Brug af fiberoptiske kabler til at detektere jordskælv

Fiberoptiske kabler kan bruges til at detektere jordskælv og andre jordbevægelser. Datakablerne kan også opfange seismiske signaler fra hammerslag, forbipasserende biler eller bølgebevægelser i havet. Dette er resultatet af en undersøgelse, der vises i tidsskriftet Naturkommunikation den 3. juli 2018. Hovedforfatterne er Philippe Jousset og Thomas Reinsch fra GFZ German Research Center for Geosciences. De foretog efterforskningen sammen med kolleger fra Island, Storbritannien, Berlin, Tyskland, og Potsdam, Tyskland.

Forskerne sendte pulser af laserlys gennem en optisk fiber, som var en del af et 15 kilometer kabel, der blev installeret i 1994 inden for telekommunikationsnetværket på Reykjanes-halvøen, SW Island, krydser en velkendt geologisk forkastningszone i sprækken mellem eurasiske og amerikanske tektoniske plader. Lyssignalet blev analyseret og sammenlignet med datasæt fra et tæt netværk af seismografer. Resultaterne overraskede selv eksperter:"Vores målinger afslørede strukturelle træk i undergrunden med hidtil uset opløsning og gav signaler svarende til datapunkter hver fjerde meter, " siger Philippe Jousset fra GFZ. Han tilføjer, "Dette er tættere end noget seismologisk netværk på verdensplan."

Efter at have præsenteret foreløbige ideer på flere konferencer siden 2016, Philippe fik at vide, at den nye metode var en "game changer for seismologi." Selvom metoden ikke er ny i andre applikationer (den er brugt i årevis i boringer til reservoirovervågning), holdet er det første på verdensplan til at udføre sådanne målinger til seismologiske formål, og med så langt et kabel.

Deres aktuelle undersøgelse viser ikke kun velkendte forkastninger og vulkanske diger. Forskerne fandt også en hidtil ukendt fejl under jordoverfladen. Desuden, holdet målte deformation under overfladen, der fandt sted over en periode på flere minutter. Små lokale jordskælv, bølger, der stammer fra store fjerntliggende jordskælv, og mikroseismer af havbunden blev også registreret via fiberoptisk kabel. "Vi har kun brug for en streng af en moderne fiberoptisk linje, " siger Charlotte Krawczyk, Direktør for GFZ's Geofysikafdeling.

Fordelene ved den nye metode er enorme, da der er utallige fiberoptiske kabler, der spænder over hele kloden i det tætte telenet. Under megabyer med høje seismiske farer, såsom San Francisco, Mexico City, Tokyo, Istanbul, og mange andre, sådanne kabler kunne give en omkostningseffektiv tilføjelse til eksisterende seismologiske måleanordninger.

Fremtidige undersøgelser er planlagt for at undersøge, om dybhavskabler også kan bruges til seismiske målinger. Forskerne er optimistiske. De tror, ​​at kablerne på havbunden vil opdage undersøiske jordskælv, jordbevægelser af tektoniske plader, og også variationer i vandtrykket. Dermed, den nye metode vil hjælpe seismologer såvel som oceanografer.