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Os cabos submarinos da sua internet poderão virar detectores de terremotos

Cabo do observatório submarino MARS - Divulgação/The Monterey Accelerated Research System
Cabo do observatório submarino MARS Imagem: Divulgação/The Monterey Accelerated Research System

Marcella Duarte

Colaboração para Tilt

07/12/2019 04h00

Sem tempo, irmão

  • Nova técnica foi usada para encontrar zonas de falhas tectônicas
  • Alterações em feixes de laser nas fibras óticas mostravam ações sísmicas
  • 20 quilômetros de cabo na Califórnia (EUA) foram usados no teste
  • Seria muito mais barato e potencialmente mais prático que tradicionais sismômetros

Os mesmos cabos de fibra óptica que cruzam os oceanos para nos fornecer serviços de telecomunicações podem ter mais uma importante função: estudar o leito submarino e até detectar terremotos. Sim, os mesmos cabos que formam a Internet e estão permitindo que você leia este texto.

A técnica foi usada para encontrar zonas de falhas tectônicas, até então desconhecidas, na costa da Califórnia. Pesquisadores temporariamente transformaram 20 quilômetros de cabos submarinos no equivalente a 10 mil estações sísmicas ao longo do leito marinho. O estudo foi publicado na revista Science na sexta (29).

Pesquisadores normalmente observam o leito marinho usando sismômetros tradicionais, caríssimos. O novo método é muito mais barato e potencialmente mais prático, ao redirecionar uma infraestrutura já existente.

Como funcionou?

O experimento durou quatro dias, na Baía de Monterey, no Oceano Pacífico, costa oeste dos Estados Unidos. A equipe focou nos primeiros 20 quilômetros de um cabo que conecta o observatório submarino MARS (Monterey Accelerated Research System, que monitora a vida marinha a 891 metros de profundidade). O cabo completo tem 51 quilômetros e sai do litoral da cidade de Moss Landing, na Califórnia.

Esse trecho do cabo foi convertido em um grande sismógrafo, altamente sensível e eficaz. Para isso, os pesquisadores utilizaram uma técnica de detecção de sons, conhecida como Sensoriamento Acústico Distribuído (DAS), na qual pequenos feixes de luz pulsada (laser) são enviados pela fibra ótica.

À medida que o cabo se move e se estende —devido a fatores como atividade tectônica, correntes marinhas ou tempestades— o laser é refletido de maneiras diferentes. O chamado retroespalhamento da luz foi analisado para detectar vibrações e outras perturbações acústicas/mecânicas, mesmo as mais sutis.

É como se o cabo se transformasse em diversos microfones, um a cada dois metros. Ou seja, foram criados 10 mil sensores virtuais ao longo dos 20 quilômetros. Assim, os pesquisadores tiveram uma melhor ideia da atividade sísmica e da topografia do terreno ao redor, descobrindo estruturas geológicas escondidas nas profundezes.

Durante o período, a equipe registrou um terremoto de magnitude 3.5, que ocorreu a 45 km de distância. Usando as ondas sísmicas do evento, eles descobriram uma nova zona submarina de falhas tectônicas, entre os grandes sistemas de falhas de San Gregorio e de San Andreas —que os cientistas preveem que será o epicentro de um próximo expressivo terremoto na Califórnia.

Também detectaram com sucesso ondas de tempestades, que coincidiram com as medições terrestres e das boias de monitoramento. Os pesquisadores envolvidos na pesquisa são da Universidade da Califórnia, Berkley, Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab), Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) e Universidade Rice.

Pelo mundo todo

Terremotos são uma das mais assustadoras e imprevisíveis forças da natureza. Mas cerca de 70% da superfície terrestre é coberta de água, o que dificulta a detecção daqueles tremores que começam nas profundezas dos oceanos, rios e lagos.

Instalar centenas de milhões de estações sísmicas tradicionais por todo o leito marinho é uma missão muito difícil e caríssima. Um sistema que permitisse, a custo baixo, prever quando e onde terremotos vão acontecer seria muito importante para o futuro da humanidade.

O experimento da Califórnia "apenas" exigiu que os pesquisadores conectassem instrumentos na extremidade do cabo e analisassem os resultados. Isso foi possível porque o MARS estava no período de manutenção anual e seu cabo não estava sendo usado para transmitir dados.

Há mais de 10 milhões de quilômetros de cabos submarinos de fibra óptica ao redor do mundo, usados pelas empresas ou governos. Para pegar carona neles durante o ano todo, os pesquisadores precisariam encontrar uma maneira de conduzir o monitoramento a laser ao mesmo tempo em que os dados são transmitidos, sem causar interferência.

Outra possibilidade são os chamados cabos "escuros" de fibra, aqueles que não são mais usados pela internet ou apenas empregados em projetos de curto prazo, que poderiam ser redirecionados para estudos sísmicos do leito marinho. Assim, mundialmente, seria possível encontrar zonas de risco de terremotos e até mesmo fontes de minerais e outros recursos.

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