اعلام زودهنگام سونامی با کابل‌های فیبر نوری

آی‌تی‌من- یک سیستم موسوم به DART یا «ارزیابی و گزارش سونامی اعماق اقیانوس»، از گویچه‌های شناور مخصوص تشکیل شده است که کار نظارت برای رصد سونامی را بر عهده دارند. این گویچه‌ها در حدود ۵۰۰ هزار دلار هزینه نصب و ۳۰۰ هزار دلار دیگر هزینه نگهداری دارند. ۳۲ گویچه شناور در محیط اقیانوس آرام کار رصد را انجام می‌دهند که این به معنی میلیون‌ها دلار هزینه سالانه برای نگهداری آنها است.

اکنون «زک اسپیکا» زلزله‌شناس از دانشگاه میشیگان و همکاران او در موسسه فناوری کالیفرنیا از روشی موسوم به حسگری اکوستیک توزیعی (DAS) برای استفاده از یک راه ارزان‌تر و در دسترس‌تر برای نظارت بر خطر سونامی استفاده کرده‌اند. این راه ارزان‌تر عبارت از حدود یک میلیون مایل فیبر نوری در کف اقیانوس‌ها است.

اسپیکا خاطرنشان کرد: شرکت‌های مخابراتی و ارتباطات راه دور در مدت ۳۰ سال گذشته این کابل‌های فیبر نوری را در بستر اقیانوس‌ها کار گذاشته‌ و صدها میلیارد دلار برای انجام این کار هزینه کرده‌اند. اکنون به لطف فوتونیک پیشرفته و قدرت‌های محاسباتی بزرگ می‌توانیم کابل‌های فیبر نوری را به آرایه‌هایی از حسگرها تبدیل کنیم. سونامی عبارت از یک رشته امواج بزرگ ناشی از جابجایی ناگهانی آب اقیانوس است که عمدتا به علت حرکت ناگهانی بستر اقیانوس ایجاد می‌شود.

اسپیکا و همکارانش در مطالعه‌ای انتشاریافته در نشریه «نامه‌های تحقیقات ژئوفیزیک» نشان دادند که کابل‌های فیبر نوری قابل استفاده به عنوان سیستم هشدار زودهنگام سونامی هستند.

این محققان در مدت پنج سال گذشته واحدهای سیستم DAS را در شرکت‌های مخابراتی فیبر نوری در آلاسکا، ژاپن، اسپانیا و «لیک اونتاریو» نصب کردند که از کابل‌های فیبر نوری زیر دریا استفاده می‌کنند. آنان با استفاده از یکی از این دستگاه‌های نصب شده در «فلورانس» در اریگون موفق شدند یک سونامی ایجاد شده در یک جزیره در ۱۳۰۰ مایلی شرق دماغه آمریکای جنوبی را شناسایی و ردیابی کنند.

تکنیک DAS‌ بر مبنای نظارت بر فوتون‌ها – ذرات نور – جابجا شونده در درون کابل‌های فیبر نوری است. محققان در ابتدا از این کابل‌ها برای ردیابی زمین‌لرزه استفاده کردند اما در ادامه تحقیقات به استفاده از این کابل‌ها برای ردیابی سونامی روی آوردند.

این محققان کاملا اطمینان ندارند که چه خصوصیتی در سونامی موجب تغییر در کابل‌های فیبر نوری می‌شود.