Los cables de fibra óptica pueden producir mapas subterráneos de alta resolución

por Jack Lee, Unión Geofísica Americana

Una serie de terremotos y réplicas sacudieron el área de Ridgecrest en el sur de California en 2019. La detección acústica distribuida (DAS) mediante cables de fibra óptica permite obtener imágenes del subsuelo de alta resolución, lo que puede explicar la amplificación observada en el sitio de los temblores sísmicos.

Cuánto se mueve el suelo durante un terremoto depende en gran medida de las propiedades de la roca y el suelo justo debajo de la superficie de la Tierra. Los estudios de modelización sugieren que los temblores del suelo se amplifican en las cuencas sedimentarias, en las que a menudo se encuentran áreas urbanas pobladas. Sin embargo, obtener imágenes de la estructura cercana a la superficie alrededor de áreas urbanas en alta resolución ha sido un desafío.

Yang et al. han desarrollado un nuevo enfoque que utiliza la detección acústica distribuida (DAS) para construir una imagen de alta resolución de la estructura cercana a la superficie. DAS es una técnica emergente que puede transformar las existentes.cables de fibra opticaen conjuntos sísmicos. Al monitorear los cambios en cómo se dispersan los pulsos de luz mientras viajan a través del cable, los científicos pueden calcular pequeños cambios de tensión en el material que rodea la fibra. Además de registrar terremotos, DAS ha demostrado ser útil en una variedad de aplicaciones, como nombrar la banda de música más ruidosa en el Desfile de las Rosas de 2020 y descubrir cambios dramáticos en el tráfico vehicular durante las órdenes de quedarse en casa por la COVID-19.

Investigadores anteriores reutilizaron un tramo de fibra de 10 kilómetros para detectar réplicas después del terremoto de Ridgecrest de magnitud 7,1 en California en julio de 2019. Su conjunto DAS detectó aproximadamente seis veces más réplicas pequeñas que los sensores convencionales durante un período de 3 meses.

En el nuevo estudio, los investigadores analizaron datos sísmicos continuos producidos por el tráfico. Los datos del DAS permitieron al equipo desarrollar un modelo de velocidad de corte cerca de la superficie con una resolución subkilómetro dos órdenes de magnitud mayor que los modelos típicos. Este modelo reveló que a lo largo de la fibra, los sitios donde las réplicas produjeron más movimiento del suelo generalmente correspondían con los lugares donde la velocidad de corte era menor.

Los autores sugieren que este mapeo de riesgos sísmicos a escala fina podría mejorar la gestión del riesgo sísmico urbano, especialmente en ciudades donde las redes de fibra óptica ya pueden estar presentes.

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Hora de publicación: 03-jun-2019