Des scientifiques transforment des câbles sous-marins à fibres optiques en sismographes – TechCrunch

La surveillance de l’activité sismique dans le monde entier est une tâche importante, mais qui nécessite du matériel sur le site à mesurer – difficile au milieu de l’océan. Mais une nouvelle recherche de Berkeley pourrait transformer les câbles à fibres optiques sous-marins existants en un réseau de sismographes, créant ainsi une vision globale sans précédent des mouvements tectoniques de la Terre.

La plupart des données des sismologues proviennent d'instruments à terre, ce qui signifie que la plupart de nos connaissances sur l'activité sismique se limitent à un tiers de la surface de la planète. Nous ne savons même pas où se trouvent toutes les fautes car il n’ya pas eu d’étude exhaustive ni de surveillance à long terme du plancher océanique.

«Il existe un besoin énorme en sismologie des fonds marins», a expliqué l'auteur principal de l'étude, Nathaniel Lindsey, dans un communiqué de presse publié à Berkeley. «Toute instrumentation dans l'océan, même si ce n'est que pour les 50 premiers kilomètres de la côte, sera très utile.»

Bien sûr, la raison pour laquelle nous ne l’avons pas fait est qu’il est très difficile de placer, de maintenir et d’accéder aux instruments de précision nécessaires aux travaux sismiques à long terme sous l’eau. Mais que se passerait-il s'il existait déjà des instruments qui n'attendaient que nous pour en tirer parti? C’est l’idée que Lindsey et ses collègues poursuivent en ce qui concerne les câbles sous-marins à fibres optiques.

Ces câbles transportent des données sur de longues distances, parfois dans le backbone d’Internet, et parfois dans des réseaux privés. Mais ils ont tous un point commun: ils utilisent la lumière pour le faire – lumière qui est dispersée et déformée si le câble se déplace ou change d’orientation.

En surveillant attentivement ce phénomène de «rétrodiffusion», on peut voir exactement où le câble se plie et dans quelle mesure, parfois même à quelques nanomètres près. Cela signifie que les chercheurs peuvent observer un câble afin de déterminer la source de l'activité sismique avec un niveau de précision extraordinaire.

Cette technique s'appelle la détection acoustique distribuée et traite le câble comme s'il s'agissait d'une série de milliers de capteurs de mouvement individuels. Le câble sur lequel l’équipe a testé a une infrastructure de données sous-marines de l’infrastructure de données sous-marines du Monterey Bay Aquarium Research Institute d’une vingtaine de kilomètres, capable de détecter le moindre mouvement de la surface à laquelle ils sont attachés.

«C’est vraiment une étude à la frontière de la sismologie, la première fois que des gens utilisent des câbles à fibres optiques offshore pour examiner ces types de signaux océanographiques ou pour visualiser des structures de défauts», a déclaré Jonathan Ajo-Franklin, du Berkeley National Lab.

Après avoir branché le câble de MBARI au système DAS, l’équipe a rassemblé une tonne d’informations vérifiables: déplacement à partir de kilomètres de tremblement de terre de magnitude 3,4, cartes de failles connues mais non cartographiées dans la baie, et schémas de mouvement de l’eau qui font également allusion à l’activité sismique.

Le principal nœud scientifique du système de recherche accéléré de Monterey. Bonne chance pour garder les crabes de là.

La meilleure partie, dit Lindsey, est que vous n’avez même pas besoin d’attacher de l’équipement ou des répéteurs sur toute la longueur du câble. «Il vous suffit de vous rendre sur le site et de connecter l’instrument au bout de la fibre», a-t-il déclaré.

Bien sûr, la plupart des principaux câbles sous-marins n’ont pas simplement une grande extrémité exposée pour la connexion aléatoire de chercheurs. Et les signaux utilisés par la technologie pour mesurer la rétrodiffusion pourraient éventuellement interférer avec les autres, bien que des travaux soient en cours pour le tester et le prévenir si possible.

En cas de succès, les plus gros câbles actifs pourraient être utilisés comme instruments de recherche et contribueraient à éclairer l’angle mort des sismologues en ce qui concerne l’activité et les caractéristiques du plancher océanique. Les travaux de l’équipe sont publiés aujourd’hui dans la revue Science.

Traduit de la source : https://techcrunch.com/2019/11/28/scientists-turn-undersea-fiber-optic-cables-into-seismographs/

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