Markus Gross, por siempre: científico, atleta, un ser humano sin igual


In memoriam (1974-2022)



Semblanzas

Markus Gross nació en el hospital de Bielefeld, Alemania, el 20 de agosto de 1974, y falleció en el hospital Velmar de Ensenada, México, el 25 de enero de 2022, después de luchar por 17 días intentando recuperarse de un trágico accidente que sufrió en casa, mientras hacía unos arreglos en el techo.

Markus era un ingeniero, un científico, un investigador, un atleta y un ser humano sin igual, que destacaba por su extraordinaria capacidad para adaptarse a nuevos entornos y para aprovechar sus habilidades ante cualquier oportunidad que se le presentara. También era un hijo, un esposo, y un padre protector y cariñoso, dedicado a su familia y a ver por su bienestar.

Interacción aire–líquido–sólido

Inició sus estudios superiores en el área de diseño industrial e ingeniería asistida por computadora entre los 20 y los 24 años; primero, en su ciudad natal de Bielefeld y luego en La Universidad Técnica de Braunschweig. Desde muy temprana edad, Markus demostró que podía construir todo lo que se propusiera, desde computadoras, sistemas de automatización e internet de las cosas, muebles y objetos de madera hasta una extensión completa de la casa y una alberca que construyó él solo desde cero.

Al mudarse a Edinburgo en 1998, Markus continuó en el área de ingeniería mecánica asistida por computadora en la Universidad de Heriot-Watt, empezando en ese momento su carrera como investigador. En su tesis de licenciatura de Heriot-Watt desarrolló de cero un modelo de diferencias finitas de procesos de manufactura con láser, y continuó desarrollando este modelo en su tesis doctoral, con el que simuló la interacción aire–líquido–sólido para esas mismas aplicaciones.

Al terminar su tesis en 2004, recibió el premio Henry Black de la Universidad de Heriot-Watt, por su extraordinario desempeño en la tesis doctoral. Durante este periodo participó en varios talleres y cursos impartidos por el Centro de Computación de Alto Rendimiento de esa misma universidad. Durante una conferencia de ICALEO –la más importante para los especialistas en aplicaciones en láseres y electroóptica– conoció a William O'Neill, quien lo invitaría a trabajar como investigador postdoctoral en su laboratorio en la Universidad de Cambridge, siguiendo la misma línea de investigación que había desarrollado en la licenciatura y el doctorado. Permaneció en Cambridge de 2004 a 2008.

Su paso hacía la Meteorología y la Oceanografía lo realizó cuando empezó a trabajar en el Servicio Meteorológico Inglés (Met Office) en septiembre de 2008, tras un excelente desempeño en la entrevista que llevó a su contratación como servidor público en dicha institución.  Como el mismo Markus resaltó, “el sistema terrestre es también un modelo de interacción aire–líquido–sólido”. Sus pares recuerdan su completa dedicación al desarrollo matemático y numérico de los modelos del sistema terrestre, aportando sus conocimientos para el desarrollo de la nueva generación de modelos, y publicando artículos como autor principal y como co-autor con varios de sus colegas del Servicio Meteorológico.

Sus conocimientos en desarrollo y en revisión de códigos lo llevaron a revisar y corregir varios problemas con el modelo de pronóstico que actualmente utiliza el Met Office, siendo uno de sus legados más importantes en dicha institución (Nigel Wood, comunicación personal). En los cinco años que trabajó para el Servicio Meteorológico recibió el premio de reconocimiento instantáneo por su desempeño destacado desde el principio y en todos los años subsecuentes, el bono personal en 2011 y 2013, y quedó en la lista de candidatos seleccionados para el premio de “Logro Científico Extraordinario” del Servicio Meteorológico en 2012. En este periodo trabajó muy de cerca con Andrew Staniforth, Andy White, Nigel Wood, y otros colegas del grupo de modelación del Núcleo Dinámico, al cual pertenecía.

