science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Belangrijke internetverbindingen en locaties die gevaar lopen door de stijgende zee

Het proces van het leggen van internetkabels op de zeebodem is bijzonder gevoelig aan de kusten. Krediet:Gail Johnson/Shutterstock.com

Ondanks grillige advertenties over computergebruik "in de cloud, " het internet leeft op de grond. Datacenters zijn gebouwd op het land, en de meeste fysieke elementen van internet - zoals de kabels die huishoudens verbinden met internetdiensten en de glasvezelkabels die gegevens van de ene stad naar de andere vervoeren - zijn begraven in plastic buizen onder het vuil. Dat systeem heeft jarenlang heel goed gewerkt, maar er kan minder dan een decennium zijn om het aan te passen aan het veranderende mondiale klimaat.

Het grootste deel van de huidige internetinfrastructuur in de VS is in de jaren negentig en 2000 gebouwd om de grote bevolkingscentra aan de kusten te bedienen. Toen er nieuwe verbindingen werden aangelegd, bedrijven bouwden ze langs wegen en spoorwegen - die vaak langs kustlijnen lopen. Recente kaarten van het fysieke internet door computerwetenschappers Paul Barford en Ram Durairajan identificeerden precies hoeveel belangrijke netwerklocaties zich zo dicht bij de kust bevonden. Voortbouwend op dat werk, Ik ging met hen mee om het risico voor het internet van stijgende oceanen te bestuderen.

De basisaanpak was eenvoudig:neem de kaart van internethardware en lijn deze uit met een kaart van de verwachte zeespiegelstijging om te zien waar de netwerkinfrastructuur de komende jaren onder water kan komen te staan.

De bedreigingen begrijpen

Waar het niet ondergronds is, een groot deel van het internet bevindt zich eigenlijk al onder water:een fysiek web van onderzeese kabels vervoert enorme hoeveelheden gegevens tussen continenten in milliseconden. Die kabels zijn beschermd met stevige stalen behuizingen en rubberen bekleding om ze te beschermen tegen de oceaan. Ze maken verbinding met het landnetwerk, Hoewel, die niet is ontworpen met water in het achterhoofd. Als de plastic leidingen met ondergrondse draden zouden overstromen, het water kan bevriezen en ontdooien, draden beschadigen of zelfs breken. Het kan ook de elektronica aantasten en glasvezelsignalen onderbreken.

Het proces van het leggen van internetkabels op de zeebodem is bijzonder gevoelig aan de kusten. Krediet:Gail Johnson/Shutterstock.com

Om te identificeren wat nu droog was maar op een dag waarschijnlijk nat zal worden, we moesten een breed scala aan mogelijke scenario's doornemen, voornamelijk wisselende schattingen van hoe de door de mens gegenereerde uitstoot van broeikasgassen in de loop van de tijd zal veranderen. We hebben gekozen voor die gemaakt door de National Oceanic and Atmospheric Administration en aanbevolen voor analyse van situaties met dure langetermijninvesteringen, zoals voor infrastructuurprojecten.

Op basis van de veronderstelling dat de wereldwijde trends in de uitstoot van broeikasgassen zich zullen voortzetten in hun huidige relatie tot de menselijke bevolking en economische activiteit, dat model verwacht dat de wereldwijde gemiddelde zeespiegel tegen 2030 met een voet zal stijgen, en nog eens anderhalve meter tegen 2100.

Hoewel dit misschien onwaarschijnlijk hoog klinkt, een recenter rapport van NOAA bevat ook een nog hoger "extreem" scenario, die rekening houdt met het toenemende bewijs van sneller smelten in de Groenlandse en Antarctische gletsjers.

De effecten van stijgend water

Wat we vonden was niet bijzonder verrassend, maar het was alarmerend:internet is erg kwetsbaar voor schade door zeespiegelstijging tussen nu en 2030. Duizenden kilometers kabels die nu veilig op het droge staan, zullen onder water komen te staan. Tientallen oceaankabellandingsstations zullen dat ook zijn, samen met honderden datacenters en netwerkinterconnectielocaties die 'points of presence' worden genoemd.

Credit:Grafiek:Het gesprek, CC-BY-ND Bron:Durairajan, Barford en Barford, 2018

Tegen 2100 zal er nog meer schade zijn, hoewel het overgrote deel van het gevaar tussen nu en 2030 ligt. tussen een vijfde en een kwart van de lokale internetverbindingen loopt gevaar, en bijna een derde van de intercitykabels.

Uit ons onderzoek bleek ook dat de risico's voor de internetinfrastructuur niet overal hetzelfde zijn. New York City en New Jersey zijn bijzonder kwetsbaar, deels omdat ze de thuisbasis zijn van vele landingsplaatsen en datacenters, evenals veel metro- en langeafstandskabels. In aanvulling, de Amerikaanse kust aan het midden van de Atlantische Oceaan zinkt tot een centimeter per decennium. De Atlantische kust ligt ook relatief dicht bij de Groenlandse ijskap, die wel regionale effecten op de zeespiegel heeft.

Vragen voor de toekomst

Het is belangrijk op te merken dat deze risico's niet noodzakelijkerwijs betekenen dat de Amerikaanse internetservice tegen 2030 slechter zal worden of verbroken zal worden. de bedrijven die deze kabels en voorzieningen exploiteren, kunnen ervoor kiezen ze naar veiliger terrein te verplaatsen, maar de kosten daarvan kunnen worden doorberekend aan klanten.

En zelfs als bedrijven hun apparatuur niet verplaatsen, het internet heeft veel redundante paden voor gegevens. Zelfs een enkel e-mailbericht wordt opgedeeld in kleine stukjes die verschillende paden kunnen volgen naar de computer van de ontvanger. De systemen die deze routering beheren, kunnen mogelijk het extra verkeer rond natte gebieden aan, maar dat kan de kwaliteit van de dienstverlening aantasten.

We zijn van plan om de mogelijke effecten op het netwerk en zijn gebruikers in toekomstig onderzoek te bestuderen. Voor nu, Hoewel, het is veilig om te zeggen dat internetdiensten in verschillende Amerikaanse kuststeden zich zullen moeten aanpassen aan de zeespiegelstijging, en iemand zal ervoor moeten betalen.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.