Sismólogos del Instituto Tecnológico de California (Caltech) que trabajan con expertos en óptica de Google han desarrollado un método para detectar terremotos con cables de de fibra óptica submarinos. La técnica podría conducir a mejores sistemas de alerta de temblores y tsunamis en todo el mundo.
Una vasta red de más de un millón de kilómetros de cable de fibra óptica se encuentra en el fondo de los océanos de la Tierra. En la década de 1980, las empresas de telecomunicaciones y los gobiernos comenzaron a tender estos cables, cada uno de los cuales puede abarcar miles de kilómetros. Hoy, la red global se considera la columna vertebral de las telecomunicaciones internacionales.
Los científicos han buscado durante mucho tiempo una forma de usar esos cables sumergidos para monitorear la sismicidad. Después de todo, más del 70 por ciento del mundo está cubierto por agua y es extremadamente difícil y costoso instalar, monitorear y ejecutar sismómetros submarinos para realizar un seguimiento de los movimientos de la tierra bajo los mares. Lo ideal, dicen los investigadores, es monitorear la sismicidad haciendo uso de la infraestructura que ya existe a lo largo del fondo del océano.
Zhongwen Zhan, profesor asistente de geofísica en Caltech y sus colegas, han ideado una forma de analizar la luz que viaja a través de fibras "iluminadas", en otras palabras, cables submarinos existentes y en funcionamiento servirán para detectar terremotos y olas del mar sin necesidad de ningún equipo adicional.
"Esta nueva técnica realmente puede convertir la mayoría de los cables submarinos en sensores geofísicos de miles de kilómetros de largo para detectar terremotos y posiblemente tsunamis en el futuro. Podría complementar la red existente de sismómetros terrestres y boyas de monitoreo de tsunamis", dice Zhan en un comunicado.
Las redes de cable funcionan mediante el uso de láseres que envían pulsos de información a través de fibras de vidrio agrupadas dentro de los cables para entregar datos a velocidades superiores a 200 mil kilómetros por segundo a los receptores del otro extremo.
De Los Ángeles a Valparaíso
En su trabajo, los investigadores se centraron en el Cable Curie, un cable submarino de fibra óptica que se extiende por más de 10 mil kilómetros a lo largo del borde oriental del Océano Pacífico desde Los Ángeles hasta Valparaíso, Chile, aunque Zhan dice que la técnica podría usarse en muchos de los cientos de cables submarinos que atraviesan el mundo.
En tierra, todo tipo de perturbaciones, como los cambios de temperatura e incluso los rayos, pueden afectar los cables de fibra óptica. Debido a que la temperatura en las profundidades del océano permanece casi constante y debido a que hay muy pocas perturbaciones allí, el Cable Curie permanece bastante estable a lo largo del tiempo.
Sin embargo, durante los terremotos y cuando las tormentas producen grandes olas oceánicas es posible identificar fácilmente tales eventos en los datos.
Actualmente, cuando ocurren terremotos a millas de la costa, las ondas sísmicas pueden tardar minutos en llegar a los sismómetros terrestres e incluso más tiempo para que se verifique cualquier ola de tsunami. Eso significa que si ocurre un terremoto cerca de un área en particular, se podría enviar una advertencia a las áreas potencialmente afectadas en cuestión de segundos gracias a los cables submarinos.
Durante los nueve meses de pruebas (entre diciembre de 2019 y septiembre de 2020), los investigadores detectaron alrededor de 20 terremotos de moderados a grandes a lo largo del Cable Curie, incluido el terremoto de magnitud 7.7 que tuvo lugar frente a Jamaica el 28 de enero de 2020.
evr