Instalar sensores sísmicos no fundo do oceano pode ser uma tarefa difícil e cara. Mas e se a atividade sísmica pudesse ser monitorada usando algo que já está lá - cabos de telecomunicações submarinos pré-existentes? Parcialmente apoiado pelo projeto FINESSE, financiado pela UE, uma equipe internacional de geocientistas usou cabos de comunicação de fibra óptica no fundo do Mar do Norte como uma rede sísmica gigante. A equipe rastreou terremotos e ondas do mar.

Sua pesquisa foi publicada na revista Nature Communications . "Apresentamos e analisamos nossas observações de ondas sísmicas e do oceano em uma matriz DAS [sensor acústico distribuído] no fundo do oceano na costa da Bélgica, demonstrando que os arrays DAS utilizando instalações existentes de fibra óptica no fundo do oceano podem oferecer produtos de dados sismográficos e oceanográficos de alto valor. "

Citado em um comunicado à imprensa do California Institute of Technology (Caltech), O autor principal do estudo, Ethan F. Williams, diz:"Os cabos de comunicação de fibra óptica estão se tornando cada vez mais comuns no fundo do mar. Em vez de colocar um dispositivo totalmente novo, podemos acessar parte dessa fibra e começar a observar a sismicidade imediatamente. "

DAS, a técnica utilizada pelos pesquisadores, foi desenvolvido para exploração de energia, mas foi reaproveitado para sismologia. Ele emprega um dispositivo fotônico que envia pulsos curtos de luz laser pelo cabo de fibra óptica. O comunicado à imprensa do Caltech afirma:"Pequenas imperfeições no cabo refletem quantidades minúsculas de luz, permitindo que as imperfeições atuem como 'pontos de referência'. Quando uma onda sísmica empurra o cabo de fibra, os pontos de referência mudam minuciosamente na localização, alterando o tempo de viagem das ondas de luz refletidas e, assim, permitindo que os cientistas rastreiem a progressão da onda. "O instrumento DAS usado neste estudo foi construído e operado por uma equipe da Universidade de Alcalá participante do projeto FINESSE." Seafloor DAS é um novo fronteira da geofísica que pode trazer ordens de magnitude mais dados sísmicos submarinos e uma nova compreensão do interior profundo da Terra e das principais falhas, "diz Zhongwen Zhan, professor assistente de geofísica e coautor do estudo.

Transformando parques eólicos em rede sísmica
Liderado por pesquisadores da Caltech, a equipe empregou uma seção de 40.000 m de cabo de fibra óptica que conecta um parque eólico do Mar do Norte à costa, de acordo com o mesmo comunicado à imprensa. "Com o toque de um botão, temos uma matriz de 4, 000 sensores cuja instalação teria custado milhões, "Williams diz.

Williams acrescenta que a rede de fibra pode detectar e registrar um terremoto de magnitude 8,2 perto de Fiji em agosto de 2018, que "prova a capacidade da tecnologia de preencher alguns dos pontos cegos massivos da rede sísmica global, "conforme observado no comunicado à imprensa.

O projeto FINESSE (Fiber Nervous Sensing Systems) que apoiou o estudo será executado até setembro de 2020. O site do projeto afirma:"O objetivo por trás do FINESSE… é imitar o sistema nervoso de corpos vivos, transformando estruturas artificiais e naturais em objetos que são sensíveis a estímulos externos devido à tecnologia avançada de sensor de fibra óptica distribuída, com o objetivo de avisar com antecedência em caso de possível perigo ou ocorrência de dano, ou para otimizar a operação da estrutura para permitir o uso sustentável dos recursos naturais e ativos. "