Старые подводные кабели приспособят для регистрации землетрясений

История подводных коммуникационных кабелей насчитывает уже более полутора веков. Сегодня высокопроизводительные оптоволоконные каналы связывают все континенты, за исключением Антарктиды. Натаниэль Линдси (Nathaniel Lindsey) из Калифорнийского университета в Беркли и его коллеги предлагают использовать их для развертывания сети мониторинга сейсмической активности у морского дна — прежде всего там, где использование традиционных инструментов затруднено.

В статье, опубликованной в журнале Science, ученые сообщают об успешном эксперименте по использованию 20-километрового участка старого кабеля в качестве подводного сейсмометра. Специальные световые импульсы, передаваемые по оптоволокну, позволили регистрировать даже мельчайшие перемещения и колебания кабеля, превратив его в распределенный акустический детектор. Работа велась на глубине около 100 метров, но в будущем авторы планируют попробовать и более серьезные погружения.

Тем не менее уже за те четверо суток, в течение которых велись наблюдения близ побережья Калифорнии, удалось зарегистрировать подводное землетрясение магнитудой 3,5. А отражение созданных им волн от придонных пород указало на существование прежде неизвестной системы разломов. Авторы отмечают, что сегодня глубоководные сейсмические датчики — большая редкость, тогда как неиспользуемые кабели лежат повсюду.

(A) Submarine telecommunication cable map. Illustration of the existing and planned submarine telecommunication infrastructure. Optical frequency metrology techniques enable these fiber links to be used for the detection of earthquakes at the bottom of seas and oceans. Map data © OpenStreetMap contributors; Cable data: TeleGeography’s Telecom Resources licensed under Creative Commons Share alike. (B) Illustration of the optical setup used in our experiments for measuring the seismically-induced perturbation of the optical signal travelling in the fiber. The same principle was used for terrestrial and submarine fiber links (only the latter case is illustrated in the figure). ULE: ultra-low expansion glass used to stabilize the laser frequency. Credit: (c) 2018 Science (2018). DOI: 10.1126/science.aat4458