Geologen und Seismologen nutzen jetzt aktiv den technologischen Fortschritt. Seismische Sensoren, mit denen Sie Schwankungen in der Erdkruste verfolgen können, werden empfindlicher und kostengünstiger. Dank dessen können Wissenschaftler Hunderte und Tausende solcher Geräte jedoch hauptsächlich an Land installieren.
Wie
sich herausstellte , können Sie mithilfe von Netzwerkinfrastrukturelementen am Grund der Meere und Ozeane überhaupt auf Sensoren verzichten. Bisher hat die Installation spezialisierter Geräte unter Wasser Wissenschaftler sehr viel gekostet - so viel, dass fast einzelne Systeme in den Meeren und Ozeanen installiert wurden. Glücklicherweise können sie durch Glasfaserkabel ersetzt werden.
Ein Team unter der Leitung von Giuseppe Mara stellte fest, dass diese Leitungen eine hervorragende Alternative zu seismischen Sensoren darstellen. Tatsache ist, dass Geräte, die für eine zuverlässige Signalübertragung über unter Wasser verlegte Fasern ausgelegt sind, sehr genau sind. So sehr, dass jede seismische Aktivität Änderungen im Signal selbst verursacht.
Es stellte sich nicht jetzt heraus, sondern im Jahr 2016. Dann wurde ein Experiment durchgeführt, von dem eines ein Glasfaserkabel war, das an der Küste Großbritanniens verlegt wurde. Sobald das übertragene Signal anfing, Verzerrungen zu geben. Wie sich herausstellte, war die Ursache der Verzerrung ein Erdbeben von 6 Punkten, dessen Epizentrum unter dem Meeresboden lag.
Durch Messung der Stärke der Verzerrung konnten Wissenschaftler einige Merkmale des Erdbebens herausfinden. Die schwersten Verzerrungen wurden unmittelbar nach Beginn des Erdbebens registriert. Danach begann es zu verblassen, die Verzerrung wurde weniger spürbar. Experten erkannten, dass der Grund für die Verzerrung genau das Erdbeben war, da die stärksten Schwankungen der Erdkruste zeitlich voneinander getrennt waren. Und die Verzerrungen des Signals, das durch die optische Faser geht, stimmten zeitlich sehr genau mit den Spitzenindikatoren der Erdbebenaktivität überein.
Darüber hinaus konnten Wissenschaftler genau herausfinden, wo sich das Epizentrum des Erdbebens befand - dies wurde verstanden, als das verzerrte Signal auf zwei weit voneinander entfernten Autobahnen auftrat.
Wissenschaftler brauchten keine andere Ausrüstung, um all diese Tatsachen zu klären. Bei der Verwendung von Seismometern ist die Situation völlig anders - sie benötigen drei, um Triangulationsmessungen des Erdbebens durchzuführen. Die Messergebnisse helfen, die Eigenschaften des Erdbebens herauszufinden. Da die Unterwassermessung der seismischen Aktivität der Erdkruste eine teure und technisch schwierige Aufgabe ist, werden solche Arbeiten selten durchgeführt.
Wenn Sie Glasfasern verwenden, die am Grund der Meere und Ozeane verlegt sind, können Sie das Auftreten selbst nicht zu starker Unterwassererdbeben feststellen. Dies wurde bestätigt, indem die Eigenschaften des Signals untersucht wurden, das durch das Kabel zwischen Malta und Sizilien geleitet wird. Von Experten festgestellte Störungen stimmten in ihrer Aktivität genau mit den Spitzenwerten der Erdbeben in dieser Region überein.
Jetzt versuchen Seismologen zu beweisen, dass interkontinentale Autobahnen entlang des Meeresbodens und der Ozeane eine ernsthafte Ergänzung zu den vorhandenen Werkzeugen von Seismologen aus aller Welt sein können, wenn nicht sogar eine Alternative. Alles, was benötigt wird, um die Eigenschaften eines Erdbebens zu untersuchen, das in der Region auftritt, in der der Stamm verlegt ist, ist ein Gerät, das mit einem hohen Maß an Genauigkeit die Messung des Fehlers des Stammsignals ermöglicht.
Jeder Trunk enthält eine große Anzahl einzelner Kanäle, die durch die Wellenlängen des optischen Signals getrennt sind. Um die Eigenschaften von Erdbeben genauer messen zu können, benötigen Wissenschaftler nur einen Kanal mit einem stabilisierten Signalgenerator und einem Signal für die Signaleigenschaften am Ein- und Ausgang.
Darüber hinaus können Autobahnen zur Untersuchung der Lärmbelastung im Ozean oder sogar zur Verfolgung der Migration von Meeressäugern verwendet werden. Ja, die Kabelgenauigkeit ist möglicherweise geringer als bei professionellen Geräten. Unter Berücksichtigung der Kosten spezialisierter Systeme ist in vielen Fällen die Verwendung von Lichtwellenleitern für solche Messungen gerechtfertigt.
DOI:
10.1126 / science.aat4458