buceo estaba listo para partir en busca de los niños desaparecidos. Primero estudiaron mapas que representaban los giros, las curvas y las dimensiones de la cueva para ayudar a navegar por pasajes difíciles y marcar mentalmente su progreso dentro de la cueva. Luego colocaron cuerdas de guía y tanques de oxígeno de repuesto a lo largo del camino que tomarían. En el laberinto de pasillos y cámaras, los buceadores revisaban cada callejón sin salida de la red de la cueva y marcaban cada uno en sus mapas.


Mientras tanto, en la superficie, el Ejército Real buscó entradas de cuevas alternativas usando mapas topográficos del terreno y fotos aéreas de alta resolución del departamento de Royal Thai Survey. Los ingenieros, con la esperanza de encontrar un lugar para perforar, exploraron mapas tridimensionales para calcular la distancia al centro de la cueva desde múltiples ángulos.

Nueve días después de la búsqueda, los expertos británicos en buceo en cuevas encontraron que el equipo se había reunido en una plataforma fangosa a más de dos millas de la entrada de la cueva y una milla bajo tierra. 

"Inicialmente sentimos emoción y alivio de que todavía estuvieran vivos", dijo Rick Stanton, un buzo de rescate del Consejo Británico de Rescate de Cavernas. "El alivio estaba atemperado por la incertidumbre. Cuando nos fuimos, todo en lo que podíamos pensar era en cómo sacarlos”.

Tham Luang Map with cross sections 


Planificando el rescate

El descubrimiento de los muchachos dio inicio a una fase frenética de planes de extracción mientras la lluvia seguía cayendo y el equipo esperaba en peligro. Inicialmente, un funcionario del gobierno sugirió que los niños tendrían que permanecer en el lugar durante cuatro meses hasta que las aguas retrocedieran. Pero los cálculos basados ​​en mapas revelaron que los niveles de oxígeno en las cavernas no los mantendrían por tanto tiempo. A pesar de la situación urgente, el entrenador de fútbol de los muchachos mantuvo a su equipo tranquilo usando técnicas budistas de meditación y respiración lenta, una hazaña que también conservaba energía y aire.

A medida que la misión pasó de la búsqueda al rescate, el equipo de cartografía recolectó las lecturas de los sensores en los niveles de agua y oxígeno en la entrada de la cueva, a 300 metros, y a 1.500 metros. Las actualizaciones de mapas por hora mostraron la profundidad actual del agua y la calidad del aire, alertando a los rescatistas de las condiciones cambiantes. El equipo de mapeo también monitoreó las transmisiones del radar meteorológico para pronosticar y comprender el volumen de lluvia que cae en la superficie.

Seis días después de la localización de los niños, los buceadores continuaron realizando el rescate en condiciones casi imposibles. Necesitaban una forma de reducir el tiempo de viaje desde la superficie hasta el estante de la cueva donde el equipo permanecía acurrucado. El viaje duró un promedio de nueve horas y pocos de los chicos supieron nadar o bucear. Un valiente buceador de SEAL de la marina tailandesa que trabajaba en el problema del suministro de oxígeno perdió la vida. Mientras tanto, los equipos del Ejército y los voluntarios continuaron buscando en la superficie entradas alternativas e ingenieros planearon la contingencia de perforación.

Era el 9 de julio y, para entonces, la difícil situación de este equipo de fútbol y la intensa misión de rescate se habían convertido en una importante noticia. Después de probar muchas ideas de extracción, los buceadores idearon una solución que combinaba un trineo inteligente y el uso de máscaras de buceo de cara completa. Al resonante alivio, guiaron a los primeros cuatro chicos fuera de la cueva.

El 12 de julio, un total de 18 días desde que el equipo entró por primera vez en la cueva, los buceadores lideraron al último grupo de niños y su entrenador a la superficie. Su terrible experiencia finalmente terminó. Y justo cuando los últimos muchachos salieron de la cueva, una bomba de agua falló inundando el área e intensificando el drama.

"No estamos seguros de si esto es un milagro, una ciencia, o qué", decía una publicación en la página de Facebook de Navy SEAL de Tailandia esa noche. "Los trece jabalíes salvajes ahora están fuera de la cueva".



Escuche a los involucrados en el mapeo de terrenos de cuevas y cársticos a través de esta comunidad GeoNet. Obtenga más información sobre cómo la tecnología de ubicación informa todos los tipos de operaciones degestión de emergencias.



