Los cables submarinos de fibra óptica, iluminan la Luna como sensores de terremotos

La red global de cables del fondo marino puede ser más útil que transportar comunicaciones digitales entre continentes. Estos cables de fibra óptica también podrían servir como detectores de terremotos subacuáticos.

"Es una propuesta muy emocionante", dice Barbara Romanowicz, sismóloga de la Universidad de California, Berkeley y del Collège de France en París.

Casi todas las estaciones sísmicas en todo el mundo se basan en la tierra, lo que deja muchos terremotos oceánicos sin ser detectados. Aprovechar los más de millones de kilómetros de cables de fibra óptica submarinos para monitorear los terremotos del lecho marino sería "un gran paso adelante" para estudiar el interior de la Tierra, dice Romanowicz.

Además, los cables de detección de terremotos podrían reforzar los sistemas de alerta de tsunamis. "Cuantas más estaciones [sísmicas] se alimenten en un sistema de alerta de tsunami, más rápido puede dar una advertencia", dice el coautor del estudio Richard Luckett, un sismólogo del British Geological Survey en Edimburgo.

Para usar un cable de telecomunicación como sensor sísmico, los investigadores inyectan luz desde un láser en un extremo de la fibra óptica y monitorean la luz que sale del otro extremo. Cuando una onda sísmica hace vibrar el cable, distorsiona la luz láser que viaja a través de él. Al comparar la señal láser original con la luz que sale del cable, los investigadores determinan cuánto distorsionó el haz a lo largo del camino y, por lo tanto, la fuerza de la onda sísmica que rasgó el cable.

La combinación de mediciones de múltiples cables de fibra óptica puede triangular el punto de origen del terremoto, explica el coautor del estudio Giuseppe Marra, un investigador de metrología de frecuencia en el National Physical Laboratory en Teddington, Inglaterra. Una vez que los investigadores conocen la fuerza de una onda sísmica cuando pasó el cable y donde comenzó la ola, pueden determinar la magnitud del terremoto original.

Un cable submarino de fibra óptica que se extiende desde Malta hasta Sicilia detectó un sismo de magnitud 3,4 en el mar Mediterráneo el 2 de septiembre de 2017. Los investigadores confirmaron esta detección con dos sismómetros cercanos. Un sismómetro cerca del extremo del cable de Malta, más cerca del epicentro del terremoto, detectó el temblor poco antes del cable, y un sismómetro cerca del final de Sicilia lo identificó poco después. Marra y sus colegas probaron su técnica de detección de sismos tanto en cables de fibra óptica terrestres como submarinos. Un cable de 79 kilómetros en el sur de Inglaterra detectó vibraciones de terremotos originarios de Nueva Zelanda y Japón que los sismómetros presentaron a magnitud 7,9 y 6,9, respectivamente. Otros cables terrestres en el Reino Unido e Italia detectaron un terremoto de magnitud 7.3 que sacudió la frontera entre Irak e Irán en noviembre pasado. Y un cable submarino que recorre 96 kilómetros desde Sicilia a Malta detectó un temblor de magnitud 3,4 que emana desde el medio del mar Mediterráneo en septiembre pasado. Esta técnica de detección sísmica todavía necesita ser probada en cables más largos que cruzan océanos, dice Marra.

Los cables de fibra óptica que identifican los terremotos lejos de la tierra podrían proporcionar una nueva visión de los acontecimientos geológicos bajo el mar. Por ejemplo, mejores vistas de los movimientos del lecho marino podrían ayudar a los investigadores a comprender cómo el vulcanismo en las dorsales oceánicas crea una nueva corteza oceánica , dice Luckett. El monitoreo de la actividad sísmica del fondo marino también podría ayudar a los científicos a estudiar las plumas del manto, las surgencias de roca caliente y flotante dentro del manto de la Tierra , dice Romanowicz.