Migración en compañía

Fue en mayo de 2006 cuando Markus conoció a Vanesa Magar, quien en ese momento laborada en la Universidad de Plymouth como investigadora catedrática del RCUK, y quien se convertiría en su esposa en 2009. Markus decidió en 2007 mudarse a Plymouth y trabajar de manera híbrida en sus investigaciones postdoctorales, en lo que buscaba alguna oportunidad laboral en la región suroeste de Inglaterra, de manera a que pudieran estar más cerca el uno del otro. Esto lo llevó a solicitar el trabajo en el Servicio Meteorológico, y a colaborar con Vanesa en algunos proyectos, aportando sus conocimientos en administración de sistemas computacionales y en instalación y revisión de paqueterías y códigos numéricos, lo cual fue de mucho beneficio para varios estudiantes de licenciatura y de doctorado en la Universidad de Plymouth, entre 2007 y 2013.

En 2011 la colaboración entre los dos empezó a ser más estrecha, a través de un proyecto de energía eólica. Vanesa estaba elaborando una propuesta para energía eólica (proyecto OFELIA) con colegas de las universidades de Le Havre y Caen, y solicitando financiamiento del fondo de desarrollo regional de la Unión Europea. Fue por esas fechas cuando empezaron a considerar más seriamente la posibilidad de trabajar ambos en el mismo lugar.

Markus comentaba estar cansado de hacer el viaje a Exeter desde Plymouth todos los días; Vanesa comentaba querer un trabajo con menos carga docente a nivel licenciatura. La opción ideal hubiera sido que los dos trabajaran en Exeter y esa opción se manejó en 2010, pero el primer (y único) intento no tuvo éxito, a pesar de que se tenían ya algunos contactos en la Universidad de Exeter. En 2011 y en 2012, hubo varios cambios en Plymouth que, aunque positivos, no estaban completamente alineados con una carrera con menos carga docente.

La búsqueda de financiamiento para el proyecto eólico tuvo éxito, iniciando en septiembre de 2013 de manera formal con 18 meses de financiamiento para colaborar con Plymouth, Met Office (con Markus como colaborador invitado), Le Havre y Caen. Pero en el verano de 2013 Markus y Vanesa recibieron una oferta laboral para trabajar ambos como investigadores titulares en el Departamento de Oceanografía Física del CICESE, el cual también incluye al área de ciencias de la atmósfera. Parecía que los planes de trabajar más en investigación y más de cerca se podrían cumplir para la pareja Gross-Magar, y decidieron probar suerte en el CICESE, a pesar de dejar la seguridad de un empleo fijo y varios años de antigüedad laboral en el Reino Unido. Fue así como llegaron a Ensenada, Baja California, en la noche del 31 de diciembre de 2013, marcando simbólicamente el inicio de esta nueva aventura desde el primero de enero de 2014.

GEMlab

Desde su incorporación al CICESE, Markus trabajó arduamente en la formación y consolidación del GEMlab, el laboratorio de modelación geofísica y ambiental, como Markus y Vanesa decidieron llamar al nuevo grupo que estaban creando en el CICESE. Decidieron seguir en las mismas líneas de investigación en meteorología y en energías renovables con las que estaban trabajando en los últimos años en el Reino Unido. Aunque Vanesa continuó por un tiempo con algunos proyectos en riesgo de inundaciones, muy pronto los proyectos en energía y en meteorología fueron los que más impulsaron y definieron sus trabajos de investigación.

Markus trabajó mucho en los servidores del GEMlab, los cuales el mismo planeó y en algunos casos incluso construyó, con recursos propios. En estos servidores, que él administraba, se corren los modelos en los que trabajan la mayoría de los integrantes de GEMlab, cuando requieren mayor capacidad de cómputo y un alto rendimiento.

