Новая технология позволит ученым по небольшим изменениям сигнала в трансокеанских кабелях оптоволоконной связи обнаруживать и локализовать подводные землетрясения.
Хотя около 70 % Земли покрыто водой, большинство землетрясений, о которых известно сейсмологам, происходят на суше. Чтобы зафиксировать колебания земной коры на дне океанов, помогают лишь дорогостоящие датчики с автономным питанием, которые сначала погружают на дно, а затем извлекают оттуда, а также сейсмографы в прибрежных районах, которые имеют постоянную связь с сушей.
Теперь ученые получат в распоряжение сеть протяженностью более миллиона километров. Это оптоволоконные кабели, протянутые по дну океанов. За последние десятилетия их число значительно увеличилось из-за распространения интернета. Сейсмологам понадобятся всего лишь два лазера на обоих концах кабели и доступ к небольшой части его полосы пропускания. Технология не требует никаких изменений в конструкции кабеля и не вносит помех в его работу.
Метод был изобретен в результате случайного наблюдения. Метролог Джузеппе Марра (Giuseppe Marra) из Национальной физической лаборатории Великобритании в Теддингтоне тестировал оптоволоконные линии, соединяющие атомные часы в лабораториях разных стран. В октябре 2016 года он обнаружил, что уровень шума в сигнале, который всегда возникает из-за небольших колебаний кабеля, значительно выше обычного. Джузеппе Марра пришел к выводу, что это явления связано с двумя землетрясениями магнитудой 5,9 и 6,5. Тогда он решил продолжить наблюдения на подводном кабеле, проложенном между Сицилией и Мальтой, и сумел зафиксировать землетрясение магнитудой 3,4. Точную локализацию землетрясения тогда получить не удалось, но исследователи поняли, что, запуская лазерный сигнал с противоположных концов кабеля, можно по разнице во времени прохождения сигнала установить точку, где колебания коры начали воздействовать на кабель, а используя несколько кабелей, определить положение эпицентра.
Результаты исследования опубликованы в журнале Science.