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CIÊNCIAS: OS SISMÓLOGOS DA CALTECH VÃO APROVEITAR OS CABOS DE FIBRA ÓTICA JÁ EXISTENTES NOS OCEANOS PARA DETECTAR TERREMOTOS E TSUNAMIS

Incrível a nova TECNOLOGIA desenvolvida por sismólogos da Caltech, trabalhando com especialistas em óptica do Google, para usar os cabos de telecomunicações subaquáticos existentes para detectar terremotos. Eles descobriram uma maneira de analisar a luz que viaja através de fibras “iluminadas” – em outras palavras, cabos submarinos existentes e funcionando – para detectar terremotos e ondas do oceano sem a necessidade de qualquer equipamento adicional. Então, convido você a ler o artigo completo a seguir e conhecer, aqui na coluna CIÊNCIAS como funciona esse novíssimo método!

Caltech usa cabos subaquáticos existentes para detectar terremotos e tsunamis antes do tempo

Os sismólogos da Caltech, trabalhando com especialistas em óptica do Google, desenvolveram um método para usar os cabos de telecomunicações subaquáticos existentes para detectar terremotos. A técnica pode melhorar os sistemas de alerta de terremotos e tsunamis em todo o mundo.

Uma vasta rede de mais de um milhão de quilômetros de cabos de fibra óptica encontra-se no fundo dos oceanos da Terra. Na década de 1980, as empresas de telecomunicações e os governos começaram a instalar esses cabos, cada um dos quais pode abranger milhares de quilômetros. Hoje, a rede global é considerada a espinha dorsal das telecomunicações internacionais.

Os cientistas há muito procuram uma maneira de usar esses cabos submersos para monitorar a sismicidade. Afinal, mais de 70% do globo está coberto por água e é extremamente difícil e caro instalar, monitorar e operar sismômetros subaquáticos para rastrear os movimentos da Terra no fundo do mar.

O ideal, dizem os pesquisadores, é monitorar a sismicidade fazendo uso da infraestrutura já instalada ao longo do fundo do oceano.

Agora Zhongwen Zhan, PhD, professor assistente de geofísica na Caltech, e seus colegas descobriram uma maneira de analisar a luz que viaja através de fibras “iluminadas” – em outras palavras, cabos submarinos existentes e funcionando – para detectar terremotos e ondas do oceano sem a necessidade de qualquer equipamento adicional. Eles descrevem o novo método na edição de 26 de fevereiro da revista Science .

“Esta nova técnica pode realmente converter a maioria dos cabos submarinos em sensores geofísicos com milhares de quilômetros de extensão para detectar terremotos e possivelmente tsunamis no futuro”, diz Zhan. “Acreditamos que esta seja a primeira solução para monitorar a sismicidade no fundo do oceano que poderia ser implementada de forma viável em todo o mundo. Ele poderia complementar a rede existente de sismômetros baseados em terra e bóias de monitoramento de tsunami para tornar a detecção de terremotos e tsunamis submarinos muito mais rápida em muitos casos ”.

As redes de cabo funcionam por meio do uso de lasers que enviam pulsos de informação através de fibras de vidro agrupadas dentro dos cabos para entregar dados a taxas mais rápidas do que 200.000 quilômetros por segundo para receptores na outra extremidade, onde os dispositivos verificam o estado de polarização de cada sinal para veja como ele mudou ao longo do caminho do cabo para ter certeza de que os sinais não estão sendo misturados.

Em seu trabalho, os pesquisadores se concentraram no Curie Cable, um cabo de fibra óptica submarino que se estende por mais de 10.000 quilômetros ao longo da borda leste do Oceano Pacífico de Los Angeles a Valparaíso, no Chile.

Em terra, todos os tipos de distúrbios, como mudanças de temperatura e até mesmo relâmpagos, podem alterar a polarização da luz que viaja pelos cabos de fibra óptica. Como a temperatura no fundo do oceano permanece quase constante e como há tão poucos distúrbios lá, a mudança na polarização de uma extremidade do cabo Curie para a outra permanece bastante estável ao longo do tempo, descobriram Zhan e seus colegas.

No entanto, durante os terremotos e quando as tempestades produzem grandes ondas do oceano, a polarização muda repentina e dramaticamente, permitindo aos pesquisadores identificar facilmente tais eventos nos dados.

Atualmente, leva minutos para que as ondas sísmicas de terremotos que ocorrem a quilômetros da costa alcancem os sismômetros baseados em terra – e ainda mais para que as ondas de tsunami sejam verificadas. Usando a nova técnica, todo o comprimento de um cabo submarino atua como um único sensor para locais difíceis de monitorar. A polarização pode ser medida até 20 vezes por segundo. Isso significa que, se um terremoto ocorrer perto de uma área específica, um aviso pode ser enviado às áreas potencialmente afetadas em questão de segundos.

Durante os nove meses de testes relatados no novo estudo, os pesquisadores detectaram cerca de 20 terremotos moderados a grandes ao longo do Cabo Curie, incluindo o terremoto de magnitude 7,7 que ocorreu na costa da Jamaica em 28 de janeiro de 2020.

Embora nenhum tsunamis tenha sido detectado durante o estudo, os pesquisadores foram capazes de detectar mudanças na polarização produzida pelas ondas do oceano que se originaram no Oceano Antártico. Eles acreditam que as mudanças na polarização foram causadas por mudanças de pressão ao longo do fundo do mar, à medida que ondas poderosas passavam pelo cabo. “Isso significa que podemos detectar as ondas do mar, então é plausível que um dia seremos capazes de detectar as ondas do tsunami”, diz Zhan.

Zhan e seus colegas da Caltech estão agora desenvolvendo um algoritmo de aprendizado de máquina que seria capaz de determinar se as mudanças detectadas na polarização são produzidas por terremotos ou ondas do oceano, em vez de alguma outra mudança no sistema, como um navio ou caranguejo movendo o cabo. Eles esperam que todo o processo de detecção e notificação possa ser automatizado, somando-se à rede de sismômetros baseados em terra e às bóias do sistema DART (Avaliação e Relatório de Tsunamis do Oceano Profundo operado pela NOAA).

– Fonte: Caltech News de Kimm Fesenmaier

Fonte: Good News Network

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