Markus decidió desde el 2014 impartir un curso de computación en ciencia, inspirado en los cursos que había impartido desde 1999 en las instituciones en las que había estudiado y trabajado, y siguiendo la tendencia global de impartir más talleres en cómputo científico para mejorar las prácticas y fomentar hábitos que permitan reproducir resultados de manera eficaz y confiable. El curso de Cómputo en Ciencia lo impartió desde 2014 hasta 2021; todos esos años tuvo estudiantes, a pesar de ser un curso optativo y de que el programa de posgrado en Oceanografía Física cuenta con pocos alumnos.

Con los años, el curso de Cómputo en Ciencia fue evolucionando y aunque al principio incluía demostraciones de algunos códigos muy usados en hidrodinámica costera, en meteorología y en dinámica de fluidos computacionales, en las últimas ediciones estaba más enfocado en técnicas de computación y automatización de tareas en Linux. Es decir, el curso se adecuó para mejorar el desempeño de cualquier estudiante de posgrado en ciencias e ingeniería, pero cubriendo un material de suma importancia en la investigación, por lo que esta evolución no hizo más que incrementar la relevancia del curso.

Markus también se involucró activamente en la organización de sesiones especiales y de conferencias. La de mayor importancia ha sido, y sigue siendo, el taller de acoplamiento Física-Dinámica en modelos atmosféricos. Este taller fue fundado por el mismo Markus, y su primera edición tuvo lugar en el CICESE en diciembre de 2014. Este taller se organiza de manera bianual, habiendo tenido lugar en el PNNL en septiembre 2016, en ECMWF en julio de 2018, de manera virtual y en Princeton en 2020, y de manera presencial y virtual en Princeton en 2022 bajo el liderazgo del GFDL. En todos estos años Markus administró la página de la serie en pdc.cicese.mx, y colaboró en la organización de los talleres. En estos talleres se reconoce el tema de acoplamiento dinámica-física como un tema de investigación relevante por sí mismo. Markus trabajó en dos artículos pioneros en esta rama del conocimiento, junto con los organizadores y participantes más destacados de esta serie de talleres.

Además Markus también organizó o moderó sesiones, presentó trabajos, y colaboró en varias conferencias internacionales que se llevaron a cabo en México, destacando las conferencias de la sección mexicana de SIAM (MexSIAM), conferencias de la Sociedad Matemática Mexicana, y particularmente las de la Unión Geofísica Mexicana (UGM), organizando la sesión especial en energía eólica y energías renovables marinas de 2018 a 2021 en la RAUGM, y participando como secretario de investigación en la mesa directiva de la UGM en 2020 y 2021.

Los temas de investigación de Markus en el periodo en el que trabajó en CICESE se enfocaron mucho en el desarrollo de modelos numéricos y en análisis estadístico de datos de modelos y mediciones de campos de viento, pero también colaboró en el desarrollo de modelos hidrodinámicos para el Golfo de California. En 2015 y 2016 publicó junto con Vanesa Magar dos de los primeros artículos de evaluación de recursos de energía eólica en mar con México como caso de estudio, caracterizando el potencial y evaluando el posible impacto del cambio climático en estos recursos.

En 2017 iniciaron una colaboración con el INEEL, DTU y el ITESM en problemas de acoplamiento de meso-microescala en modelos de pronóstico numérico con aplicaciones a energía eólica, para proyectos eólicos en tierra. Por parte de GEMlab, el trabajo desarrollado por Markus se enfocó en simulaciones con WRF, mediciones de torres anemométricas, y herramientas de análisis estadístico y de aprendizaje de máquina, para cuantificar la incertidumbre de los modelos en lo que respecta a la evaluación de la densidad de potencia de energía. Estos trabajos los desarrolló con el apoyo de un proyecto aprobado por el Laboratorio Nacional del Sureste (LSN) en 2020.

