Υποθαλάσσιο καλώδιο οπτικών ινών σε ρόλο δικτύου σεισμογράφων

Τα καλώδια οπτικών ινών, τα οποία μεταφέρουν πληροφορίες με τη μορφή φωτός, δεν είναι καλά μόνο για το γρήγορο «κατέβασμα» αρχείων, αλλά και για την ανίχνευση σεισμών, ακόμη και μέσα στη θάλασσα. Ερευνητές στις ΗΠΑ, για πρώτη φορά στον κόσμο, δοκίμασαν με επιτυχία ένα υποθαλάσσιο τηλεπικοινωνιακό καλώδιο οπτικών ινών σε ρόλο δικτύου σεισμογράφων.

Η δοκιμή, που έγινε στον Κόλπο του Μοντερέι της Καλιφόρνια στον Ειρηνικό Ωκεανό, έδειξε ότι τα υποθαλάσσια καλώδια οπτικών ινών πράγματι μπορούν να ανιχνεύσουν σεισμούς και ρήγματα κάτω από το βυθό, συνεπώς στο μέλλον θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν ευρύτερα από τους γεωλόγους και τους σεισμολόγους.

Οι ερευνητές των πανεπιστημίων Καλιφόρνια-Μπέρκλεϊ και Ράις του Τέξας, καθώς επίσης του Εθνικού Εργαστηρίου Μπέρκλεϊ και του Ερευνητικού Ινστιτούτου ΜΒΑRI, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Science», ανέφεραν ότι, καθώς τα καλώδια οπτικών ινών αποτελούν πλέον ένα παγκόσμιο υποθαλάσσιο τηλεπικοινωνιακό δίκτυο, θα βοηθήσουν μελλοντικά τους επιστήμονες να μελετούν τόσο τους υποθαλάσσιους σεισμούς, όσο και τις σεισμογενείς γεωτεκτονικές δομές βαθιά κάτω από τη θάλασσα.

Η νέα τεχνολογία της «φωτονικής σεισμολογίας» (Distributed Acoustic Sensing), που είναι ευαίσθητη ακόμη και σε αλλαγές της τάξης των νανομέτρων (δισεκατομμυριοστών του μέτρου), χρησιμοποιεί την αποστολή παλμών φωτός λέιζερ για να ανιχνεύει σε συνεχή βάση τις παραμικρές κινήσεις κατά μήκος των καλωδίων των οπτικών ινών.

Το τετραήμερο πείραμα στον Κόλπο του Μοντερέι μετέτρεψε ένα καλώδιο οπτικών ινών μήκους 20 χιλιομέτρων στο ισοδύναμο ενός δικτύου 10.000 σεισμογράφων τοποθετημένων στο βυθό σε βάθος 100 μέτρων. Οι ερευνητές ανίχνευσαν έναν σεισμό μεγέθους 3,5 βαθμών, καθώς και άγνωστα έως τώρα υποθαλάσσια ρήγματα. Είχε προηγηθεί ανάλογο πείραμα νωρίτερα φέτος με καλώδιο οπτικής ίνας μήκους 22 χιλιομέτρων στην ξηρά, κοντά στο Σακραμέντο της Καλιφόρνια.

Ελάχιστοι σεισμογράφοι υπάρχουν σήμερα στις θάλασσες της Γης, με συνέπεια το 70% της επιφάνειας της να μην διαθέτει καθόλου ανιχνευτές σεισμών. «Υπάρχει τεράστια ανάγκη για σεισμολογία στο βυθό. Οποιοδήποτε όργανο, ακόμη κι αν καλύπτει μόνο έως 50 χιλιόμετρα από την ακτή, θα είναι πολύ χρήσιμο», δήλωσε o επικεφαλής ερευνητής Νέιτ Λίντσεϊ.

Το υποθαλάσσιο καλώδιο που χρησιμοποιήθηκε για το πρωτοποριακό πείραμα, είχε τοποθετηθεί στον βυθό το 2009 και μετατράπηκε σε σεισμογραφικό δίκτυο στη διάρκεια μιας συντήρησης πέρυσι, όταν τέθηκε εκτός του τηλεπικοινωνιακού δικτύου.

«Πρόκειται πραγματικά για μια έρευνα στα σύνορα της σεισμολογίας. Είναι η πρώτη φορά που κάποιος χρησιμοποίησε υποθαλάσσια καλώδια οπτικών ινών για να ανιχνεύσει σεισμικά ωκεανογραφικά σήματα και να κάνει απεικόνιση των υποθαλάσσιων ρηγμάτων. Ένα από τα τυφλά σημεία στο σεισμογραφικό δίκτυο παγκοσμίως είναι ακριβώς οι ωκεανοί», τόνισε ο καθηγητής γεωφυσικής Τζόναθαν Έϊτζο-Φράνκλιν.

Ο τελικός στόχος των ερευνητών είναι να χρησιμοποιήσουν το πυκνό δίκτυο οπτικών ινών σε όλο τον κόσμο τόσο στην ξηρά όσο και στη θάλασσα (πάνω από δέκα εκατομμύρια χιλιόμετρα) ως ευαίσθητο καταγραφέα της κίνησης της Γης και ειδικότερα των σεισμών, ιδίως στις περιοχές που έχουν ελλείψεις σεισμογράφων. Γι' αυτό, θα ακολουθήσουν νέα πειράματα με καλώδια οπτικών ινών σε μεγαλύτερα βάθη και σε επικλινή βυθό.