Геолози използват телекомуникационни "тъмни влакна", за да картографират вътрешностите на Земята

Мрежите от оптични кабели, които пресичат планетата, могат да се използват за по-добро разбиране на случващото се вътре в нея

Ваня Милева Последна промяна на 17 април 2024 в 00:00 4991 0

Оптичните кабели, предназначени за пренасяне на телекомуникации, могат да се използват и за картографиране на вътрешността на Земята

Кредит Rawpixel

Оптичните кабели, предназначени за пренасяне на телекомуникации, могат да се използват и за картографиране на вътрешността на Земята

Офлайн телеком кабели, наречени "тъмни влакна", могат да се използват за усещане на подземни сеизмични вълни. Геофизиците все по-често използват такива сигнали, за да изучават аспекти от земната повърхност, включително скрити източници на геотермална енергия и опасност от земетресения.

Земетресенията и дори лека околна сеизмична активност могат неусетно да разтегнат или деформират мрежите от оптични кабели, които пресичат планетата, пренасяйки интернет и повечето от нашите телекомуникационни данни.

Чрез изстрелване на импулси от лазери през такива кабели и измерване на отраженията на обратното разсейване, изследователите могат да запишат сеизмичната активност, която би било непрактично да се улови с конвенционални сензори, включително подводни земетресения и напрежение във вулканични диги.

"Това е огромна логистична операция за получаване на измервания с висока плътност в големи участъци от Земята", коментира Джонатан Аджо-Франклин (Jonathan Ajo-Franklin) от Университета Райс в Тексас.

Такива измервания не могат да бъдат направени чрез повечето активни оптични кабели, които вече се използват за предаване на данни, без да се прекъсва услугата. Но телекомуникационните компании често вграждат допълнителни влакна в своите мрежи, които остават офлайн, докато някой не ги наеме. Все повече изследователи използват тези "тъмни влакна", за да записват сеизмичната активност и да картографират подземната повърхност в детайли.

Аджо-Франклин и неговите колеги наскоро завършиха събирането на данни за един такъв проект, за да демонстрират, че могат да използват тъмно влакно, за да намерят скрити източници на геотермална енергия. В продължение на няколко години те използват 28-километрово тъмно влакно, за да събират околни сеизмични данни в долината Империал в Калифорния.

След това те използват вариациите в скоростта сред сеизмичните вълни, които са записали, за да създадат подробно напречно сечение на 3 километра земя под кабела.

Получената карта разкрива неизследван преди това разлом. Проучваенто им също така идентифицира зона с нискоскоростни вълни, която изследователите свързват с наличието на източник на геотермална енергия, скрит под повърхността. Този източник е бил идентифициран преди това чрез сондажи, пробити за проучване на нефт и газ. Намирането му с помощта на влакното показва, че методът може да бъде "инструмент, който може да покаже значи за съществуването на тези типове системи на правилното място", обяснява Аджо-Франклин.

Наблюдения на околния шум върху ~28 -километровата разпределена акустична сензорна решетка. Панел (a) 60-секунден запис на околния шум в скорост на деформация (единицата е нанодеформация/секунда) със сеизмични следи от движещи се превозни средства и устойчиви локализирани източници, като фабрики, пресичащи пътища, надлез Броули и летище Броули. Карта на улиците в горната част на (a) показва основните инфраструктури, пресичащи кабела. Панел (b) 2-дневен осреднен спектър на шума по кабела. Три цветни звезди представляват откритите устойчиви локализирани източници, като силози за зърно (червената звезда) и пресичащи пътища (сините звезди). Кредит: Feng Cheng et al.

Но други изследователи смятат, че подходът може да не доведе до нови геотермални открития на много други места. Въпреки обширната оптична инфраструктура, кабелите обикновено са групирани там, където живеят хора, а не в отдалечени райони, където има интерес да се извършват нови проучвания. Всъщност авторите на проучването са имали късмет, че оптичният кабел се намира на върха на геотермален резервоар.

И все пак тъмните влакна могат да осигурят мощен начин за създаване на картина с висока разделителна способност на подземната повърхност под градовете, където оптичните мрежи са най-плътни и където подробните карти могат да бъдат полезни за разбиране на опасностите от земетресения.

Този месец Андреас Фихтнер (Andreas Fichtner) от ETH Цюрих, ШвейцарияФихтнер и колегите му ще се опитат да наблюдават подобни земетресения с помощта на тъмни влакна, които свързват два сеизмично активни острова в Гърция. Този проект ще се осъществи само благодарение на едно случайно партньорство с гръцка телекомуникационна компания, която се е съгласила да им позволи да използват влакната.

Справка: "Using Dark Fiber and Distributed Acoustic Sensing to Characterize a Geothermal System in the Imperial Valley, Southern California"
Feng Cheng, Jonathan B. Ajo-Franklin, Avinash Nayak, Veronica Rodriguez Tribaldos, Robert Mellors, Patrick Dobson, the Imperial Valley Dark Fiber Team
Journal of Geophysical Research: Solid Earth; https://doi.org/10.1029/2022JB025240 

Източник: Geoscientists are using telecom 'dark fibres' to map Earth’s innards, New Scientist

Най-важното
Всички новини
За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !