science >> Wetenschap >  >> Natuur

Glasvezelkabels gebruiken om aardbevingen te detecteren

Glasvezelkabels kunnen worden gebruikt om aardbevingen en andere grondbewegingen te detecteren. De datakabels kunnen ook seismische signalen opvangen van hamerslagen, passerende auto's of golfbewegingen in de oceaan. Credit:Philippe Jousset voor GFZ Duits onderzoekscentrum voor geowetenschappen (P. Jousset/GFZ)

Glasvezelkabels kunnen worden gebruikt om aardbevingen en andere grondbewegingen te detecteren. De datakabels kunnen ook seismische signalen opvangen van hamerslagen, passerende auto's of golfbewegingen in de oceaan. Dit is het resultaat van een studie die in het tijdschrift verschijnt Natuurcommunicatie op 3 juli 2018. De hoofdauteurs zijn Philippe Jousset en Thomas Reinsch van GFZ German Research Center for Geosciences. Zij voerden het onderzoek samen met collega's van Island, VK, Berlijn, Duitsland, en Potsdam, Duitsland.

De wetenschappers stuurden pulsen laserlicht door een optische vezel, die deel uitmaakte van een kabel van 15 kilometer die in 1994 werd aangelegd binnen het telecommunicatienetwerk op het schiereiland Reykjanes, ZW-eiland, het oversteken van een bekende geologische breukzone in de kloof tussen Euraziatische en Amerikaanse tektonische platen. Het lichtsignaal werd geanalyseerd en vergeleken met datasets van een dicht netwerk van seismografen. De resultaten verbaasden zelfs experts:"Onze metingen onthulden structurele kenmerken in de ondergrond met een ongekende resolutie en leverden signalen op die gelijk waren aan datapunten om de vier meter, " zegt Philippe Jousset van de GFZ. Hij voegt eraan toe, "Dit is dichter dan welk seismologisch netwerk dan ook wereldwijd."

Na het presenteren van voorlopige ideeën op verschillende conferenties sinds 2016, Philippe kreeg te horen dat de nieuwe methode een "game changer voor seismologie" was. Hoewel de methode in andere toepassingen niet nieuw is (ze wordt al jaren gebruikt in boorgaten voor reservoirmonitoring), het team is de eerste ter wereld die dergelijke metingen uitvoert voor seismologische doeleinden, en met zo'n lange kabel.

Hun huidige onderzoek laat niet alleen bekende breuken en vulkanische dijken zien. De wetenschappers vonden ook een voorheen onbekende fout onder het grondoppervlak. Verder, het team heeft de vervorming van de ondergrond gemeten gedurende een periode van enkele minuten. Kleine lokale aardbevingen, golven afkomstig van grote verre aardbevingen, en microseismen van de oceaanbodem werden ook geregistreerd via glasvezelkabel. "We hebben maar één streng van een moderne glasvezellijn nodig, " zegt Charlotte Krawczyk, Directeur van de afdeling Geofysica van GFZ.

De voordelen van de nieuwe methode zijn enorm, want er zijn talloze glasvezelkabels over de hele wereld in het dichte telecommunicatienetwerk. Onder megasteden met hoge seismische gevaren zoals San Francisco, Mexico Stad, Tokio, Istanbul, en vele anderen, dergelijke kabels kunnen een kostenefficiënte aanvulling zijn op bestaande seismologische meetapparatuur.

Toekomstige studies zijn gepland om te onderzoeken of diepzeekabels ook kunnen worden gebruikt voor seismische metingen. De wetenschappers zijn optimistisch. Ze denken dat de kabels op de zeebodem onderzeese aardbevingen zullen detecteren, grondbewegingen van tektonische platen, en ook variaties van de waterdruk. Dus, de nieuwe methode zal zowel seismologen als oceanografen helpen.