أظهر بحث جديد أن شبكة الكابلات البحرية التي تنقل البيانات حول العالم يمكن أن تستخدم يومًا ما لتتبع الزلازل وأمواج تسونامي. في اختبار العام الماضي ، تمكن أحد كابلات الألياف الضوئية من Google من اكتشاف الزلازل القريبة من خلال اكتشاف التشوهات في نبضات الضوء المرسلة على طول الكابل. إنها فكرة جديدة يعمل عليها الباحثون منذ عدة سنوات.
هل يمكننا إيجاد طريقة أرخص لتغطية المحيط بأجهزة استشعار جيوفيزيائية؟ البنية التحتية لكبل الاتصالات السلكية واللاسلكية موجودة بالفعل. يقول Zhongwen Zhan ، الأستاذ المساعد في الجيوفيزياء في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا وكبير مؤلفي البحث المنشور اليوم في جريدة علم.
بالإضافة إلى وظيفتها الرئيسية المتمثلة في إرسال البيانات إلى جميع أنحاء العالم ، يمكن أن ترسل هذه الكابلات يومًا ما إنذارات مبكرة إلى الناس على الأرض عندما يضرب تسونامي طريقه. يمكنهم أيضًا السماح لعلماء الزلازل والجيوفيزيائيين بإلقاء نظرة فاحصة على الزلازل التي تحدث تحت الماء. نظرًا لأن جميع المستشعرات المستخدمة حاليًا للكشف عن الزلازل موجودة على الأرض ، فإن هذه الكابلات يمكن أن تملأ فجوات هائلة في قدرة العلماء على مراقبة النشاط الزلزالي. لا يتطلب النهج الجديد حتى تركيب معدات جديدة على الشبكة الحالية التي تزيد عن مليون كيلومتر من كابلات الألياف الضوئية التي تعبر قاع البحر.
يستفيد النهج الجديد من الكابلات التي تم تصميمها بالفعل. عندما يرسل جهاز إرسال في أحد طرفي الكبل إشارة ضوئية لنقل البيانات ، يتم توجيه موجات الضوء في اتجاه معين. في حالة حدوث زلزال ، يمكن أن يهز الكابل أو ينحني أو يلف – وهذا يغير اتجاه موجات الضوء. على الطرف الآخر من الكبل ، يلاحظ Google التشوهات ويصلحها. الآن يريد مشاركة بياناته ، التغييرات في ما يسمى “حالة استقطاب” الضوء ، مع علماء الزلازل مثل Zhan حتى يتمكنوا من دراسة الزلازل التي تسببت في التشوهات.
بين ديسمبر 2019 وسبتمبر 2020 ، وثق فريق البحث الخاص بـ Zhan حوالي 20 زلزالًا متوسط إلى كبير باستخدام كابل كوري بطول 10500 كيلومتر ، يمتد من لوس أنجلوس ، كاليفورنيا ، إلى فالبارايسو في تشيلي كان الكابل أيضًا قادرًا على التقاط الانتفاخات في المحيط بسبب العواصف. يشير هذا إلى أنه يمكن أيضًا استخدام هذه التقنية لاكتشاف موجات المد ، التي يمكن أن تحدثها الزلازل.
إن القدرة على رؤية أمواج تسونامي وهي لا تزال بعيدة عن الشاطئ يمكن أن تنقذ الأرواح. بالإضافة إلى الحصول على رؤية أفضل للمحيط من العدد الصغير لأجهزة الاستشعار الموجودة المصممة خصيصًا للبحث عن موجات المد ، يمكن لكابلات الألياف الضوئية أيضًا إرسال تنبيهات إلى الشاطئ بشكل أسرع – ربما في أجزاء من الثانية ، اعتمادًا على الموقف. Google.
كتب Google في المدونة في يوليو الماضي ، بعد وقت قصير من اتصال الشركة بـ Zhan لمواصلة تطوير النهج الجديد للكشف عن الزلازل في قاع البحر.
يقول زان: “نأمل أن يمنح هذا النهج الجديد الأشخاص حقًا فرصة أفضل لمتابعة هذه الأحداث في وقت مبكر ، بحيث يكون لدى الناس المزيد من الوقت للرد”.
في 2018، تم نشر بحث مماثل أظهر أن كابلات قاع البحر لديها القدرة على اكتشاف الزلازل وأمواج تسونامي – لكن هذا النهج كان له بعض القيود. كان لابد من تزويد الكابلات بمعدات متخصصة لإطلاق أشعة الليزر على طول الكابل. وبالمقارنة ، فإن هذا النهج الجديد يوفر المال لأنه لا يتطلب أي بنية تحتية جديدة. كانت هناك أيضًا مخاوف من أن تؤدي إضافة معدات إلى الكابلات إلى فتح الباب أمام ثغرات أمنية ، مما يسمح للممثلين الخبيثين بالوصول إلى البيانات المرسلة عبر الشبكة. يقول زان أن هذا لا بأس به مع النهج الجديد ؛ لا يمكن للعلماء رؤية معلومات حول المحتوى المرسل عند دراسة استقطاب الضوء.
يقول زان: “إنها طريقة آمنة تمامًا للاستفادة من البنية التحتية الموجودة مسبقًا لفعل شيء جيد للمجتمع والعلوم”.
