Cabos aquáticos de fibra óptica podem prever terremotos

Responsáveis por uma rede global de telecomunicações submarinas e aparentemente imperceptíveis, os cabos de fibra óptica - que conectam continentes transmitindo informação - podem ajudar cientistas a estudar terremotos e as estruturas geológicas mais escondidas nas profundezas do oceano, de acordo com estudo feito por pesquidadores da Califórnia.

Pelo menos é o que se espera no futuro, já que os cabos são muito mais populares que estações sísmicas submarinas. Quando aperfeiçoada, a técnica deve fornecer importantes dados sobre terremotos que ocorrem no fundo do mar, onde existem poucas estações sísmicas. Atualmente, 70% da superfície da Terra não conta com detectores de terremoto.

Entenda o caso

Em artigo publicado na revista Science, pesquisadores da Universidade da Califórnia registraram um terremoto de magnitude 3,5 na escala Richter, somente com o uso de cabos subaquáticos de fibra óptica. No experimento, que durou quatro dias, na baía de Monterey, foram usados 20 quilômetros desses cabos, o que equivale a 10.000 estações sísmicas ao longo do fundo do oceano. 

"Este é realmente um estudo sobre a fronteira da sismologia, a primeira vez que alguém usou cabos de fibra óptica para examinar esses tipos de sinais oceanográficos ou para visualizar estruturas de falhas", explica Jonathan Ajo-Franklin, professor de geofísica e participante do experimento. "Um dos pontos em branco na rede sismográfica em todo o mundo está nos oceanos."

"Existe uma enorme necessidade de sismologia no fundo do mar. Qualquer instrumentação que você utilizar para o oceano, mesmo que seja apenas nos primeiros 50 quilômetros da costa, será muito útil", afirma Nate Lindsey, estudante de pós-graduação e um dos autores do estudo. "Temos enormes lacunas de conhecimento sobre processos no fundo do oceano e a estrutura da crosta oceânica, porque é desafiador colocar instrumentos como sismômetros no fundo do mar", diz Michael Manga, professor de ciências da terra e planetárias da universidade.

No entanto, o cabos de fibra óptica, instalados desde 2009, só foram usados ​​neste teste enquanto estavam offline, para sua manutenção anual, em março de 2018; ou seja, não estavam transmitindo informações. Anteriormente, o grupo da Universidade da Califórnia já havia testado também a medição com cabos de fibra óptica com sucesso em terra. 

Como funciona?

A técnica usada pelos pesquisadores emprega um dispositivo fotoluminoso que envia pulsos curtos de laser pelo cabo e detecta alterações na sua extensão, a partir da tensões no cabo, como alongamentos. Dessa maneira, um cabo de 20 quilômetros pode se tornar 10.000 sensores de movimento individuais. "Esses sistemas são sensíveis a mudanças de nanômetros para centenas de bilionésimos de metro para cada metro de comprimento", explica Ajo-Franklin sobre a precisão da descoberta. 

Com os cabos óticos “desligados”, os pesquisadores foram capazes de monitorar a atividade sísmica e o ruído ambiental, e obter imagens do subsolo em uma resolução mais alta e em uma escala maior do que seria possível com uma rede tradicional de sensores.

Mas, para usar os cabos de fibra óptica em funcionamento, os cientistas precisarão comprovar a capacidade da técnica em emitir pulsos de laser através de um canal, sem interferir nos outros canais da fibra que transportam pacotes de dados. Para isso, já começaram novos testes.  

Próximos passos

O objetivo final dos pesquisadores é aproveitar as densas redes de fibra óptica em todo o mundo - provavelmente mais de 10 milhões de quilômetros ao todo, em terra e no mar - como medidores sensíveis do movimento sísmico da Terra. 

"A rede sísmica existente tende a ter instrumentos de alta precisão, mas é relativamente escassa, enquanto isso dá a você acesso a uma matriz muito mais densa", afirma Ajo-Franklin. Segundo a equipe de pesquisadores, isso permitirá o monitoramento de terremotos em regiões que não possuem estações terrestres - muito caras e de difícil instalação-, como as que atingem grande parte da Califórnia e da costa do Pacífico, propensas a terremotos.

Fonte: Eureka Alert