Nowa technologia zmieni podwodne kable w detektory trzęsień ziemi i tsunami

Trzęsienia ziemi i tsunami to jedne z najgroźniejszych i najbardziej destrukcyjnych zjawisk przyrody, z jakimi musimy się mierzyć, a do tego najczęściej są trudne do przewidzenia. Bez praktycznie żadnego albo z niewielkim ostrzeżeniem, ziemia zaczyna drżeć w posadach, a ogromne fale zalewają ogromne tereny mieszkalne, nie zostawiając mieszkańcom czasu na ucieczkę. Z tego właśnie powodu naukowcy i inżynierowie bez przerwy pracują nad nowocześniejszymi i skuteczniejszymi sposobami ich wykrywania i wczesnego ostrzegania. Jedna z najnowszych i do tego możliwych do szybkiej implementacji, zakłada wykorzystanie podwodnych przewodów komunikacyjnych jako gigantycznej sejsmicznej sieci. 

Bo chociaż żyjemy w superpołączonym świecie, gdzie wielu użytkownikom wydaje się, że korzystamy głównie z technologie bezprzewodowej albo satelitarnej, to prawda jest taka, że 99% międzynarodowej transmisji danych odbywa się właśnie przez kable leżące na dnie oceanów (z wyjątkiem dalekich regionów polarnych, oceany naszej planety są bowiem poprzecinane przewodami). Dla porównania, lądowe i oceaniczne sieci sejsmograficzne, jak choćby system Deep-ocean Assessment and Reporting of Tsunamis (DART), dostarczają wprawdzie jakieś dane, ale trudno je w praktyce wykorzystać. Czemu? Tsunami może uderzyć na wybrzeże morza 15-20 minut po głównym wstrząsie, tymczasem dane z boi systemu można wykorzystać w czasie 10-60 minut od wstrząsu, co nie daje praktycznie żadnego czasu na reakcję. 

Gdyby jednak podwodne przewody mogły wykrywać takie zjawiska, będąc dużo bliżej ich źródła, a ostrzeżenia docierały do wybrzeży z prędkością światła, sytuacja mogłaby ulec dużej zmianie. I tu pojawia się idea wykorzystania podwodnych kabli, która wprawdzie nie jest nowa, bo sięga już lat osiemdziesiątych ubiegłego wieku, ale wcześniej wymagała instalacji specjalistycznego sprzętu czy położenia tych wszystkich kabli, a teraz… przewody są już na miejscu, bo służą też innemu celowi i czekają na wykorzystanie. Jako część normalnego działania, laserowe impulsy wykorzystywane do transmitowania danych są polaryzowane, a kiedy docierają do kresu swojej podróży, rutynowo monitorowane. Jeśli wyposażenie działa prawidłowo i przewód jest niezakłócony, impulsy laserowe są polaryzowane prawidłowo, a jeśli na drodze jest jakaś przeszkoda, polaryzacja się zmienia. Oznacza to, że wydarzenia sejsmiczne mogą być monitorowane na przewodach bez jakiegokolwiek dodatkowego wyposażenia. 

Zespół naukowców był w stanie analizować polaryzację impulsów na przewodzie nawet 20 razy w ciągu sekundy - przez większość czasu pozostawała ona normalna, ale jeśli pojawia się trzęsienie ziemi albo ogromne fale oceaniczne, powoduje to nagłe silne zmiany w polaryzacji, a naukowcy mogą zidentyfikować ich źródło. Przez 9 miesięcy testów wykryli 20 średnich do dużych trzęsień ziemi, z których największe miało siłę 7,7 w skali Richtera. Teraz pozostaje tylko opracowanie specjalnego algorytmu, który pozwoli na automatyczne monitorowanie kabli i ignorowanie przy tym zakłóceń wywoływanych przez statki czy stworzenia morskie poruszające się po przewodach. - Wierzymy, że to pierwsze rozwiązanie monitorujące sejsmiczną aktywność dna oceanicznego, które można łatwo wdrożyć na całym świecie. Może uzupełniać istniejące sieci i systemy, w wielu wypadkach wykrywając trzęsienia ziemi i tsunami dużo wcześniej - tłumaczą. 

Źródło: GeekWeek.pl/Caltech