Cabos submarinos de fibra ótica podem mudar a forma como detectamos terremotos

A muitos quilômetros da costa oeste dos Estados Unidos, um cabo submarino chamado “Curie”, do Google, conecta Los Angeles, na Califórnia, a Valparaíso, no Chile. Quando esticado de ponta a ponta, ele corresponde a quatro quintos do diâmetro da Terra. O cabo é de fibra ótica; e é o que permite a transmissão de dados entre os dois continentes. Mas de acordo com uma nova pesquisa, ele poderia facilmente ter uma função dupla: mitigar os impactos desastrosos de terremotos e tsunamis.

Os resultados vêm de uma colaboração interdisciplinar entre geofísicos e engenheiros de rede que observaram distúrbios na polarização da luz transmitida pelos cabos. Uma patente foi registrada em decorrência do artigo da equipe sobre o assunto, na quarta-feira (24) na revista Science.

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“Há implicações científicas e sociais aqui”, disse Zhongwen Zhan, principal autor do novo artigo e geofísico do Instituto de Tecnologia da Califórnia, em uma vídeo chamada. “A maioria dos nossos sensores geofísicos para detectar terremotos e estudar como é o interior do nosso planeta estão em terra, mas muitos dos processos geológicos mais importantes estão acontecendo no oceano. Estamos aproveitando cabos pré-existentes no oceano para uma forma relativamente escalonável de detectar terremotos. Achamos que, no futuro, poderemos usá-los para alertas antecipados de terremotos e tsunamis.” No mundo online implacável em que vivemos, onde filmes produzidos há um século podem ser transmitidos com o toque de um botão e você pode falar cara a cara com alguém do outro lado do planeta, os cabos de fibra ótica são os responsáveis por essa carga de informação. Cabos submarinos estão constantemente transmitindo enormes quantidades de dados a velocidades vertiginosas para manter o mundo conectado. Imperfeições inevitáveis ​​nos cabos significam que a polarização da luz varia conforme os dados viajam por eles em qualquer direção. Outros distúrbios, como flutuação de temperatura e atividade humana podem bagunçar ainda mais essa polarização. Mas no fundo do mar, as temperaturas são relativamente constantes e raramente há humanos. Isso significa que, quando uma onda sísmica ocorre no meio ambiente ou uma grande onda ascendente do oceano passa, é possível detectá-la devido à deformação do cabo submarino.

Uma vez que o é demorado e caro, ler as flutuações na polarização de tais cabos é uma alternativa econômica e conveniente, argumentam os autores do estudo. Existem muitos cabos submarinos para ler esses dados. Enquanto o Curie mede cerca de quatro quintos do diâmetro da Terra, pode circundar o planeta 20 vezes. Entre meio século de outros eventos geofísicos registrados pela equipe, o cabo Curie detectou o terremoto de magnitude 7,1 que atingiu Oaxaca, no México, em junho passado.

A equipe de pesquisa conseguiu “ouvir” o terremoto de junho de 2020 em Oaxaca, México, na vibração do cabo Curie. Foto: Patricia Castellanos/AFP via Getty Images (Getty Images)

Quando a equipe reconheceu pela primeira vez uma perturbação no sinal do cabo e conseguiu associá-la a um terremoto, “não era esperado”, disse Zhan. “Ninguém jamais detectou um terremoto olhando para um sinal de telecomunicações.”

Durante as observações da equipe, eles foram capazes de reconhecer 20 terremotos e 30 ondas no oceano. É importante ressaltar que a equipe ainda não foi capaz de detectar o epicentro de quaisquer eventos sísmicos – os cabos apenas detectam a perturbação – mas Zhan disse que, no futuro, seria possível triangular epicentros de terremotos observando perturbações na polarizações em diferentes cabos.

“Acho que isso vai transformar a maneira como observamos os oceanos como sismólogos”, disse William Wilcock, sismólogo da Universidade de Washington que não é afiliado ao novo estudo, por telefone. Wilcock escreveu recentemente um artigo na seção Perspectives da revista Science sobre o trabalho da equipe de Zhan. “Na minha área, há uma grande preocupação com a zona de subducção de Cascadia offshore [“longe da costa”, em tradução livre], e tem havido muita reflexão sobre como desenvolver infraestrutura offshore para melhorar nosso monitoramento. Fazer isso com sistemas dedicados custa centenas de milhões de dólares. Mas ser capaz de usar cabos comerciais para fazer pelo menos parte disso é uma grande vantagem para realmente seguir em frente.”

Resta saber se o método de ouvir a Terra será adotado pela indústria de telecomunicações em geral. O que é certo é que esta equipe mostrou que podemos ouvir a luz, usando o subproduto da sua partida de Call of Duty ou enviar fotos de família para espiar a atividade sísmica do planeta. Talvez, isso nos prepare melhor para .