El trabajo, publicado en Science, monitoreó el tráfico que fluye incesantemente a través de redes de cables de telecomunicaciones de fibra óptica transcontinentales y detectó con éxito eventos de marejadas ciclónicas y terremotos durante un período de observación de nueve meses.
Para los expertos esta estrategia no requiere nueva infraestructura o instrumentación, sino que se basa en la utilización de observaciones ya realizadas para extraer los datos de telecomunicaciones recibidos al final del cable.
El nuevo estudio sugiere que el enfoque podría transformar el trabajo en red de fibra óptica en todo el océano en un sistema continuo de detección y monitoreo de terremotos y tsunamis, en tiempo real.
Se exploran varias tecnologías emergentes para abordar esta brecha de datos, incluida la interferometría láser y los métodos de detección acústica distribuida, que transforman de manera efectiva los cables de telecomunicaciones de fibra óptica transoceánicos existentes en sensores sísmicos.
Sin embargo, hasta la fecha, estas soluciones se han mantenido limitadas por la necesidad de equipos de detección láser especializados.
Según Zhongwen Zhan y su equipo, del Instituto de Tecnología de California, en Pasadena, si solo se usara una fracción de la red de fibra óptica submarina de un millón de kilómetros como sensores geofísicos, se podrían lograr grandes mejoras en la cantidad de datos sísmicos y cobertura para grandes porciones del fondo marino.
Estos científicos presentan un nuevo enfoque utilizando las señales de luz polarizada comúnmente utilizadas para transmitir información a través de cables de telecomunicaciones ópticas y el cable submarino de fibra óptica Curie.
Sensores geofísicos en cables de telecomunicaciones
Registraron 30 eventos de oleaje por tormentas en el océano y alrededor de 20 terremotos de moderados a grandes durante el período de observación continua de nueve meses. Entre ellos, destaca un terremoto de magnitud 7.4 cerca de Oaxaca, México, en junio de 2020.
Por último, son varias las publicaciones científicas las que, recientemente, han publicitado otros métodos para utilizar cables de telecomunicaciones existentes como sensores geofísicos.
Así, en un estudio aparecido en Science el 29 de noviembre de 2019, se demostró que la dinámica del océano y el fondo marino se puede monitorear utilizando la detección acústica distribuida (DAS) en fibras ópticas no utilizadas, o fibras oscuras, en cables de fibra óptica.
Llegados a este punto, también hay que recordar el estudio de Science del 3 de agosto de 2018, en el que se demuestra cómo se puede utilizar la interferometría láser ultraestable para detectar la actividad sísmica en cables de fibra óptica terrestres y submarinos.
Fibra óptica de Internet y terremotos
Unos días después de la aparición de este estudio, científicos de la Universidad estadounidense de Pennsylvania defendían en Solid Earth que la fibra óptica de Internet también es una herramienta valiosa para obtener informaciones de fenómenos geológicos.
Los científicos utilizan tecnología de detección acústica distribuida por fibra óptica (DAS) para convertir la infraestructura de telecomunicaciones existente y ya instalada bajo tierra en un recurso valioso para monitorear las vibraciones del suelo.
“Descubrimos que podían captar una amplia variedad de vibraciones de señal, desde tormentas eléctricas hasta pasos de personas y ondas acústicas de conciertos de música”, explica el profesor Tieyuan Zhu, de Penn State e investigador principal del proyecto. “Incluso podemos distinguir la canción específica en un concierto -matiza- por los patrones de los tonos altos y bajos. Esa es una gran demostración de la sensibilidad de estos sensores”.
Los dispositivos tradicionales de monitoreo sísmico, denominados geófonos, son difíciles de implementar en áreas urbanas. Este investigador reconoce que obtener permiso y espacio para instalar sensores, protegerlos contra robo y vandalismo, y los altos costos para mantenerlos hace que sea prohibitivo obtener datos confiables a largo plazo.
La tecnología DAS permite conectarse a la fibra no utilizada, llamada fibra oscura, lo que reduce en gran medida el costo y el tiempo de configuración que dificultan los dispositivos tradicionales de monitoreo sísmico. Una simple unidad de interrogador láser necesita conectarse a un extremo de un tramo de fibra, para comenzar a recopilar datos.
