Sismología

Cómo usar los cables submarinos para detectar terremotos

Un equipo de investigadores diseña una sencilla estrategia para usar la red de cables de comunicación que cruza los océanos para obtener información sísmica que hasta ahora se perdía.

Cómo usar los cables submarinos para detectar terremotos
Cómo usar los cables submarinos para detectar terremotos G. Marra et al. (Science)

Los seres humanos hemos llenado el planeta de detectores. Gracias a la red mundial de sismómetros, por ejemplo, somos capaces de detectar cualquier movimiento sísmico a muchos miles de kilómetros e incluso si algún taimado mandatario mundial está haciendo pruebas nucleares en secreto. Pero existen amplias zonas de sombra que quedan fuera del alcance de nuestros aparatos. Aunque el 70 por ciento de la superficie del planeta está cubierta de agua, la inmensa mayoría de los detectores están en los continentes, de modo que decenas de seísmos submarinos pasan inadvertidos cada día.

Los autores detectaron un terremoto por accidente, cuando probaban la conexión entre relojes atómicos

El equipo de Giuseppe Marra, del Laboratorio Nacional de Física del Reino Unido, acaba de presentar una estrategia que permitiría utilizar la red de más de un millón de kilómetros de cable submarino que cruzan nuestros océanos para obtener información de los terremotos que se producen en las profundidades. La inspiración para diseñar el sistema se produjo de forma casual, cuando probaban un sistema para conectar mediante fibra óptica diferentes relojes atómicos de nueva generación en distintos lugares de Europa. Para que estén coordinados entre ellos, se necesita un nivel de sensibilidad tan grande que cualquier movimiento, por pequeño que sea, provoca una alteración en el sistema. En agosto de 2016, mientras realizaban una prueba con un cable de 79 kilómetros entre Londres y la localidad de Reading, los investigadores registraron una serie de picos en la oscilación de la luz y se dieron cuenta de que habían detectado, accidentalmente, los efectos de un terremoto de magnitud 6.0 en Italia.

Otro detalle del funcionamiento del sistema
Otro detalle del funcionamiento del sistema G. Marra et al. (Science)

En un trabajo publicado hace unos días en la revista Science, el equipo de Marra propone introducir una señal específica en estos cables submarinos que recorren los lechos del océano pro todo el planeta para detectar terremotos de manera similar a como lo detectaron ellos de forma accidental. La idea es introducir un pulso de láser muy estable de ida y vuelta en algunos de los cables, de modo que cualquier variación produce un pequeño cambio de fase que permite no solo detectar el temblor, sino triangular para calcular dónde se sitúa el epicentro. Para asegurarse de que funciona, los autores del estudio hicieron una prueba en 2017 con un cable de 96 kilómetros entre las islas de Malta y Sicilia, lo que les permitió detectar un temblor de magnitud 3.4 cuyo epicentro se encontraba a 89 km del cable.

Según los autores, la técnica sería fácilmente extrapolable, colocando detectores en los extremos de cada cable que detectaran estas variaciones de femtosegundos a la manera de interferómetros. El sistema detecta la onda sísmica principal y la secundaria y, a partir del intervalo de tiempo que transcurre entre las dos, permite calcular la distancia. Por suerte, estos cables son tan gruesos y tienen tantos canales de transmisión que bastaría uno solo para enviar una señal estable y convertirlo en un detector, lo que aportaría una gran cantidad de información que hasta ahora se pierde.

Los investigadores hicieron una prueba en 2017 con un cable de 96 kilómetros entre Malta y Sicilia

El sistema sería tan sensible que quizá se podrían obtener datos sobre otros fenómenos, como la migración de los mamíferos marinos o la contaminación del agua. En 1998, el investigador español Pablo Sangrá, oceanógrafo de la Universidad de las Palmas, utilizó varios cables submarinos en desuso para medir la variación de las corrientes entre las islas de Tenerife y Gran Canaria a partir de los cambios de velocidad de la señal. Si queremos conocer mejor lo que pasa en los lugares deshabitados del planeta, no hace falta que extendamos una nueva red de detectores, ya tenemos una malla gigante de la que sacar información.

Referencia: Ultrastable laser interferometry for earthquake detection with terrestrial and submarine cables (Science) DOI: 10.1126/science.aat4458



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