Revolucionando la observación sísmica: Cómo los cables de fibra óptica detectan terremotos

Un estudio reciente realizado por científicos de Caltech ha demostrado cómo una sección de cable de fibra óptica puede desvelar los detalles intrincados de un terremoto, proporcionando información valiosa sobre su tiempo y ubicación, así como sobre las áreas específicas de la falla que llevaron a la ruptura.

Una innovadora forma de medir la actividad sísmica

Durante años, el profesor de geofísica Zhongwen Zhan y su equipo han explorado la idea de reutilizar cables de fibra óptica para ampliar significativamente nuestra capacidad de medir la actividad sísmica. Esta técnica, conocida como detección acústica distribuida, implica la colocación de emisores láser en un extremo del cable, que envían haces de luz a través del núcleo de vidrio del cable. Las pequeñas imperfecciones en el vidrio reflejan parte de la luz hacia la fuente, creando puntos de referencia a lo largo del cable. Cuando las ondas sísmicas atraviesan el suelo, provocan pequeños movimientos en el cable, alterando el tiempo de viaje de la luz hacia estos puntos de referencia. Esto transforma cada imperfección en una suerte de sismómetro, permitiendo a los científicos rastrear las ondas sísmicas con gran precisión.

En un estudio reciente publicado en la revista Nature, los investigadores utilizaron una sección de cable de fibra óptica de 100 kilómetros para analizar en detalle la mecánica de un terremoto de magnitud 6 que ocurrió en 2021. Esta sección de cable actuó como una red de 10.000 sismómetros, revelando una secuencia de cuatro «subeventos» que componían el terremoto, subeventos que normalmente pasarían desapercibidos para una red sísmica convencional.

Miles de sismómetros virtuales

Comparado con los costosos sismómetros convencionales, que pueden llegar a costar hasta $50,000 cada uno, la utilización de cables de fibra óptica ofrece una solución mucho más económica y escalable. Cubrir todo el estado de California con cables de fibra óptica equivaldría a tener millones de sismómetros virtuales distribuidos en todo el territorio.

La colaboración entre el equipo de Zhongwen Zhan y el laboratorio de Nadia Lapusta, Profesora de Ingeniería Mecánica y Geofísica, permitió crear un modelo preciso del terremoto en base a los datos recopilados por la detección acústica distribuida. Este modelo reveló no solo los momentos precisos de los subeventos, sino también sus ubicaciones exactas en la falla.