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La física de fluidos ayuda a prevenir catástrofes como la de La Meca

La física de fluidos ayuda a prevenir catástrofes como la de La Meca

La muerte de 345 personas en enero de 2006 en la Meca, en la última fase del ritual islámico de la Peregrinación, fue un desastre que las autoridades saudíes quieren evitar en el futuro. Para ello, han buscado una extraña ayuda: la de especialistas en física de fluidos. Aplicando un algoritmo informático, los investigadores midieron la velocidad y el movimiento direccional de la multitud antes y durante la estampida y descubrieron una enorme similitud entre el momento en que cunde el pánico y el movimiento del agua sometida a una turbulencia. De esta forma han podido establecer medidas cautelares que contribuirán a evitar nuevas catástrofes en el futuro. Por Olga Castro-Perea.

La física de fluidos ayuda a prevenir catástrofes como la de La Meca

El 12 de enero de 2006 murieron 345 personas y casi 300 más resultaron heridas en la ciudad de La Meca, en el transcurso del famoso ritual de peregrinaje islámico, que concluye con el rito del apedreamiento a las columnas del diablo. La causa fue una mortal estampida, la más grave registrada desde 1990, fecha en que murieron 1.400 peregrinos en las mismas circunstancias.

Estas tragedias han llevado al Gobierno de Arabia Saudí a buscar soluciones. El año pasado ya anunció que se ensancharía el puente de Jamarat, una entrada a la ciudad con forma de cuello de botella y con la anchura de una autopista de ocho carriles, por la que pasan miles de peregrinos en ambas direcciones.

Pero, además se ha buscado otra solución, en este caso en una rama del conocimiento que podría parecer muy remota: la física de fluidos. Así, las autoridades saudíes han colaborado con la Universidad alemana de Dresde para analizar y comprender las reacciones que se suceden en las aglomeraciones humanas, con los mismos métodos que se emplean para comprender el comportamiento de los fluidos en diversas situaciones.

Vídeos de la catástrofe

Con este fin, un equipo de físicos de dicha universidad elaboraron un software de reconocimiento visual de imágenes para rastrear y medir el movimiento de los individuos en la aglomeración del 12 de enero de 2006, tratando así de desvelar el proceso que llevó a la tragedia. Posteriormente, visualizaron docenas de veces los vídeos de la catástrofe.

Investigaciones anteriores habían revelado que los transeúntes, en condiciones normales, repiten patrones ordenados de desplazamiento, como marcar vías de direcciones opuestas para no chocar con la gente que viene de frente.

La investigación actual, descrita en el informe The Dynamics of Crowd Disasters: An Empirical Study, utilizó un algoritmo informático para medir la velocidad y el movimiento direccional de la multitud antes y durante la estampida. Reveló que, cuando la agrupación se va densificando, se sigue un patrón de parada-movimiento que se va extendiendo en oleadas (como sucede en un atasco de coches en la carretera).

Pero, en situaciones críticas, por ejemplo, cuando ya no se pueden mover, comienza a cundir el pánico, y entonces los patrones de movimiento se vuelven aleatorios, como los de cualquier líquido sometido a una turbulencia.

Tal y como han explicado los autores del estudio en la revista Physical Review E, estos movimientos aleatorios son similares a los terremotos, que se suceden por una gran presión.

Los resultados son catastróficos: desplazamientos repentinos y caída y aplastamiento de personas. Conocer por qué y en qué momento se extiende el pánico y se pierde el control en una multud, resulta de gran importancia para tomar las medidas necesarias que aseguren un Peregrinaje a la Meca sin riesgos.

Termómetro del caos

Las investigaciones de Dirk Helbing, Habib Zein Al-Abideen y Anders Johansson, han permitido por vez primera identificar la combinación entre la densidad de las aglomeraciones y la tasa del cambio en la velocidad del flujo de movimiento de los individuos, esto es, el comportamiento de las aglomeraciones.

El equipo descubrió asimismo una relación entre un umbral crítico de presión de la aglomeración y el comienzo de los patrones de parada-movimiento y, finalmente, de turbulencia.

Esta dinámica del tráfico esclarece las condiciones y describe el proceso, lo que ha permitido establecer una serie de condiciones necesarias para que la reunión de los peregrinos no sea tan peligrosa en su recta final.

Medidas necesarias

Según explican los autores del estudio en un segundo documento, el control de las masas aglomeradas debe prepararse adecuadamente para reducir la afluencia de personas al área masificada a partir del momento en que el flujo se detiene, situación que supone la congestión y el alcance de una densidad crítica y peligrosa.

Para conseguir este control, se debe reducir la anchura de las vías de acceso a dicha área, así como organizar las calles para que circulen en una única dirección, ya que el avance en dos direcciones opuestas resulta extremadamente peligroso.

Asimismo, el número de fuerzas de control a aplicar dependerá de las condiciones locales y debe estar determinada desde antes de que sean necesarias las aplicaciones prácticas.

En las horas de mayor afluencia, se deben considerar diversos códigos de riesgo para aplicar estrategias acordes: código verde, no se necesita reducir el flujo de movimiento; código amarillo, debe reducirse en flujo en un tercio; código naranja, reducción en dos tercios y código rojo, detención de entrada de personas al área masificada hasta que se descongestione.

Por último, toda la afluencia de público debe ser controlada desde puntos de acceso y monitorizada con video cámaras para un seguimiento minucioso. La intención principal es evitar que se produzca la peligrosa presión que lleva al pánico y al descontrol generalizado.

RedacciónT21

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