Cercetătorii folosesc cablurile de internet și tunetele pentru a vedea ce se ascunde sub pământ

Tunetul nu produce doar zgomot în atmosferă. O parte din energia sa ajunge în sol și provoacă vibrații atât de mici, încât oamenii nu le pot simți. Cercetătorii au descoperit însă că aceste unde pot fi captate cu ajutorul cablurilor de fibră optică și folosite pentru a construi o imagine a structurilor ascunse sub suprafața Pământului.

Metoda a fost testată în campusul Universității Penn State din Statele Unite. Folosind un cablu de telecomunicații deja instalat, echipa a reușit să „vadă” până la o adâncime de aproximativ 100 de metri și să identifice mai multe zone în care roca era mai slabă decât în împrejurimi.

Cum poate deveni un cablu de internet un seismograf uriaș

Cercetătorii au folosit o tehnologie numită Distributed Acoustic Sensing, prescurtată DAS. Un aparat trimite impulsuri laser prin fibra optică și urmărește schimbările extrem de mici ale luminii reflectate în interiorul cablului. Atunci când solul vibrează, fibra se întinde sau se comprimă imperceptibil, iar modificarea poate fi măsurată.

Cablul utilizat în experiment are o lungime de aproximativ patru kilometri și a funcționat ca o rețea formată din peste 2.100 de senzori. Aceștia au înregistrat simultan mișcările solului din mai multe puncte, fără să fie necesară instalarea a mii de seismometre separate.

În aproximativ doi ani și jumătate, echipa a identificat 458 de evenimente clare produse de tunete și confirmate cu ajutorul datelor despre fulgere. Cercetătorii le numesc „thunderquakes”, un termen care ar putea fi tradus drept „cutremure de tunet”. Nu sunt cutremure propriu-zise, ci vibrații generate atunci când undele sonore puternice din atmosferă transferă energie către pământ.

Studiul a fost realizat de cercetători de la Universitatea Penn State, sub coordonarea lui Nolan Roth și Tieyuan Zhu, iar rezultatele au fost publicate în revista Science Advances

Tunetele au scos la iveală patru zone slabe

Undele seismice circulă cu viteze diferite în funcție de materialul prin care trec. Roca solidă, sedimentele, fisurile și zonele cu multă apă nu răspund identic. Analizând modul în care vibrațiile tunetelor s-au propagat prin sol, cercetătorii au putut reconstrui o hartă a straturilor aflate dedesubt.

Sub campus au fost găsite patru „zone slabe”, în care undele se deplasau mai încet. Acestea ar putea conține rocă fisurată, sedimente, apă sau goluri formate în calcar. Regiunea se află pe un teren carstic, unde apa poate dizolva treptat roca și poate crea peșteri ori doline.

Rezultatele nu s-au bazat exclusiv pe interpretarea cablului. Zonele respective au fost verificate prin foraje, studii inginerești, măsurători seismice independente și observații din satelit asupra deformării suprafeței.

Folosirea fibrei optice pentru monitorizarea Pământului nu este o idee complet nouă. Am explicat anterior cum tehnologia care oferă internet rapid poate detecta și cutremure. Elementul nou este folosirea tunetelor drept sursă naturală de energie seismică pentru realizarea unor imagini ale subsolului.

Metoda ar putea deveni utilă în orașe sau în regiuni unde investigațiile clasice sunt scumpe și dificil de realizat. În timp, infrastructura de fibră optică deja îngropată ar putea ajuta la identificarea terenurilor instabile, a dolinelor, a rezervelor de apă subterană sau a altor riscuri apropiate de suprafață.

De ce unele cabluri USB-C nu funcționează cu PC-ul tău, deși se potrivesc perfect în port