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) que utiliza cables de fibra óptica permite obtener imágenes del subsuelo de alta resolución, lo que puede explicar la amplificación del terremoto observada en el sitio.

La cantidad de movimiento del 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 modelado sugieren que la sacudida del suelo se amplifica en las cuencas sedimentarias, en las que a menudo se ubican las áreas urbanas pobladas.Sin embargo, obtener imágenes de estructuras cercanas a la superficie alrededor de áreas urbanas en alta resolución ha sido un desafío.

Yang et al.han desarrollado un nuevo enfoque de uso de 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 transformarcables de fibra ópticaen arreglos sísmicos.Al monitorear los cambios en la forma en que los pulsos de luz se dispersan a medida que 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 a la banda de marcha 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 de 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 matriz 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 de subkilómetro dos órdenes de magnitud más alta 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 se correspondían con los lugares donde la velocidad de corte era menor.

Tal mapeo de peligro sísmico a escala fina podría mejorar la gestión del riesgo sísmico urbano, especialmente en ciudades donde las redes de fibra óptica ya pueden estar presentes, sugieren los autores.

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Hora de publicación: 03-jun-2019