Let’s produce.Cablurile submarine de fibră optică, esențiale pentru transportul global de date, devin și instrumente pentru monitorizarea seismologică a fundului oceanic. Recent, cercetătorii au demonstrat că tehnologia DAS permite transformarea acestor cabluri în senzori capabili să înregistreze vibrații seismice și semnale de tsunami. Rezultatele arată că infrastructura deja existentă poate completa zonele „oarbe” ale seismologiei marine.
Funcționarea senzorului optică în cabluri submarine
Cablurile submarine de fibră optică transmit lumina pe distanțe lungi, iar microdeformațiile cauzate de mișcările fundului oceanic modifică caracteristicile semnalului optic. Tehnica distributed acoustic sensing (DAS) captează aceste modificări în timp real, oferind date despre vibrațiile seismice. Metodele de tip BOTDR, utilizate în proiecte europene, urmăresc în schimb deformările lente ale cablului, utile pentru monitorizarea tensiunilor pe termen lung.
Avantajele utilizării cablurilor existente
– Nu necesită instalarea de echipamente suplimentare pe fundul oceanic.
– Permite colectarea de date pe trasee de sute sau mii de kilometri.
– Integrarea cu traficul de date poate fi realizată fără întreruperi semnificative.
Experimentul de 4.400 km din Pacific
Echipa Nokia Bell Labs a utilizat un cablu activ de 4.400 km dintre Hawaii și California pentru a crea aproximativ 44.000 de puncte de măsurare virtuale, la intervale de 100 de metri. Sistemul a înregistrat cutremurul de magnitudine 8,8 din Kamceatka și a detectat semnalul subțire al unui tsunami, marcând prima observație a unei unde de tsunami prin fibră optică în largul oceanului. Demonstrativ, seismologia oceanică s-a extins de la câteva stații izolate la o rețea densă pe fundul mării.
Impactul densității de date
Prin creșterea numărului de “stații” virtuale, se reduce incertitudinea în reconstrucția evenimentelor seismice. Mai multe puncte de măsurare permit urmărirea precisă a propagării undelor și identificarea rapidă a zonei de epicentru. Această densitate este neapărată pentru avertizarea timpurie a tsunami-urilor, unde fiecare secundă contează.
Provocări pentru adoptarea pe scară largă
Implementarea tehnologiei pe cabluri comerciale întâmpină restricții legate de acces, securitate și reglementări internaționale. Standardizarea protocolului de măsurare și calibrările în medii variate necesită eforturi suplimentare. De asemenea, procesarea volumului mare de date generează cerințe de stocare și analiză în timp real, ce trebuie integrate în sistemele oficiale de avertizare.
Obstacole tehnice și instituționale
– Necesitatea acordurilor cu operatorii de cabluri pentru utilizarea capacității de senzori.
– Gestionarea confidențialității datelor de trafic în paralel cu informațiile seismice.
– Adaptarea infrastructurii de procesare pentru a suporta fluxuri continue de date optice.
Perspective și aplicații suplimentare
Pe lângă detectarea cutremurelor submarine, cablurile submarine pot monitoriza parametri oceanici, cum ar fi variațiile de temperatură și curenți marini. Proiecte europene explorează utilizarea duală a fibrei optice pentru telecomunicații și observarea mediului, creând astfel platforme multifuncționale. Aceste aplicații ar putea oferi date valoroase pentru cercetarea climatică și gestionarea resurselor marine.
Cablurile submarine de fibră optică pot deveni un element cheie în monitorizarea seismică și oceanografică, completând rețelele terestre existente. Continuarea cercetărilor și depășirea barierelor tehnice și juridice vor determina gradul de integrare a acestor senzori în sistemele naționale de avertizare și în studiile științifice. Informațiile actuale subliniază necesitatea unei monitorizări constante a evoluțiilor în domeniu.
