Оптоволоконный кабель Google длиной 10000 км соединяет Лос-Анджелес и Чили по всемирной паутине, посылая импульсы света через трубку размером с садовый шланг, покрытую металлом и защитной изоляцией. Теперь исследователи находят способы использовать этот кабель для новой цели: обнаружение землетрясений и, возможно, раннее предупреждение о сейсмических волнах.
Чжунвэнь Чжан, геофизик из Калифорнийского технологического института, сказал, что его группа в течение последних нескольких лет была сосредоточена на использовании неиспользованных нитей оптоволоконного кабеля, проложенного под городом Пасадена, где расположен Калифорнийский технологический институт, для проведения сейсмических испытаний. «Тогда я подумал: было бы еще лучше, если бы вы могли делать это в океане», — сказал Жан, автор исследования, опубликованного в журнале Science.
Жан и его коллеги выяснили, что они могут использовать существующее оптическое телекоммуникационное оборудование в качестве датчиков — никаких дополнительных инструментов или кабеля не требуется. Для этого они контролировали то, что называется состоянием поляризации — ориентацию света, когда он движется волнообразно. Под океаном легко заметить нарушения световых импульсов, потому что морское дно гораздо более спокойное с геологической точки зрения по сравнению с сушей. Исследователи смогли зафиксировать 30 океанских волнений и 20 землетрясений за девятимесячный период в конце 2019 и 2020 годов. «Сейсмические волны сотрясают кабель, изгибаясь, скручивая и растягивая его», — сказал Чжан, это все признаки того, что произошло сейсмическое событие.
Сейчас невозможно точно определить, где именно вдоль кабеля произошло это событие. Но в будущем, по словам Жана, в качестве сенсоров можно будет использовать несколько кабелей, что позволит людям триангулировать и точно определять место сотрясения. Когда прокладывается новый кабель, есть также способы сделать это, которые облегчили бы этот вид зондирования.
Кабели могли бы стать окном в мир под волнами — 70% поверхности Земли — это вода, но большинство геофизических приборов находится на суше. По словам Чжана, использование существующих кабелей в качестве подводных обсерваторий может улучшить наше понимание океанических процессов. Кроме того, кабели могут обеспечить более эффективное раннее предупреждение о землетрясениях и цунами: «Вы хотите обнаружить и выяснить, что происходит до того, как волны ударят по людям, и если у вас есть датчики только на суше, вы упускаете большую часть их покрытия», — сказал Чжан. «Здесь действительно много возможностей».
Источник:
