2019-12-03 18:51 aktualizacja: 2019-12-03, 18:51
Fot. PAP/EPA/Thais Llorca
Amerykańscy naukowcy opracowali technikę wykorzystującą obecne już na dnie morskim przewody światłowodowe do monitorowania aktywności sejsmicznej. Dotychczas badanie ruchu płyt tektonicznych pod wodą było znacząco utrudnione przez ograniczenia techniczne - podał serwis TechCrunch.
Sejsmolodzy czerpią prawie wszystkie dane z urządzeń badawczych umieszczonych na stałym lądzie, co oznacza, że dokładnie zbadane są ruchy płyt tektonicznych jedynie pod ok. jedną trzecią powierzchni Ziemi. Obecnie nie jest znane nawet położenie wszystkich podwodnych uskoków, ponieważ nie są prowadzone długofalowe badania i monitoring podwodnego dna - przypomniał serwis.
Eksperci z Narodowego Laboratorium Berkeley w stanie Kalifornia opracowali jednak metodę wykorzystującą obecną pod morzami i oceanami sieć światłowodowych przewodów zapewniających szerokopasmowy przesył danych na duże odległości. W technice nazwanej Distributed Acoustic Sensing (DAS) światło jest kluczowym elementem, ponieważ odbija się i rozprasza przy jakichkolwiek ruchach okablowania.
Obserwując zjawisko zwane rozpraszaniem wstecznym, gdy światło zaczyna biec w przeciwnym kierunku do pierwotnego, naukowcy są w stanie stwierdzić, w którym dokładnie miejscu światłowód został poruszony i w jakim zakresie. Dokładność może wynosić nawet do kilku nanometrów, co umożliwia wykrycie źródła ruchu podłoża z niezbędną dla sejsmologów precyzją.
W eksperymencie opublikowanym w czasopiśmie naukowym "Science" zespół prowadzony przez Nathaniela Lindseya wykorzystał 20-kilometrowy światłowód instytutu badawczego Monterey Bay Aquarium podzielony na ponad 10 tys. segmentów zdolnych do wykrywania ruchu. Dzięki temu zarejestrowano m.in. ruchy o magnitudzie 3,4 pochodzące z trzęsienia ziemi z epicentrum położonym wiele kilometrów w głąb lądu, a także dokładnie zmierzono uskoki w zatoce Monterey, z których istnienia świat nauki zdawał sobie sprawę, lecz które nie były dotychczas dokładnie zmapowane. Naukowcy zwrócili też uwagę na wzorce ruchu wody, które także mogą wskazywać na ruchy tektoniczne w tym rejonie.
Lindsey ocenił, że najbardziej obiecującym elementem koncepcji jest całkowity brak modyfikacji istniejącej sieci światłowodów. Do pomiarów nie potrzeba dodatkowych urządzeń powtarzających sygnał czy mierników. "Wystarczy wejść do centrali i podłączyć odpowiednie urządzenie do końca światłowodu" - wskazał naukowiec.
TechCrunch przypomniał, że komercyjne światłowody rzadko kiedy mają otwarte końce umożliwiające tego typu podłączenie dodatkowej aparatury. Urządzenia mogą także wpływać na jakość przesyłu danych, czyli podstawową funkcję okablowania. Metody zbadania i obejścia tych ograniczeń mają być jednak opracowywane. (PAP)
kso/ mk/
