Deras lösning förvandlar datakablar till seismografer

2019-12-02 09:00  
Nu har dock Berkeley Lab och Rice University hittat en lösning som innebär att man snabbt kan börja övervaka stora områden av havsbottnen. Foto: Nate Lindsey

Tsunamier har dödat en kvarts miljon människor sedan 2004. Ändå är världshaven fortfarande oövervakade. Men nu kommer teknik som förvandlar existerande fiberoptisk kabel till en global seismograf.

Seismiska stationer kan förvarna om kommande jordbävningar, men de flesta ligger på land. Därmed täcks 70 procent av planetens yta inte in. Det är problematiskt då den seismiska aktiviteten ute i havet kan få en katastrofal inverkan på vidsträckta områden.

Det visar bland annat jordbävningen i Indiska oceanen 2004, vars efterföljande tsunamier tros ha dödat nära 230 000 människor. Jordskalvet utanför Japans kust 2011 resulterade i cirka 22 000 döda och saknade. Trots att epicentrum låg 150 km nordost om kärnkraftverket Fukushima var tsunamin så stor att den slog ut anläggningens strömförsörjning. Det ledde till partiella härdsmältor, vätgasexplosioner och stora radioaktiva utsläpp.

Nu har dock Berkeley Lab och Rice University hittat en lösning som innebär att man snabbt kan börja övervaka stora områden på oceanernas bottnar. De täcks redan av fiberoptisk kabel som används för datatrafik. Forskarna har utvecklat teknik som omvandlar kablarna till ett nätverk av seismografer.

Läs mer: Mobiltelefoner kan användas för att förutse naturkatastrofer

Korta laserpulser som skickas genom fiberoptiken kan läsa av den distorsion som uppstår vid minsta krökning i kabeln. Förändringar i bakgrundsbruset visar exakt hur stor skiftningen är, ibland ner till ett fåtal nanometer. Den här höga precisionen, på några miljarddelar av en meter, innebär att kabeln kan registrera även mycket små skalv.

Tekniken, döpt till Distributed Acoustic Sensing, kan också ge en global överblick av kontinentalplattornas rörelser. Det skulle bidra till att förbättra vår begränsade kunskap om de förkastningar där mötet mellan tektoniska plattor kan ge stora skalv. Allt forskarna behöver göra är att koppla in sin utrustning i änden av kabeln.

Teamet har testat sin teknik på två mil kabel som tillhör Monterey Bay Aquarium Research Institute i Kalifornien. Mätpunkterna kan sitta så tätt som med två meters mellanrum. Man delade således upp de 20 kilometrarna i omkring tio tusen delar som vardera utgjorde en seismograf.

Läs mer: Robotarna från Skellefteå utför världens farligaste jobb

Deras system levererade mängder av data. Bland annat registrerades ett mindre skalv som mätte 3,4 på Richterskalan – epicentrum låg dock på land, 45 kilometer från mätpunkten. Forskarna satte ut placeringen för ett antal tidigare kända men aldrig kartlagda förkastningar. De kunde också plocka upp rörelser i vattnet som indikerade seismisk aktivitet. Målsättningen är nu att utnyttja hela det globala nätet, på land och i haven. Det kan röra sig om tio miljoner kilometer kabel.

– Det finns ett stort behov av en seismologi för havsbottnen. Alla typer av instrument som du kan få ner i havet, om det så bara är för de 50 kilometrarna närmast kusten, kommer vara väldigt användbara, säger Nate Lindsey i ett uttalande.

Han är huvudförfattare till den avhandling som har publicerats i Science.

John Edgren

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Dagens viktigaste nyheter

Debatt