Cabos submarinos formarão rede de sensores para monitorar 75% da Terra

Redação do Site Inovação Tecnológica - 29/07/2022

A nova técnica interferométrica aproveita os repetidores já existentes na rede.
[Imagem: G. Marra et al. - 10.1126/science.abo19]

Rede de sensores geofísicos

Pesquisadores deram um passo importante para transformar os cabos submarinos de telecomunicações e de energia em uma rede de sensores capazes de coletar dados dos oceanos, que representam 75% da área do planeta.

Já é possível usar esses cabos como sensores, mas, com a tecnologia disponível até agora, cada cabo só consegue funcionar como um sensor individual.

Agora, Giuseppe Marra e colegas do Laboratório Nacional de Física do Reino Unido descobriram como transformar cada cabo em uma rede de múltiplos sensores.

Como os cabos submarinos têm repetidores a cada 90 quilômetros, esses segmentos podem ser usados como sensores vibracionais quando acoplados a uma fonte de laser.

E eles já testaram a técnica em um link de fibra óptica submarina intercontinental de 5.860 km de comprimento, entre o Reino Unido e o Canadá.

Nesse teste, a aplicação de uma nova técnica de interferometria permitiu implantar 12 sensores ao longo do cabo. Como funcionou, a equipe já está trabalhando para aumentar esse número para 129, o número de repetidores disponíveis no cabo que eles estão usando para os testes.

Os pesquisadores desenvolveram uma técnica para filtrar cada um dos dados individuais, todos transmitidos ao longo da mesma fibra.
[Imagem: G. Marra et al. - 10.1126/science.abo19]

Terremotos, tsunamis e mais

Apesar da expansão significativa das capacidades de detecção, os mares e oceanos ainda permanecem em grande parte sem monitoramento. Apenas um punhado de sensores permanentes do fundo do oceano existe globalmente, uma vez que instalá-los e mantê-los é tecnologicamente desafiador e proibitivamente caro. Isso deixa uma enorme lacuna nos dados geofísicos, limitando nossa compreensão da estrutura da Terra e seu comportamento dinâmico.

Se este novo método for incorporado à rede já existente de cabos submarinos, grandes áreas do fundo do oceano, que atualmente não são monitoradas, poderão ser instrumentalizadas com milhares de sensores ambientais permanentes, operando em tempo real, transformando a infraestrutura de telecomunicações submarina em um conjunto gigante de sensores geofísicos.

Devido à sensibilidade dos cabos de fibra óptica a perturbações ambientais, esta pesquisa também abre a possibilidade de monitorar outros fenômenos naturais além de terremotos - por exemplo, melhorar nossa compreensão dos fluxos de águas profundas, incluindo a teorizada desaceleração da Corrente do Golfo, que alguns cientistas acreditam estar diminuindo de velocidade devido ao aumento das temperaturas globais.

Embora ainda não demonstrado nesta pesquisa, o método também poderia ser usado para monitorar as mudanças de temperatura do fundo do mar a longo prazo, relacionadas às mudanças climáticas, e até para detectar tsunamis, dando às agências governamentais nacionais um tempo extra crucial para alertar a população sobre um incidente iminente.

"Esta nova técnica abre uma nova era para o monitoramento da Terra, fornecendo pela primeira vez uma solução viável para a falta de dados ambientais do fundo dos mares e oceanos. Agora podemos aproveitar os cabos submarinos existentes como uma ferramenta valiosa para as ciências da Terra e além. Este avanço é um exemplo perfeito de como a metrologia de frequência óptica ultra-estável pode fazer a transição do laboratório para melhorar nossa compreensão do mundo e também fornecer benefícios tangíveis à sociedade," disse Marra.

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