Революция в технологии обнаружения землетрясений.

81

Землетрясения легче обнаружить с помощью оптических волокон, которые простираются на сотни километров и охватывают весь мир. Кабельная сеть в будущем может стать системой раннего предупреждения о наземных движениях.

Ученые успешно использовали оптоволоконный кабель связи для оценки сейсмической активности. Такие кабели проложены по всему миру для предоставления услуг интернета и телевидения. Техника оказалась чувствительной к ударным воздействиям, но, как признают ученые, она еще не готова к широкому применению.

Сейсмическая активность обычно контролируется сейсмографами — точно откалиброванными и дорогими устройствами, размещенными в критических местах. Большая часть этого дорогостоящего оборудования находится на суше, и около 70 процентов поверхность нашей планеты — моря и океаны.

До сих пор подводная сейсмическая активность измерялась сетью сейсмографов, расположенных вблизи побережья, но это ограниченное исследование. Другой способ — утопить дорогостоящее оборудование, оснащенное аккумулятором, затем извлечь его и проверить результаты измерений. Это ограничивало возможности изучения землетрясений, происходящих под дном океана, которые часто вызывали смертельное цунами. Но ученые разработали еще один способ, который может использовать почти миллион километров кабелей, лежащих на дне океанов.

Команда ученых во главе с доктором Филипп Жуссе из немецкого исследовательского центра геофизических исследований GFZ в Германии испытал новую технику с использованием 15-километрового оптического волокна, которое было установлено между двумя геотермальными электростанциями в Исландии в 1994 году. Кабель пересекает известную геологическую зону разлома. Лазерного импульса, посылаемого одним волокном кабеля, было достаточно, чтобы определить, есть ли какие-либо помехи по его длине.

«Сначала мы не знали, что мы сможем зарегистрировать», — сказал Жуссе BBC News. — Оказалось, что мы можем обнаруживать землетрясения на расстоянии, — добавил он. Результаты его исследований появились в журнале Nature Communications .

Световой сигнал анализировали и сравнивали с наборами данных из плотной сети сейсмографов. Результаты удивили даже экспертов. — Наши измерения показали структурные особенности с беспрецедентным разрешением и дали сигналы, равные точкам данных каждые четыре метра. Этот результат лучше, чем у любой сейсмологической сети по всему миру », — пояснил Жуссе.

Благодаря этой методике вся сеть подводных кабелей насчитывает около 885 тыс. километры могут стать одним сильным детектором землетрясений. Однако концы кабелей должны быть оснащены соответствующими инструментами, которые, как и сейсмографы, недешевы. Но ученые признали, что они уже работают над экономически эффективными альтернативами.

Важно то, что нет необходимости изменять сами кабели, а методика занимает лишь небольшую часть полосы пропускания и не влияет на всю систему.

Метод, используемый исследователями, не нов. Это применимо в других областях. В течение многих лет он использовался во время скважин для мониторинга подземных резервуаров.

Д-р Элизабет Кохран, геофизик из Геологической службы США (USGS), признала, что эта технология после надлежащего усовершенствования может потенциально применяться к системам раннего оповещения о землетрясениях.

— Нам не обязательно нужна очень точная информация для раннего предупреждения. Нам просто нужно знать, что в этом районе произошли серьезные перемещения земли. Тысячи километров кабелей уже пересекают город. Если мы сможем их использовать, у плотных сенсорных сетей, где есть кабели, есть очень захватывающий потенциал. Вам просто нужно выяснить, как именно интерпретировать эти данные », — сказал Кокран.

Как справедливо отметил Кокран, многое будет зависеть от компаний связи, согласятся ли они использовать свои кабели и будут ли они взимать плату за это.

Источник: BBC , фото П.Жуссе / GFZ