Оптоволоконные кабели предупредят о землетрясениях и помогут проследить за ледниками

Относительно недавно выяснилось, что обычные волоконно-оптические кабели могут работать в качестве датчиков сейсмической активности. Колебания земной коры воздействуют на проложенный в зоне активности кабель и вызывают отклонения в степени рассеивания пучка света в волноводах. Аппаратура улавливает эти отклонения и идентифицирует их как сейсмическую активность. В поставленных год назад экспериментах, например, с помощью проложенных в земле волоконно-оптических кабелей удалось зафиксировать даже шаги пешеходов.

Вид на лагерь учёных на леднике (Institute of Geophysics / VAW / ETH Zurich)

Данную особенность оптических кабелей решено было проверить для оценки поведения ледников ― вот где поле непаханное. Ледники сами по себе служат индикаторами изменения климата. Площадь, объём и движение (разломы) крупнейших на Земле ледников дают ценнейшую информацию для долгосрочного предсказания погоды и для прогнозирования динамики климата. Плохо только то, что следить за ледниками с помощью традиционной сейсмической аппаратуры дорого и не везде доступно. Помогут ли в этом волоконно-оптические кабели? На этот вопрос попытались ответить специалисты Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich).

Группа учёных во главе с профессором Лаборатории гидравлики, гидрологии и гляциологии ETH Zurich Андреасом Фихтнером (Andreas Fichtner) отправилась на ледник Рона. В ходе проведённых экспериментов выяснилось, что оптоволоконные кабели представляют собой более чем прекрасные инструменты для фиксации сейсмической активности. Более того, проложенный по снегу и льду кабель под нагревом солнца сам вплавлялся в лёд, что категорически необходимо для работы подобной сети датчиков.

Вместо десятков килограммов аппаратуры лёгкий кабель и простой инструмент для разделки (Institute of Geophysics / VAW / ETH Zurich)

Созданная сеть датчиков с точками фиксации колебаний с шагом всего в один метр по длине кабеля была протестирована серией взрывов, имитирующих разломы в леднике. Полученные результаты превзошли все ожидания. Тем самым учёные вскоре могут получить в руки инструменты, которые помогут с высокой степенью точности проследить за ледниками и предупредить о землетрясениях на ранних стадиях активности земной коры.