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Conversión de los cables ópticos submarinos en conjuntos de sensores ambientales sin cambiar la infraestructura

Peer-Reviewed Publication

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

Mediante un método que convierte un cable óptico largo en muchos segmentos individuales capaces de detectar la actividad a su alrededor, los cables de comunicaciones submarinos podrían crear una amplia red de sensores ambientales del fondo marino sin necesidad de cambiar la infraestructura existente, señalan los investigadores. El nuevo enfoque, que se basa en investigaciones anteriores que demuestran la utilidad de la tecnología de detección del fondo marino basada en la fibra óptica, podría emplearse para detectar y definir mejor las vibraciones sísmicas submarinas y las corrientes oceánicas con mayor precisión. “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”, afirman Giuseppe Marra y sus colegas. “Esto tiene el potencial de transformar nuestra comprensión de los procesos superficiales y profundos del interior de la Tierra”. Cada vez son más las investigaciones que demuestran que los cables de comunicación óptica submarinos existentes pueden utilizarse como sensores del fondo marino para vigilar la actividad sísmica y otras perturbaciones submarinas. Sin embargo, las técnicas anteriores están limitadas en cuanto a resolución espacial y sensibilidad porque toda la longitud de un cable, que puede abarcar miles de kilómetros, actúa como un único sensor. Utilizando repetidores que amplifican una señal óptica a medida que se desplaza por un cable y un láser, Marra et al. demuestran que un solo cable puede dividirse en muchos segmentos individuales, convirtiendo de hecho un cable en un conjunto de sensores ambientales basados en interferometría. Los autores probaron este método utilizando un enlace submarino de fibra óptica de 5860 km de longitud entre el Reino Unido y Canadá, que contenía repetidores aproximadamente cada 46 km. Con este método, Marra et al. detectaron varios terremotos, movimientos sísmicos débiles y corrientes oceánicas a lo largo del cable. También pudieron determinar la región epicentral de un terremoto lejano utilizando las señales de diferentes segmentos a lo largo del cable. 

Para los periodistas interesados en las tendencias, varias publicaciones científicas recientes han presentado métodos similares para utilizar los cables de telecomunicaciones existentes como sensores geofísicos. Un informe de Science de febrero de 2021 (https://www.science.org/doi/full/10.1126/science.abe6648) demuestra el uso de la polarización en el tráfico regular de telecomunicaciones para detectar perturbaciones sísmicas en un cable submarino de fibra óptica de 10.000 km de longitud.

Asimismo, un informe de noviembre de 2019 (https://www.science.org/doi/10.1126/science.aay5881) publicado en Science demuestra que la dinámica de los océanos y los fondos marinos puede vigilarse mediante la detección acústica distribuida (DAS) en las fibras ópticas no utilizadas, o “fibras oscuras”, de los cables de fibra óptica. 


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