Интернет-кабель раскрывает источник подводных вибраций

Ученые использовали волоконно-оптические кабели для передачи интернета, чтобы решить давнюю геофизическую задачу: определить источник сейсмического шума в океане. Крошечные колебания Земли, называемые микросейсмами, повсеместны, но у исследователей не было возможности точно определить их источники в море. Инновационное использование телекоммуникационного оборудования изменило эту ситуацию.

В исследовании, опубликованном в Geophysical Research Letters, Сяо и др. направляли лазерные импульсы через коммерческий волоконно-оптический кабель, соединяющий Валенсию (Испания) с Пальмой на средиземноморском острове Мальорка. Исследователи измеряли небольшое количество света, отраженного обратно по кабелю, — метод, называемый распределенным акустическим зондированием (DAS). Когда сейсмические колебания воздействовали на кабель, они изменяли характер обратного рассеяния света, что позволило определить источники микросейсм.

Было установлено, что микровибрации исходили из областей-источников размером от нескольких километров до примерно 10 км. Однако эта область источника мигрировала в пределах полосы от 7 до 27 км от побережья, где глубина океана составляла от 25 до 100 метров. При этом наиболее сильные вибрации не всегда наблюдались вблизи источника микросейсм, иногда их максимум фиксировался ближе к берегу или дальше от него.

Исследователи предполагают, что такое постоянное смещение возможно, поскольку микросейсмы вызваны взаимодействием волн на поверхности моря, а переменчивая природа локальных ветров означает, что и волновая активность также смещается. Свойства подводной среды, такие как глубина, уклон морского дна и сейсмическая скорость подстилающей структуры, также могут влиять на микросейсмы. Это, возможно, объясняет, почему их максимум не всегда был рядом с источником, и указывает на то, что возбуждение микросейсм, вероятно, различается в зависимости от батиметрии. Авторы утверждают, что их результаты раскрывают потенциал метода DAS для понимания активности микросейсм.