A continuación se muestra una galería con una línea de tiempo, que indica cómo se desarrollaron los eventos junto con una descripción de los productos del mapa que se crearon.
Thailand's Caves

23 de junio de 2018: el agua en aumento atrapó a 12 niños y su entrenador en una cueva en Tailandia, un país con una de las colecciones de cuevas más concentradas del mundo. Este mapa, hecho con datos de cuevas del sitio web Caves and Caving in Thailand, pone las cuevas del país en contexto. 24-27 de junio de 2018: el gobierno de Tailandia y las agencias privadas formaron equipos de búsqueda y rescate. Muchos mapas se distribuyeron a través de las redes sociales, pero los expertos en cartografía sabían que carecían de precisión.
Staff with a mission
27 de junio de 2018: Esri Thailand y GIS Company se unieron a la misión de búsqueda y rescate, ayudando al Departamento de Recursos Minerales. Un miembro del personal profundiza en el trabajo en el Centro de operaciones Geohazard en la imagen de arriba. El equipo de búsqueda y rescate primero intentó sacar el agua de la cueva, pero no hubo una reducción significativa del nivel del agua.
topographic map


28 de junio de 2018: el equipo de mapeo no pudo encontrar datos precisos y confiables de la topografía montañosa. Por lo tanto, generaron un modelo digital de elevación y recopilaron imágenes aéreas, así como datos de la prospección de cuevas de una misión de prospección en una cueva francesa de 1986. Estos datos informaron una variedad de mapas, incluyendo un mapa 3D y un mapa de sección transversal de la cueva. El mapa topográfico tradicional, arriba, pone las alturas 3D y las distancias en contexto.

resistivity model
 
29 de junio de 2018: las fuertes lluvias causaron un aumento en los niveles de agua dentro de la cueva, lo que dificultó al equipo de rescate de buceo. El equipo de mapeo analizó los detalles de la cuenca de drenaje, la dirección del flujo de agua y la acumulación de flujo para determinar las ubicaciones para desviar el flujo de agua. El Departamento de Riego Real realizó una encuesta de resistividad eléctrica para revelar la geología alrededor de la cueva. Este detalle subterráneo aparece en la imagen de arriba. Los equipos tradujeron el libro, Caves of Thailand: Volumen 2: Northern Thailand de Martin Ellis. Los detalles de una encuesta de cavernas realizada por topógrafos británicos de 2015 se agregaron al mapa.

Cave Cross Sections

Del 30 de junio al 1 de julio de 2018: los equipos de rescate construyeron una presa de desviación de piedra sobre la parte norte de la cueva, pero los niveles de agua no disminuyeron. Martin Ellis envió al equipo un mapa de cueva más detallado con secciones transversales de paso. El equipo georeferencia este mapa (una sección se ve arriba) para proporcionar dimensiones del mundo real de los pasajes y las distancias entre las secciones. El equipo de buceo usó este mapa para el contexto al planear y operar la misión de búsqueda.  

Diversion Map 
 
2 de julio de 2018: en este día, los 12 niños y su entrenador fueron encontrados dentro de la cueva en el área llamada Nom Sao Hill. Los niveles de agua continuaron aumentando debido a las fuertes lluvias. El equipo de campo desvió agua por encima de la parte sur de la cueva. Los expertos, en la foto de arriba, se reúnen alrededor de un mapa para discutir la estrategia de diversión.

water level report
 
3-4 de julio de 2018: el equipo de campo desvió el flujo de agua mediante la construcción de más presas de piedra aguas arriba de la parte sur de la cueva. El monitoreo por hora de los niveles de agua en la cueva (que se muestra en el informe anterior) indicó una reducción en la profundidad del agua. Sin embargo, las lecturas de oxígeno indicaron niveles peligrosamente bajos.

Drilling angles 

5-8 de julio de 2018: el análisis 3D apoyó los cálculos de distancia y ángulo para un posible rescate mediante la perforación de un pozo de escape (ver imagen arriba). Los esfuerzos en curso monitorearon los niveles de agua y la intensidad de la lluvia.
 
GIS layers
9 de julio de 2018: los primeros cuatro niños fueron rescatados. 10 de julio de 2018: el segundo grupo de cuatro niños fue rescatado. 11 de julio de 2018: los últimos cuatro chicos y su entrenador fueron rescatados.


ACERCA DE BRETT DIXON
Como gerente general de Asia Pacific en Esri, Brett Dixon es reconocido como una autoridad en estrategias geoespaciales empresariales. Brett ha estado trabajando en el ámbito de la inteligencia geoespacial durante casi dos décadas. Es un apasionado del uso de SIG y geomática para ayudar en la seguridad nacional, la emergencia y la recuperación, y la respuesta ante desastres. Antes de comenzar con Esri en 2012, Brett ocupó el puesto de consultor sénior de la Fuerza de Defensa de Australia, ofreciendo asesoramiento estratégico y operativo para diversos proyectos de inteligencia geoespacial. Ahora, asesora a muchas agencias en toda la región de Asia Pacífico, aprovechando sus habilidades SIG y su conocimiento de seguridad nacional para mantenerse a la vanguardia de las tendencias y desafíos geoespaciales. El ex oficial del ejército australiano tiene una Licenciatura en Geografía y una Maestría en Ciencias de la Ingeniería (SIG y teledetección) de la Universidad de Nueva Gales del Sur.




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