How telecommunication cables could help detect earthquakes

Aan de bodem van de oceanen van de aarde ligt een ingewikkeld netwerk van meer dan een miljoen kilometer glasvezelkabels. Deze kabels werden in de jaren tachtig op de zeebodem gelegd door telecommunicatiebedrijven en overheden, en vormen wat beschouwd wordt als het wereldwijde netwerk dat de spil is van de internationale telecommunicatie. Met andere woorden, deze ingewikkelde kabels op de zeebodem zijn het resultaat van onze groeiende internationale behoefte aan internet, telefoon, radio en televisienetwerken.

Seismologen van Caltech en Google optica-experts hebben samengewerkt om een uniek dubbel doel te bedenken voor deze onderzeese communicatiekabels. Ze ontwikkelen een nieuwe methode om wereldwijde onderwaterkabels om te zetten in continue real-time aardbeving- en tsunami-observatoria. In gebruik zou deze methode de detectie van dodelijke tsunami's en aardbevingen sterk kunnen versnellen en het risico op stroomuitval als gevolg van aardbevingen op de oceaanbodem kunnen verminderen. 

Hoewel het dubbele gebruik van telecommunicatiekabels als detectoren voor aardbevingen geen nieuw idee is. Wetenschappers hebben lang gezocht naar een manier om deze ondergedompelde kabels te gebruiken om seismiciteit te meten door gebruik te maken van infrastructuur die al op de oceaanbodem aanwezig is. De kracht van deze inspanningen ligt in het meervoudige gebruik van bestaande telecommunicatiekabels. Deze methode maakt gebruik van het hergebruik van deze kabels die een groot deel van de oceaanbodem bezetten zonder de noodzaak om verdere speciale apparatuur te installeren.

Dit werd getest met de Curie-kabel, die langs de westkust van Noord- en Zuid-Amerika loopt. Het team kon de pulsen langs de kabel tot 20 keer per seconde analyseren. Hoewel deze pulsen normaliteit rapporteerden, zou er in het geval van een aardbeving of een grote oceaangolf een plotselinge verandering in de metingen optreden, waardoor onderzoekers de bron zouden kunnen identificeren. Door gedurende negen maanden voortdurend te testen, konden onderzoekers 20 matige tot grote aardbevingen langs de kabel detecteren, waarvan de grootste een gebeurtenis met een kracht van 7,7 was voor de kust van Jamaica. 

Als volgende stap is het idee om een algoritme te ontwikkelen dat automatisch toezicht op de kabels mogelijk maakt, en om eventuele verstoringen veroorzaakt door schepen of krabben die de kabel verplaatsen, te negeren. Wie had gedacht dat een halve eeuw groei in telecommunicatie de oorzaak zou kunnen zijn van het redden van miljoenen mensen van een natuurramp? 

Dit onderzoek is gepubliceerd in Science.