يستخدم الجيولوجيون وعلماء الزلازل بنشاط التقدم التكنولوجي. أصبحت أجهزة الاستشعار الزلزالية ، التي تسمح لك بتتبع التقلبات في القشرة الأرضية ، أكثر حساسية وأقل تكلفة. وبفضل هذا ، يستطيع العلماء تثبيت مئات وآلاف هذه الأجهزة ، ومع ذلك ، على الأرض بشكل رئيسي.
ولكن ، كما
اتضح ، يمكنك الاستغناء عن أجهزة الاستشعار على الإطلاق ، باستخدام عناصر البنية التحتية للشبكة الموجودة في قاع البحار والمحيطات. حتى الآن ، كلف تركيب الأجهزة المتخصصة تحت الماء العلماء كثيرًا - لدرجة أنه تم تركيب أنظمة فردية تقريبًا في البحار والمحيطات. لحسن الحظ ، يمكن استبدالها بكابلات الألياف الضوئية.
وجد فريق بقيادة Giuseppe Mara أن هذه الخطوط هي بديل ممتاز لأجهزة الاستشعار السيزمية. والحقيقة هي أن المعدات المصممة لنقل إشارة موثوقة عبر الألياف الموضوعة تحت الماء دقيقة للغاية. لدرجة أن أي نشاط زلزالي يسبب تغيرات في الإشارة نفسها.
اتضح ليس الآن ، ولكن في عام 2016. ثم أجريت تجربة ، كان أحد عناصرها كابل ألياف ضوئية تم وضعه على سواحل بريطانيا العظمى. بمجرد أن بدأت الإشارة المرسلة في إعطاء التشويه. كما اتضح ، كان سبب التشويه زلزالًا من ست نقاط ، ويقع مركزه تحت قاع المحيط.
من خلال قياس قوة التشويه ، تمكن العلماء من معرفة بعض خصائص الزلزال. سُجّلت التشوهات الأكثر شدة بعد بدء الزلزال مباشرة. بعد ذلك ، بدأ يتلاشى ، على التوالي ، أصبح التشويه أقل ملحوظة. أدرك الخبراء أن سبب التشويه هو بالضبط الزلزال بسبب حقيقة أن أشد التقلبات في قشرة الأرض تم فصلها عن بعضها البعض في الوقت المناسب. وتزامن تشويه الإشارة التي تمر عبر الألياف الضوئية بدقة شديدة في الوقت المناسب مع مؤشرات الذروة لنشاط الزلزال.
علاوة على ذلك ، تمكن العلماء من معرفة مكان مركز الزلزال بالضبط - وقد تم فهم ذلك في الوقت الذي ظهرت فيه الإشارة المشوهة في طريقين سريعين بعيدًا تمامًا عن بعضهما البعض.
لم يكن العلماء بحاجة إلى أي معدات أخرى لتوضيح كل هذه الحقائق. يختلف الوضع تمامًا عند استخدام أجهزة قياس الزلازل - يحتاجون إلى ثلاثة من أجل إجراء قياسات التثليث للزلزال. تساعد نتائج القياس على معرفة خصائص الزلزال. ولكن بما أن القياس تحت الماء للنشاط الزلزالي لقشرة الأرض هو مهمة مكلفة وصعبة من الناحية الفنية ، نادرًا ما يتم هذا العمل.
إذا كنت تستخدم الألياف الضوئية الموضوعة على طول قاع البحار والمحيطات ، يمكنك التعرف على مظهر الزلازل التي لا تكون قوية جدًا تحت الماء. تم الحصول على تأكيد ذلك من خلال دراسة خصائص الإشارة التي تمر عبر الكابل الذي يربط مالطا وصقلية. تزامن التدخل الذي اكتشفه الخبراء تمامًا في النشاط مع قيم الذروة للزلازل في هذه المنطقة.
يحاول علماء الزلازل الآن إثبات أن الطرق السريعة العابرة للقارات الموضوعة على طول قاع البحار والمحيطات يمكن أن تكون ، إن لم تكن بديلاً ، مكملة جادة بما فيه الكفاية للأدوات الحالية لعلماء الزلازل من جميع أنحاء العالم. كل ما هو مطلوب لدراسة خصائص الزلزال الذي يحدث في المنطقة حيث يتم وضع الجذع هو جهاز يمكنه ، بدرجة عالية من الدقة ، قياس خطأ إشارة الجذع.
يحتوي كل صندوق على عدد كبير من القنوات الفردية ، مفصولة بأطوال موجات الإشارة الضوئية. من أجل قياس خصائص الزلازل بشكل أكثر دقة ، سيحتاج العلماء إلى قناة واحدة فقط مع مولد إشارة مستقر ومقياس خصائص الإشارة عند الإدخال والإخراج.
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام الطرق السريعة لدراسة التلوث الضوضائي في المحيط أو حتى لتتبع هجرة الثدييات البحرية. نعم ، قد تكون دقة الكبل أقل من المعدات المهنية. ولكن مع الأخذ في الاعتبار تكلفة الأنظمة المتخصصة ، فإن استخدام الألياف الضوئية في مثل هذه القياسات له ما يبرره في كثير من الحالات.
دوى:
10.1126 / science.aat4458