Um estudo recente explica como cabos de fibra óptica de telecomunicações não utilizados podem ser reaproveitados para sistemas de alerta precoce de terremotos (EEW) offshore.
A falta de estações sísmicas posicionadas ao largo de costas densamente povoadas, onde estão localizadas algumas das regiões mais sismicamente activas do mundo, é um dos obstáculos mais significativos a um sistema de alerta precoce de terramotos.
Sensoriamento Acústico Distribuído
Num estudo publicado no The Seismic Record, Jiuxun Yin, pesquisador do Caltech atualmente no SLB, e colegas coletaram amostras de dados sísmicos em 8.960 canais ao longo de um cabo submarino de telecomunicações operando entre os Estados Unidos e o Chile durante quatro dias.
O sistema, conhecido como Sensoriamento Acústico Distribuído, ou DAS, emprega milhares de sensores sísmicos na forma de falhas internas microscópicas em uma longa fibra óptica.
Durante o período de estudo, Yin e colegas empregaram dados de cabos para avaliar os locais dos terremotos e estimar as magnitudes dos terremotos para um terremoto em terra (magnitude 3,7) e dois no mar (magnitudes 2,7 e 3,3).
Suas descobertas revelam que o uso deste único conjunto DAS melhora o alerta precoce de terremotos em cerca de três segundos quando comparado aos conjuntos DAS onshore.
Os pesquisadores descobriram que, ao implantar numerosos conjuntos DAS espaçados de 50 quilômetros entre si e cooperar na área, eles poderiam aumentar o tempo de alerta EEW na zona de subducção em cinco segundos.
“A principal vantagem é a localização offshore da matriz, o que elimina a necessidade de esperar que as ondas sísmicas cheguem às estações terrestres”, disse Yin.
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O risco sísmico do Chile
A região ao largo da costa do Chile é análoga à zona de Cascadia, ao largo da costa do Canadá e do Noroeste Pacífico dos Estados Unidos.
Ambos os locais têm uma zona de subducção ativa, onde as placas tectônicas se encontram e uma placa afunda sob a outra, resultando em alguns dos maiores e mais devastadores terremotos da história.
Numerosas falhas já abrigaram terremotos de magnitude 6 ou maiores, mesmo na costa do sul da Califórnia. O alerta precoce de terremotos no mar poderia ajudar a proteger vidas e propriedades em todos esses locais costeiros densamente povoados.
Yi explicou que a principal razão para selecionar o elevado risco sísmico do Chile é porque a região sofre frequentes terremotos offshore e foi afetada por vários terremotos fortes.
“Dado o alto risco sísmico e os impactos potencialmente devastadores de um grande terremoto, há uma necessidade premente de um sistema confiável de alerta precoce de terremotos no mar no Chile”, acrescentou.
Os pesquisadores empregaram um modelo de inteligência artificial de aprendizagem profunda que foi desenvolvido e verificado em dados sísmicos e DAS anteriores para extrair ondas de terremotos dos dados DAS deste cabo offshore.
Antes de desenvolver um sistema EEW em tempo real que faça interface com as estruturas EEW existentes, os pesquisadores precisam de dados adicionais, especialmente de terremotos maiores, bem como de mais conhecimento sobre como o equipamento DAS se comporta, de acordo com Yin.
Ele destacou que existem outros locais no mundo onde esta pesquisa pode ser realizada.
Existem cerca de 1.500 locais de aterrissagem de cabos em todo o mundo, e os avanços tecnológicos permitem o uso de cabos operacionais e a adição de sistemas DAS sem impactar a transmissão de dados (de telecomunicações).
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