Подводные кабели как глобальная система мониторинга сейсмических и экологических угроз

Исследователи ЕС изучают, как подводные телекоммуникационные кабели могут служить также экологическими и сейсмическими сенсорами — это может стать прорывом для систем раннего предупреждения. Более 1.48 млн км подводных оптоволоконных кабелей, передающих почти весь мировой интернет-трафик, способны улавливать мельчайшие изменения в движении, вибрации и температуре морского дна и воды, анализируя, как свет проходит через них.

Инициатива ЕС в области волоконно-оптического мониторинга морского дна работает над технологией, превращающей океан в обширную обсерваторию в реальном времени. Это позволит лучше отслеживать изменение климата, тектоническую активность и улучшить предупреждения о цунами и землетрясениях. Около 70% поверхности Земли покрыто водой, но для обычных сейсмологических инструментов она малодоступна.

В рамках семилетнего проекта FOCUS (завершился в сентябре 2025 года) изучались две основные технологии: Distributed Acoustic Sensing (DAS) и Brillouin Optical Time Domain Reflectometry (BOTDR). Для испытаний команда установила 6-километровый прототип кабеля по дну вдоль разлома Норт-Альфео у Катании (Сицилия), в сейсмически активной зоне рядом с вулканом Этна. Кабель, созданный совместно с французской компанией IDIL, включает специальные чувствительные к механическим воздействиям волокна.

"Нашей главной целью было увидеть, что происходит перед землетрясением, обнаружить раннюю деформацию до внезапного разрыва", — отметил доктор Джованни Баррека из Университета Катании. Пока значительных движений не зафиксировано, что также информативно: "Это означает, что разлом в настоящее время заблокирован и, вероятно, накапливает тектоническое напряжение", — сказал Марк-Андре Гутшер, руководитель проекта. В конце 2020 года этот кабель зафиксировал мощную подводную течь, возможно, вызванную оползнем — такие события редко наблюдаются.

Кроме того, команда использовала кабели у острова Гваделупа в Карибском море для мониторинга температуры на дне. Данные показали повышение температуры примерно на 1.5°C на мелководье за два года, что совпало с массовым обесцвечиванием кораллов (потери около 30%). На глубинах от 300 до 700 метров рост температуры составил от 0.2 до 1°C. Эти результаты, принятые к публикации в Geophysical Research Letters, показывают, как тысячи километров кабелей могут отслеживать изменения климата.

Технология может быть применена в других сейсмоопасных регионах, таких как Япония, Каскадия и Средиземноморье. DAS может обнаруживать первые сейсмические волны за секунды, а BOTDR — отслеживать долгосрочную деформацию. "Новое вторичное использование волоконно-оптических кабелей может стать огромным прорывом в сейсмологии и предупреждении об угрозах. Мы, по сути, превращаем мировую цифровую нервную систему в экологическую", — заключил Гутшер.