Учёные совершили прорыв в обнаружении землетрясений, успешно превратив интернет-кабели в сложные сейсмометры

Учёные совершили прорыв в обнаружении землетрясений, успешно превратив интернет-кабели в сложные сейсмометры, что может революционизировать системы раннего оповещения и дать людям драгоценные секунды для поиска убежища перед тем, как начнутся разрушительные толчки.

В новаторском исследовании, опубликованном в четверг в журнале Science, учёные сообщили, что использовали волоконно-оптические кабели для создания подробных «изображений» землетрясения Мендосино 2024 года, точно определив его магнитуду, местоположение и особенности разлома. Эта технология, называемая распределённой акустической сенсорикой, впервые позволила учёным успешно отследить процесс разлома столь крупного землетрясения с помощью телекоммуникационной инфраструктуры.

Революционный метод обнаружения демонстрирует перспективы

Исследовательская группа под руководством ученого Геологической службы США Джеймса Аттерхольта продемонстрировала, как существующие волоконно-оптические сети могут значительно расширить возможности мониторинга землетрясений, особенно для опасных подводных толчков, которые традиционные наземные сейсмометры с трудом могут быстро обнаружить.

«Это первое исследование, которое визуализирует процесс разрыва во время такого крупного землетрясения», — сказал Аттерхольт. «Это показывает, что существует потенциал для улучшения системы раннего оповещения о землетрясениях с помощью телекоммуникационных оптоволокон».

Технология работает путем пропускания лазерных импульсов через оптоволоконные кабели и измерения изменений возвращаемого света, когда землетрясения вызывают растяжение или изгиб кабелей. Более чем за два года до землетрясения в Мендосино исследователи установили устройство для распределенного акустического зондирования в полицейском участке Аркаты, фактически превратив интернет-кабели участка в огромный детектор землетрясений.

Устранение критических слепых зон

Этот прорыв решает фундаментальную проблему в мониторинге землетрясений: 70% поверхности Земли покрыто водой, но большинство сейсмометров расположены на суше. Это создает опасные "слепые зоны" для подводных землетрясений, которые зачастую оказываются самыми разрушительными и приводят к возникновению цунами.

«Если у нас происходит сильное землетрясение под водой, как то, что было на Камчатке [этим летом], наши датчики, которые сообщают, что только что произошло землетрясение, находятся довольно далеко», — сказала Эмили Бродски, геофизик из Калифорнийского университета в Санта-Крузе, которая написала комментарий к исследованию. «По сути, мы как будто смотрим на землетрясение сквозь очень мутные очки и делаем всё, что можем угадать».

Последние достижения ускорили внедрение новых возможностей. Исследователи из Университета Вашингтона разработали ИИ-алгоритмы, которые могут усиливать сигналы землетрясений, скрытые в фоновом шуме, в 2,5 раза, что позволяет обнаружить толчки, невидимые для человеческого анализа. В мае 2024 года им удалось успешно продемонстрировать технологию, используя действующие телекоммуникационные кабели, при этом интернет функционировал в полном объёме.

Ранние заявки показывают результаты

Технология уже функционирует в некоторых местах. Метеорологическое управление Исландии использует распределённое акустическое зондирование для раннего предупреждения о вулканических извержениях, а исследователи на Аляске обнаружили сейсмическую активность вдоль зон субдукции, которая ранее не отражалась в традиционных каталогах наблюдений.

Система ShakeAlert в США, которая в настоящее время использует спутниковые данные наряду с традиционными сейсмометрами, рассматривает интеграцию с оптоволоконным зондированием для повышения охвата и сокращения времени реакции. Современные системы раннего предупреждения о землетрясениях могут предоставлять оповещение за секунды или даже за десятки секунд до события, однако оптоволоконные сети способны увеличить это временное окно, особенно для событий, происходящих в открытом море.

Тем не менее, массовое внедрение сталкивается с определёнными трудностями. Телекоммуникационные компании обоснованно опасаются подключать научное оборудование к ценным инфраструктурам, а для балансировки общественной безопасности с коммерческими интересами необходимо развитие регулирующих рамок. На данный момент технология эффективно работает на расстояниях до примерно 90 миль, что ограничивает её применение для морских объектов.

Несмотря на эти проблемы, эксперты утверждают, что потенциальная выгода огромна. Использование существующих глобальных оптоволоконных сетей — а их общая протяжённость превышает 10 миллионов километров по всему миру — может создать самую комплексную систему мониторинга землетрясений в истории, что позволит значительно повысить эффективность раннего оповещения и потенциально спасти тысячи жизней.

Источник. 

https://www.nbcnews.com/science/earthquakes/lasers-fiber-optics-tiny-vibrations-tease-way-warn-earthquakes-rcna233568

***

Другая тема, про обнаружение цунами и вызывающие их землетрясение. Возможно тоже будет интересно:

https://dominatingcosmicniches.blogspot.com/2025/09/guardian-20.html