Het installeren van seismische sensoren op de oceaanbodem kan een moeilijke en dure taak zijn. Maar wat als seismische activiteit zou kunnen worden gevolgd door iets te gebruiken dat al daar beneden is - reeds bestaande onderzeese telecommunicatiekabels? Gedeeltelijk ondersteund door het door de EU gefinancierde FINESSE-project, een internationaal team van geowetenschappers heeft op de bodem van de Noordzee glasvezelkabels gebruikt als een gigantisch seismisch netwerk. Het team volgde zowel aardbevingen als oceaangolven.

Hun onderzoek werd gepubliceerd in het tijdschrift Natuurcommunicatie . "We hebben onze waarnemingen van seismische en oceaangolven gepresenteerd en geanalyseerd op een DAS [distributed acoustic sensing] array op de oceaanbodem voor de kust van België, wat aantoont dat DAS-arrays die gebruikmaken van bestaande glasvezelinstallaties op de oceaanbodem, hoogwaardige seismografische en oceanografische dataproducten kunnen bieden."

Geciteerd in een persbericht van het California Institute of Technology (Caltech), hoofdauteur van de studie Ethan F. Williams zegt:"Vezeloptische communicatiekabels komen steeds vaker voor op de zeebodem. In plaats van een heel nieuw apparaat te plaatsen, we kunnen een deel van deze vezel aanboren en onmiddellijk beginnen met het waarnemen van seismische activiteit."

DAS, de door de onderzoekers gebruikte techniek, werd ontwikkeld voor energie-exploratie, maar werd hergebruikt voor seismologie. Het maakt gebruik van een fotonisch apparaat dat korte pulsen laserlicht door de glasvezelkabel stuurt. In het persbericht van Caltech staat:"Kleine onvolkomenheden in de kabel reflecteren minuscule hoeveelheden licht, waardoor de onvolkomenheden fungeren als 'waypoints'. Terwijl een seismische golf de glasvezelkabel verdringt, de waypoints verschuiven minutieus van locatie, het veranderen van de reistijd van de gereflecteerde lichtgolven en zo wetenschappers in staat stellen de voortgang van de golf te volgen." Het DAS-instrument dat in deze studie werd gebruikt, werd gebouwd en bediend door een team van de FINESSE-projectdeelnemer Universiteit van Alcalá. "Seafloor DAS is een nieuw grens van geofysica die ordes van grootte meer onderzeese seismische gegevens en een nieuw begrip van het diepe binnenste van de aarde en grote fouten kan opleveren, " zegt Zhongwen Zhan, assistent-professor geofysica en co-auteur van de studie.

Windparken transformeren in een seismisch netwerk
Onder leiding van onderzoekers van Caltech, het team gebruikte een 40 000 m lange glasvezelkabel die een windmolenpark in de Noordzee met de kust verbindt, volgens hetzelfde persbericht. "Met een druk op de knop, we hebben een array van 4, 000 sensoren die miljoenen zouden hebben gekost om te plaatsen, "zegt Willems.

Williams voegt eraan toe dat het glasvezelnetwerk in augustus 2018 een aardbeving met een kracht van 8,2 in de buurt van Fiji kon detecteren en registreren. die "het vermogen van de technologie bewijst om enkele van de enorme blinde vlekken in het wereldwijde seismische netwerk op te vullen, " zoals vermeld in het persbericht.

Het FINESSE-project (Fibre Nervous Sensing Systems) dat de studie ondersteunde, loopt tot september 2020. Op de projectwebsite staat:"Het doel achter FINESSE … is om het zenuwstelsel van levende lichamen na te bootsen door door de mens gemaakte en natuurlijke structuren om te zetten in objecten die zijn gevoelig voor prikkels van buitenaf dankzij geavanceerde gedistribueerde glasvezelsensortechnologie, met als doel ofwel vroegtijdig te waarschuwen in geval van mogelijk gevaar of optreden van schade, of om de werking van de structuur te optimaliseren om een ​​duurzaam gebruik van natuurlijke hulpbronnen en activa mogelijk te maken."