Como se mencionó antes, Markus también colaboró en modelos hidrodinámicos. Destaca su participación en la línea C-LE2 del proyecto CeMIE-Océano, entre 2017 y 2021, desarrollando un modelo de mallas no estructuradas para el Golfo de California. Resultados preliminares con este modelo se presentaron en la RAUGM2021. Este modelo se ha estado corriendo en el LSN, en el marco de un proyecto aprobado en 2021. Desafortunadamente, la partida prematura de Markus implica que él no podrá ver y apreciar los siguientes logros que el GEMlab coseche gracias a su arduo trabajo de desarrollo de este modelo, aunque continúe este legado en proyectos futuros. De manera independiente, y con el apoyo de varios estudiantes en estancia de verano y de un estudiante de licenciatura, Markus desarrolló un modelo numérico tipo RANS para simular el flujo alrededor de una turbina marina de conversión de energía de corrientes. El proyecto de licenciatura ya está en revisión por el grupo de sinodales y por lo mismo está por finalizar.

En abril de 2021, Markus empezó a explorar la manera de correr un pronóstico meteorológico, basado en un modelo no-hidrostático, en las computadoras del GEMlab y en servidores localizados en la nube. Había logrado ya obtener algunos resultados con el modelo y automatizar la publicación de mapas de viento y temperatura para la Ciudad de Ensenada en una página web administrada por él mismo. Estaba buscando continuar con este modelo, además, el trabajo sobre ensambles de precipitación que realizaba en colaboración sus estudiantes de maestría y doctorado. Para este entonces, sus capacidades como científico y como modelador numérico estaban creciendo de manera exponencial gracias a su dedicación y esfuerzo, y estaban siendo apreciadas por muchos de sus colegas a nivel internacional.

Los primeros resultados del modelo operacional se presentaron en la RAUGM2021 y se presentarán también en PDC22, estando este trabajo alineado con temas abordados en la serie de talleres de PDC, con el fin de continuar en lo posible con este legado y en homenaje a Markus. Esperemos que las dificultades que representa tener un modelo de pronóstico operacional en nuestros servidores puedan resolverse.  Este trabajo con el pronóstico meteorológico lo realizó Markus de manera independiente, y como bien dice el lema de GEMlab que él mismo eligió, “investigación impulsada por la curiosidad”, inspirado por los modelos con los que había trabajado con sus colaboradores del Servicio Meteorológico y los modelos presentados en los talleres de PDC.

Ciencia, deporte, familia

No podemos dejar de mencionar la pasión de Markus por el deporte. Desde muy joven Markus participó en viajes de larga distancia en bicicleta con otros amantes de esta disciplina, desde Alemania hasta Irlanda en bicicleta. Cuando estaba en estancia postdoctoral en Cambridge, iba a Plymouth una vez al mes en bicicleta desde Cambridge hasta Yeovil, en donde tomaba el tren para completar el último tercio del trayecto Cambridge-Plymouth.

En septiembre de 2008, marcó su cambio de residencia principal a Plymouth haciendo el viaje completo en bicicleta desde Cambridge a Plymouth. La hazaña requirió de varios meses de planeación, y también del apoyo de Vanesa quien lo acompañó con el coche y con una amiga, haciendo paradas de descanso cada dos horas en diferentes puntos a lo largo del trayecto. El coche debió seguir a Markus en las últimas 8 horas ya que no había luz. Lograron resolver diversas dificultades y llegar a Plymouth después de 21 horas de haber salido de Cambridge.

Además de la bici, Markus había empezado en 2006 a entrenar para participar en medio maratones y en maratones, corría largas distancias todos los fines de semanas, en un ciclo de 10, 20 y 40 kilómetros de distancia que repetía una y otra vez, cada sábado.  También participaba en el medio maratón que se organizada en Plymouth cada año, y en otros medios maratones y maratones en otros lugares del Reino Unido.

