Monitorizarea activității seismice în întreaga lume este o sarcină importantă, dar una care necesită echipament să fie la locul pe care îl măsoară – dificil în mijlocul oceanului. Însă noile cercetări de la Berkeley ar putea transforma cablurile de fibră optică submarină existente într-o rețea de seismografe, creând o viziune globală fără precedent asupra mișcărilor tectonice ale Pământului.

Sismologii obțin aproape toate datele lor din instrumente de pe uscat, ceea ce înseamnă că majoritatea cunoștințelor noastre despre activitatea seismică sunt limitate la o treime din suprafața planetei. Nici măcar nu știm unde sunt toate defecțiile, deoarece nu a existat niciun studiu exhaustiv sau monitorizare pe termen lung a fundului oceanului.

„Există o nevoie uriașă de seismologie la mare”, a explicat autorul principal al studiului Nathaniel Lindsey într-un comunicat de presă Berkeley. „Orice instrumente pe care le ieși în ocean, chiar dacă este doar pentru primii 50 de kilometri de la mal, va fi foarte util.”

Desigur, motivul pentru care nu am făcut-o este pentru că este foarte greu să amplasăm, să menținem și să accesăm instrumentele de precizie necesare lucrărilor seismice pe termen lung sub apă. Dar dacă ar exista deja instrumente acolo, care abia așteaptă să profităm de ele? Aceasta este ideea pe care Lindsey și colegii săi o urmăresc în ceea ce privește cablurile de fibră optică submarină.

Aceste cabluri transportă date pe distanțe lungi, uneori ca parte a coloanelor vertebrale ale internetului și, uneori, ca parte a rețelelor private. Dar un lucru pe care îl au în comun este că folosesc lumina pentru a face acest lucru – lumină care se risipește și distorsionează dacă cablul se schimbă sau schimbă orientarea.

Prin monitorizarea atentă a acestui fenomen „retroactiv” se poate vedea exact unde se îndoaie cablul și în ce măsură – uneori, în câteva nanometre. Asta înseamnă că cercetătorii pot observa un cablu pentru a afla sursa activității seismice cu un nivel extraordinar de precizie.

Tehnica se numește Distribuție Acustică Distribuită și tratează în esență cablul ca și cum ar fi o serie de mii de senzori de mișcare individuali. Cablul pe care echipa testată este în valoare de 20 de kilometri din infrastructura subacvatică a Monterey Bay Aquarium Research Institute – care s-a împărțit în aproximativ zece mii de segmente care pot detecta cea mai mică mișcare a suprafeței la care sunt atașate.

„Acesta este într-adevăr un studiu privind frontiera seismologiei, pentru prima dată când cineva a folosit cabluri de fibră optică offshore pentru a privi aceste tipuri de semnale oceanografice sau pentru structuri de defecte imagistice”, a declarat Jonathan Ajo-Franklin, Laboratorul Național Berkeley.

După ce a conectat cablul MBARI la sistemul DAS, echipa a colectat o mulțime de informații verificabile: deplasarea de la un cutremur cu magnitudinea de 3,4 kilometri spre interior, hărți cu defecte cunoscute, dar nemarcate în golf, și modele de mișcare a apei, care indică și activitatea seismică.

Principalul nod științific al sistemului de cercetare accelerată Monterey. Noroc păstrând crabii de acolo.

Cea mai bună parte, a spus Lindsey, este că nici nu trebuie să atașați echipamente sau repetoare pe toată lungimea cablului. „Pur și simplu ieșiți pe site și conectați instrumentul la capătul fibrei”, a spus el.

Desigur, majoritatea cablurilor majore subterane nu au doar un capăt mare expus la care se vor conecta cercetătorii la întâmplare. Și semnalele pe care tehnologia le folosește pentru a măsura backscatter-ul ar putea interfera în mod posibil cu altele, deși există, desigur, lucrări pentru a testa asta și a preveni dacă este posibil.

Dacă au succes, cablurile active mai mari ar putea fi apăsate în funcțiune ca instrumente de cercetare și ar putea ajuta la iluminarea punctului orb pe care sismologii îl au în ceea ce privește activitatea și caracteristicile fundului oceanului. Lucrările echipei sunt publicate astăzi în revista Science.

Sursa articol

LĂSAȚI UN MESAJ

Please enter your comment!
Please enter your name here