La fibra óptica submarina se puede adelantar a los terremotos

Investigadores americanos procedentes de la Universidad de California, Berkeley, del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (Berkeley Lab), del Instituto de Investigación del Acuario de Monterey Bay (MBARI) y de la Universidad de Rice han llevado a cabo un experimento que convirtió 20 kilómetros de cable submarino de fibra óptica en el equivalente de 10.000 estaciones sísmicas a lo largo del fondo del océano.

La premisa principal de su estudio era demostrar que estos cables pueden ayudar a los científicos a estudiar los terremotos en alta mar. La fibra óptica es un medio de transmisión empleado habitualmente en redes de datos; un hilo muy fino por el que se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir y muy sensible a movimientos.

Los investigadores probaron en la investigación la detección acústica distribuida. Esta técnica emplea un dispositivo fotónico que envía pulsos cortos de luz láser por el cable y detecta la retrodispersión creada por la tensión en el cable causada por el estiramiento.

Gracias a la interferometría, los científicos pudieron medir la dispersión posterior cada 2 metros, convirtiendo efectivamente un cable de 20 kilómetros en 10.000 sensores de movimiento individuales. «Estos sistemas son sensibles a los cambios de nanómetros a cientos de picómetros por cada metro de longitud. Ese es un cambio de una parte en un billón», apuntan los investigadores.

Durante el experimento de cuatro días en la Bahía de Monterey, registraron un terremoto de magnitud 3,5 y dispersión sísmica desde zonas de fallas submarinas.

Su técnica, que habían probado previamente con cables de fibra óptica en tierra, podría proporcionar datos muy necesarios sobre terremotos que ocurren bajo el mar, donde existen pocas estaciones sísmicas, dejando al 70% de la superficie de la Tierra sin detectores de terremotos.

El cable se extiende a 52 kilómetros de la costa hasta la primera estación sísmica colocada en el fondo del Océano Pacífico, puesta allí hace 17 años por MBARI y Barbara Romanowicz, profesora de la Escuela de Graduados de la Universidad de Berkeley de UC Berkeley en el Departamento de Ciencias Planetarias y de la Tierra.

Se colocó un cable permanente al nodo del Sistema Acelerado de Investigación de Monterey (MARS) en 2009, 20 kilómetros de los cuales se usaron en esta prueba mientras estaban fuera de línea para mantenimiento anual en marzo de 2018.

El objetivo final de los esfuerzos de los investigadores, añade, es utilizar las densas redes de fibra óptica en todo el mundo, probablemente más de 10 millones de kilómetros en total, tanto en tierra como bajo el mar, como medidas sensibles del movimiento de la Tierra.

Durante la prueba submarina, pudieron medir un amplio rango de frecuencias de ondas sísmicas de un terremoto de magnitud 3,4 que ocurrió a 45 kilómetros tierra adentro cerca de Gilroy, en California, y mapear múltiples zonas de fallas submarinas conocidas y previamente no mapeadas, parte de la falla de San Gregorio sistema.

Ahora están llevando a cabo experimentos con fibras encendidas, al mismo tiempo que planean el monitoreo por fibra óptica de eventos sísmicos en un área geotérmica al sur del Mar de Salton en el sur de California, en la zona sísmica de Brawley.