Como os cabos de fibra óptica podem avisá-lo sobre um terremoto

Jul 07, 2023

Matt Simon

O terremoto de magnitude 7,8 na Turquia e na Síria na segunda-feira é um lembrete brutal de que, no fundo, o planeta Terra ainda esconde segredos. Os cientistas sabem muito bem que as falhas são propensas a terremotos, mas não podem dizer quando um agitador irá atacar ou quão grande será. Se pudessem, o número de mortos não passaria de 20.000 até agora - e as equipes de resgate ainda estão lutando para encontrar sobreviventes.

Ainda assim, nos últimos anos, os cientistas fizeram progressos no desenvolvimento de sistemas de alerta precoce de terremotos, nos quais os sismômetros detectam o início de estrondos e enviam alertas diretamente para os telefones das pessoas. Esse alarme não vem dias ou horas antes do terremoto, mas segundos. Os ataques sísmicos do planeta são muito repentinos para os cientistas fornecerem tempos de alerta substanciais.

Uma nova técnica, no entanto, poderia um dia impulsionar esses sistemas de alerta precoce, fornecendo tempo extra para as pessoas se prepararem para terremotos - embora ainda seja da ordem de alguns segundos, dependendo de quão perto uma pessoa está do epicentro. . É chamado de detecção acústica distribuída, ou DAS. Embora o campo ainda esteja em sua infância, o DAS pode aproveitar os cabos de fibra ótica enterrados sob nossos pés como uma rede ultrassensível e extensa para detectar ondas sísmicas. Esses cabos são usados ​​para telecomunicações, mas podem ser reaproveitados para detectar terremotos e erupções vulcânicas porque o movimento do solo interrompe levemente a passagem da luz pelo cabo, criando um sinal distinto.

DAS não pode prever terremotos; apenas detecta tremores precoces. “Qualquer sistema, seja um sismômetro ou cabo de fibra ótica, não pode detectar coisas antes que aconteçam no sensor”, diz o geocientista Philippe Jousset, do Centro Alemão de Pesquisa em Geociências, que usou o DAS para detectar atividade vulcânica no Monte Etna, na Itália. "Temos que ter o sensor o mais próximo possível de uma fonte para que possamos detectar com antecedência. Há muitos cabos por toda parte. Portanto, se pudéssemos monitorá-los todos de uma vez, obteríamos informações assim que algo acontecesse. ."

Quando uma falha se rompe, ela dispara diferentes tipos de ondas sísmicas. As primárias, ondas P, viajam a 3,7 milhas por segundo. Estes não são muito prejudiciais para casas e outras infraestruturas. As ondas secundárias, ou ondas S, são muito mais prejudiciais, viajando a 2,5 milhas por segundo. Ainda mais destrutivas são as ondas de superfície, que se movem na mesma velocidade das ondas S ou talvez um pouco mais devagar. Estes rasgam a superfície da Terra, levando a uma deformação dramática do solo. (Eles são especialmente destrutivos porque sua energia está concentrada em um plano relativamente plano ao longo da superfície, enquanto as ondas P e as ondas S se espalham mais tridimensionalmente no subsolo, distribuindo sua energia.)

Os sistemas existentes de alerta precoce de terremotos, como o ShakeAlert do Serviço Geológico dos Estados Unidos, usam sismômetros para explorar as diferentes velocidades das ondas sísmicas. O ShakeAlert consiste em cerca de 1.400 estações sísmicas na Califórnia, Oregon e Washington, com planos de adicionar quase 300 outras. Eles monitoram ondas P de movimento rápido, que avisam sobre ondas S e ondas de superfície mais prejudiciais a caminho. Se ocorrer um terremoto e pelo menos quatro estações separadas detectarem o evento, esse sinal será enviado a um data center. Caso os algoritmos do sistema determinem que o tremor será superior a 5 graus, ele disparará um alerta de emergência a ser enviado aos celulares dos moradores locais. (Graças a uma parceria do ShakeAlert com o Google, ele é enviado aos usuários do Android se a magnitude for superior a 4,5.)

Jeremy White

Emily Mullin

Will Knight

Equipe WIRED

Todo esse transporte de dados por meio de equipamentos de telecomunicações modernos acontece na velocidade da luz – cerca de 186.000 milhas por segundo – que é muito, muito mais rápido do que as ondas sísmicas destrutivas viajam. Mas quanto aviso um residente recebe depende de quão longe ele está do epicentro. Se eles estiverem bem em cima dele, simplesmente não há tempo suficiente para receber o alerta antes que eles comecem a tremer. Pense nisso como uma tempestade: quanto mais perto você estiver do raio, mais cedo ouvirá o trovão.