Cercetătorii americani au descoperit o metodă revoluționară de a detecta cutremure ascunse sub Oceanul Pacific, folosind o combinație de inteligență artificială (AI) și cabluri de fibră optică deja instalate pe fundul oceanului. Tehnologia le oferă acces fără precedent la mișcările tectonice dintr-una dintre cele mai periculoase zone seismice de pe planetă: zona de subducție Cascadia, unde placa Juan de Fuca alunecă sub placa nord-americană, scrie phys.org.
Această regiune din nord-vestul Pacificului este monitorizată la sol de peste 600 de stații seismice, care oferă date esențiale pentru înțelegerea activității tectonice și emiterea timpurie a avertizărilor. Însă monitorizarea mișcărilor telurice de pe fundul oceanului rămâne o provocare majoră, din cauza inaccesibilității și limitărilor tehnice.
Cablurile de internet, transformate în senzori de cutremur
Soluția vine dintr-o tehnologie numită DAS (Distributed Acoustic Sensing) – o metodă prin care cablurile de fibră optică, utilizate pentru telecomunicații submarine, sunt convertite în mii de senzori care pot detecta vibrațiile scoarței terestre.
Un studiu recent publicat în Seismological Research Letters de cercetători de la Universitatea Washington a demonstrat că aceste cabluri pot fi folosite în timp real, fără a perturba traficul de date al rețelei. Echipa a folosit Rețeaua Cabled Array din cadrul Ocean Observatory Initiative, un sistem de cabluri ce traversează granița tectonică offshore și transmite date către țărm.
„Am creat baza oricărei analize seismice,” a declarat Marine Denolle, coautoare a studiului și profesor asociat în departamentul de științe ale Pământului și spațiului. „După ce algoritmul AI îmbunătățește semnalul, putem folosi aceste ‘vibrații’ pentru știință.”
Cum funcționează sistemul
Un senzor special, numit „interogator”, trimite impulsuri luminoase de-a lungul cablului. Imperfecțiunile naturale ale cablului fac ca o parte din lumină să fie reflectată înapoi. Orice vibrație externă — inclusiv un cutremur — modifică acest semnal reflectat. Cercetătorii pot apoi identifica locul exact al evenimentului seismic analizând modificările luminii.
Problema este că aceste semnale pot fi foarte slabe și ușor mascate de zgomotul de fundal al oceanului. De aceea, cercetătorii au dezvoltat un algoritm de inteligență artificială capabil să izoleze și să amplifice semnalul seismic de până la 2,5 ori.
Pentru „antrenamentul” algoritmului, echipa a folosit date de la 285 de cutremure din zona Cook Inlet, Alaska, produse în 2023. Rezultatul? AI-ul a identificat cutremure invizibile ochiului uman.
„Un model bine antrenat poate detecta cutremure pe care niciun seismograf clasic nu le-ar vedea,” a spus Qibin Shi, coautor al studiului și seismolog la Rice University.
Testul final: Coasta Oregonului
După succesul inițial, cercetătorii au validat modelul în largul Oregonului, folosind cabluri active, nu „întunecate” (inexistente în rețea). În doar trei zile, sistemul a colectat volume masive de date de înaltă calitate, depășind chiar capacitatea echipei de a le analiza complet.
„Ne apropiem cât se poate de mult de sursa activității tectonice,” a spus Denolle. „Este cea mai bună șansă pentru a studia științific zona, dar și pentru a îmbunătăți sistemele de avertizare timpurie pentru tsunami și cutremure.”
Viitorul cercetării tectonice
Tehnologia este și portabilă, necesitând resurse de calcul minime pentru a funcționa. Datele obținute au fost publicate gratuit, iar setul de date din Alaska este cel mai mare de acest tip colectat vreodată dintr-un singur sit.
În prezent, echipa negociază implementarea permanentă a sistemului în zone cheie și caută parteneri internaționali.
„Acesta este viitorul,” a concluzionat Denolle. „Vom înțelege mai bine tectonica plăcilor prin studierea acestor cutremure mici. Iar acest sistem ne oferă un acces fără precedent.”
Ştiri video recomandate
