Cablurile submarine de internet ar putea deveni un sistem global de avertizare pentru cutremure și tsunami

Rețeaua uriașă de cabluri submarine de internet, care transportă date între continente, ar putea avea în viitor un rol esențial în monitorizarea cutremurelor și a tsunamiurilor. Cercetările recente arată că aceste cabluri pot detecta mișcările tectonice de pe fundul oceanelor, oferind o metodă nouă de supraveghere a activității seismice în zone unde monitorizarea este în prezent extrem de dificilă.

Prognozarea cutremurelor reprezintă o provocare chiar și pe uscat. În oceane, care acoperă aproximativ 70% din suprafața Pământului, monitorizarea este mult mai dificilă. Lipsa instrumentelor instalate pe fundul mării face ca activitatea tectonică să fie greu de observat în timp real.

Totuși, există deja o infrastructură extinsă pe fundul oceanelor: aproximativ 1,5 milioane de kilometri de cabluri submarine de fibră optică, folosite pentru transmiterea internetului și a comunicațiilor globale. Cercetătorii cred că această rețea ar putea fi utilizată și pentru detectarea mișcărilor tectonice care provoacă cutremure sau tsunamiuri.

Proiectul care transformă cablurile de internet în senzori seismici

Un proiect de cercetare numit FOCUS (Fibre Optic Cable Use for Seafloor) a demonstrat că aceste cabluri pot detecta mișcări foarte mici ale fundului oceanic cauzate de activitatea tectonică.

Scopul cercetării este de a îmbunătăți înțelegerea modului în care se comportă faliile tectonice, pentru a anticipa mai bine eventualele cutremure.

Zona principală de studiu a fost o falie recent descoperită pe fundul Mării Mediterane, la aproximativ 30 de kilometri de Catania, în Sicilia, la baza vulcanului Etna, cel mai înalt și activ vulcan din Europa. Această falie este de tip „strike-slip”, o ruptură verticală în scoarța terestră care este frecvent asociată cu producerea cutremurelor.

O regiune cu istoric seismic devastator

Locația aleasă pentru studiu nu este întâmplătoare. Regiunea Catania și estul Siciliei, unde trăiesc aproximativ un milion de oameni, a fost afectată de numeroase cutremure puternice de-a lungul istoriei.

Printre cele mai devastatoare se numără:

• cutremurul din Messina (1908), cu magnitudinea de 7,2, urmat de un tsunami, care a provocat aproximativ 72.000 de victime
• cutremurul din Catania (1693), estimat la magnitudinea 7,5, cel mai puternic din istoria Italiei, care a ucis aproximativ 60.000 de oameni și a distrus mare parte din oraș

În apropierea acestei falii se află și un observator submarin de cercetare operat de Institutul Național de Fizică Nucleară din Italia (INFN-LNS).

Cum funcționează sistemul de detectare

Cercetătorii au instalat un cablu special de 6 kilometri, dotat cu fibre optice sensibile la tensiune. Acesta a fost îngropat la aproximativ 20 de centimetri sub fundul mării, la o adâncime de aproximativ 2.000 de metri, traversând falia tectonică în patru puncte diferite.

Dacă fundul mării se mișcă, chiar și foarte puțin, cablul este întins, iar fibrele optice din interior se alungesc. Această modificare poate fi detectată prin analiza luminii laser trimise prin cablu.

Metoda folosește o tehnologie numită BOTDR (Brillouin Optical Time Domain Reflectometry), utilizată de zeci de ani pentru monitorizarea deformării unor structuri mari precum poduri, baraje sau conducte.

Primele semnale detectate pe fundul mării

La aproximativ o lună după instalarea sistemului, în noiembrie 2020, cercetătorii au observat o mică deformare a cablului – aproximativ 1,5 centimetri. Inițial s-a suspectat că ar fi fost provocată de mișcarea faliilor tectonice.

Ulterior, analiza datelor a arătat că era cel mai probabil vorba despre o alunecare de sedimente submarine, un fenomen asemănător unei avalanșe pe fundul mării.

Un al doilea semnal a fost detectat în septembrie 2021, dar de această dată cauza a fost cunoscută: cercetătorii au plasat manual aproape 100 de saci cu greutăți de 25 kg pe anumite porțiuni ale cablului pentru a-l fixa mai bine în sedimente.

Deși aceste semnale nu au fost provocate de activitate tectonică, ele au demonstrat că sistemul poate detecta mișcări extrem de mici ale fundului oceanic.

Testarea cablurilor comerciale de telecomunicații

Proiectul FOCUS a analizat și cabluri comerciale de telecomunicații care leagă insulele din arhipelagul Guadeloupe, în Caraibe.

Între 2022 și 2024, cercetătorii au realizat măsurători regulate direct din punctele de conexiune de pe uscat.

Rezultatele au arătat că semnalele detectate de cabluri reflectă chiar și variații de temperatură pe fundul mării, cu o precizie de aproximativ 0,1°C, confirmată ulterior prin comparație cu datele satelitare.

În anumite zone-precum canioane submarine, margini de platformă continentală sau strâmtori dintre insule – cablurile au înregistrat și tensiuni mecanice puternice cauzate de furtuni și curenți oceanici.

Un viitor sistem global de monitorizare

Rezultatele cercetărilor arată că rețeaua globală de cabluri submarine ar putea deveni, în viitor, un imens sistem de senzori seismici și de mediu.

Această infrastructură ar permite monitorizarea mai eficientă a: riscului de cutremure submarine, apariției tsunamiurilor, schimbărilor de temperatură și altor indicatori ai schimbărilor climatice

Având în vedere că aceste cabluri există deja și acoperă aproape toate oceanele lumii, ele ar putea oferi o soluție relativ rapidă și eficientă pentru supravegherea geologică a planetei.

CITEȘTE ȘI:

Bilanțul victimelor cutremurului de 7,6 grade pe scara Richter. Japonia, în pericol

Imagini VIDEO – Cum s-a zguduit pământul în timpul cutremurului de aproape 8 grade