Aprovechando los cables submarinos para monitorizar el fondo oceánico
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En los últimos años se han planteado varios usos alternativos para los cables submarinos, más allá de su función principal como canal de comunicaciones transoceánico. Un equipo de investigadores de Estados Unidos, Reino Unido e Italia han presentado recientemente un nuevo enfoque que pretende utilizar estos cables como una red de sensores para comprender mejor la actividad sísmica y las corrientes oceánicas en los fondos marinos.
Los cables de fibra óptica que se emplean para interconectar los centros de datos en todo el mundo recorren miles de kilómetros por el fondo marino, conformando una vasta red a la que se podrían dar otros usos adicionales. Algunos innovadores han desarrollado proyectos para instalar sistemas de monitorización de los propios cables, que permiten detectar posibles fallas o roturas en su línea con más precisión, acelerando la resolución de problemas, pero otros han ido más allá.
Aprovechando que los cables submarinos recorren grandes distancias a lo largo de los océanos, un equipo de investigadores de Estados Unidos, Reino Unido e Italia han ideado un sistema que aprovecha estas líneas para monitorizar lo que ocurre en el fondo marino, tanto a nivel sísmico como de las corrientes oceánicas. Por un lado, los sensores sísmicos ayudarían a detectar indicios de terremotos en el fondo marino, que se convierten en maremotos y tsunamis. Por otro, el estudio de las corrientes marinas aportaría un conocimiento adicional al estudio del mar y de ciertos efectos meteorológicos.
En investigaciones anteriores se había demostrado que se puede aprovechar la fibra óptica existente para monitorizar el fondo marino, usando el cable como un sensor, aunque este enfoque presentaba limitaciones de resolución espacial y sensibilidad. Ahora, como han explicado estos investigadores en un artículo publicado por Science, han determinado que se puede subdividir cada cable segmentos individuales que podrían captar mejor lo que sucede a su alrededor, sin necesidad de cambiar la infraestructura existente.
Este enfoque se basa en que los cables ya cuentan con repetidores situados a lo largo de su recorrido, que suelen instalarse a una distancia de entre 45 y 90 kilómetros. Esto ya establece una subdivisión que se puede aprovechar para dividir el cable en tramos que, en combinación con una fuente láser, actuarían como como sensores vibratorios. Para demostrar la viabilidad de su concepto han realizado pruebas en un cable de fibra que une Reino Unido y Canadá a lo largo de 5.890 kilómetros, con repetidores situados cada 46 km.
En estas pruebas han utilizado los segmentos del cable como una matriz de sensores basada en interferometría óptica, logrando detectar varios terremotos, movimientos sísmicos débiles y corrientes oceánicas a lo largo de su recorrido. Y también lograron determinar el epicentro de un terremoto lejano mediante la triangulación de las señales recibidas por diferentes segmentos de cable.
En este artículo sus autores dicen que “al convertir los cables submarinos en conjuntos de sensores ambientales, se podría implementar una gran red de cientos o miles de sensores del fondo marino permanentes y en tiempo real sin modificar la infraestructura submarina existente. Esto tiene el potencial de transformar nuestra comprensión de los procesos superficiales y profundos dentro de la Tierra”.
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