En 2010, participó en el maratón de la Ciudad de México, y en Ensenada participaba en todas las carreras (y triatlones) que se organizaban. Esta pasión por correr se la legó a su hijo Damián, siempre apoyó a Damián en sus actividades de atletismo, desde que Damián tenía 5 años lo acompañó y apoyó en sus entrenamientos, y en cuanto Damián pudo correr largas distancias, iba con él a correr las carreras de 5 kilómetros de Ensenada.

Al ingresar al Servicio Meteorológico, una vez por semana hacía el trayecto Plymouth-Met Office en bici, regresando en tren por la noche. También al ingresar al Servicio, empezó a aprender a nadar, y después de dos años, decidió que estaba listo para participar en un ironman 70.3. Su primera experiencia fue el ironman de Mónaco de 2011, al que fueron como familia, con Vanesa y con su hijo Damián, que en ese entonces tenía apenas unos 8 meses de edad. A pesar de tener un problema con el despertador (que no fue culpa suya), y perder la oportunidad de hacer la etapa de natación con los demás participantes, Markus logró que lo dejaran hacer la etapa de bici y la de medio maratón; sufrió un leve accidente en bici pero no pasó de unos raspones y unos moretones en la cadera.

Para consolarse por esta decepción, hizo la distancia de nado un día después en el mar en Niza, lugar donde se habían hospedado. Después de esta primera experiencia, se hizo un acuerdo de que solamente participaría en un ironman 70.3 al año, y en un lugar accesible en coche desde su lugar de residencia. Fue así como en 2011, 2012 y 2013, participó en el ironman 70.3 de Exmoor, y desde 2014 hasta 2019, en el ironman 70.3 de Oceanside en California; esta actividad quedó suspendida en 2020 y en 2021 por la pandemia.

Los dos años de pandemia fueron años difíciles de cuarentena, y de adaptarnos a estar en casa todo el tiempo. El trabajo se vio afectado, y las actividades deportivas también. El estar todo el tiempo en casa, obligó a Markus a entrenar todo el tiempo en la caminadora y en la bici estacionaria, quedando el entrenamiento en alberca en suspenso. Esto lo llevó a planear la construcción de una pequeña alberca en el jardín, en donde podría entrenar natación. Este proyecto lo planeó y empezó a finales de primavera de 2021, quedando completa la pileta y el sistema de bombeo para finales del verano de 2021. Se tenía contemplado hacer un sistema de recirculación que ofreciera resistencia al nado y que mejorara las capacidades de la alberca como sitio de entrenamiento, pero esto ya no se completó.

Markus también invirtió mucho tiempo para reforzar la caminadora para “uso rudo”, y le sirviera para entrenar para los maratones. Incluso había empezado a hacer videos con una cámara térmica, y había entrado en contacto con investigadores especialistas en ciencia del deporte, para mejorar su estilo y su desempeño; esto, todo, en su tiempo libre.

Aún con todas estas actividades laborales y deportivas, encontraba tiempo mejorando cosas en casa. Diseñó un sistema de reciclado de agua de lluvia y de aguas gris, se ocupó del sistema de riego automatizado del jardín, del sistema de seguridad, construyó la pérgola del patio y una extensión en la parte trasera, y se la pasaba arreglando lo que necesitara atención, desde pintura hasta reparaciones más importantes… en esto se ocupaba cuando se accidentó e inició la serie de desgracias que llevaron a su muerte prematura.

Markus sembró muchas semillas a lo largo de su vida. Seguirá viviendo en nuestra memoria, en sus enseñanzas, en su legado, y en los corazones de los amigos, los colegas y la familia que tuvimos la fortuna de coincidir con él en los 47 años que estuvo con nosotros. Su esposa y su hijo lo extrañaremos por siempre y, ante todo, le agradecemos todo el amor y el apoyo que siempre nos brindó, tan presentes en todo momento.

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Palabras clave: Markus Gross, en memoria, investigador, Interacción aire–líquido–sólido

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