I cavi sottomarini che ci permettono di conoscere meglio i terremoti

Sapete che sotto l’oceano ci sonocentinaia di tentacoli in fibra otticache trasportano dati continuamente e da una parte all’altra del globo? E perché non usarli per altri scopi? Come, per esempio,monitorare il cambiamento climatico. Ci ha pensato ilNational Physical Laboratorydel Regno Unito, che insieme ai suoi partner ha ipotizzato di utilizzare questi lunghi cavi come una gigantesca rete di sensori scientifici per acque profonde. E poi l’ha dimostrato: il team capitanato daGiuseppe Marra, Principal Research Scientist del dipartimento diNpl“Time and Frequency”, tempo e frequenza, è stato in grado diisolare singoli segmenti di un cavo lungo 5860 chilometriper il monitoraggio del fondale marino. Il cavo, fornito daExa Infrastructure, èla più grande piattaforma di infrastruttura digitale dedicata che collega l’Europa e il Nord America: è stata posizionata tra il Regno Unito e il Canada, con 12 sensori implementati. Come fanno a rilevare qualcosa? Marra ha spiegato all’emittente britannica Bbc che le vibrazioni, i cambiamenti di pressione e di temperatura influiscono, in misura molto piccola, sulla velocità della luce mentre viaggia attraverso il cavo: micro elementi che questi strumenti estremamente sensibili sono in grado rilevare. Fa parte dei numerosi cavi in fibra ottica che trasportano i dati via mare e via oceano, che in tutto il mondo coprono distanze da 1,3 milioni di km. Lo dice ancheuna mappadiTelegeography, il sito specializzato in analisi della rete, infografiche e mappe interattive. Nella nuova edizione del 2022 presenta ben486 sistemi di cavi e 1.306punti di approdoattualmente attivi o in costruzione. I risultati dei ricercatori di Npl, affiancati da studiosi dell’Università di Edimburgo, delBritishGeologicalSurvey, dell’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica, con sede a Torino, e daGoogle, sono statipubblicatisulla celebre rivista scientifica Science. Dato che questi conduttori hanno dei ripetitori ogni 90 chilometri, questi segmenti potrebbero essere utilizzati ciascuno come un sensore vibrazionale, se accoppiato a una sorgente laser: i ricercatori sono riusciti a rilevareterremoti e segnali oceanici, come onde e correnti, dai singoli intervalli tra i ripetitori sparsi sull’intera connessione transatlantica. Questo approccio ha consentito di vincolare meglio la posizione di un terremoto attraverso la triangolazione, offrendo così un metodo più accurato per il monitoraggio sottomarino. In poche parole, la fibra ottica fungeva da sensore in ciascun segmento,fornendo per la prima volta dati ambientali continui e in tempo realedal fondo dei mari e degli oceani. La serie di sensori via cavopuò identificare l’epicentro dei terremotinello stesso modo in cui sono in grado di farlo i sismometri terrestri. Altre ricerche precedenti avevano già provato a effettuare rilevamenti ambientali sui cavi sottomarini, ma li applicavano sulla loro lunghezza totale, fino ad analizzareconduttori lunghi 10.500 chilometri. Npl, giànel 2018,aveva realizzato uno studio, anch’esso pubblicato suScience, che mostrava come i cavi marini avrebbero potuto essere riutilizzati comesensori per il rilevamento di terremoti sottomariniutilizzando tecniche interferometriche (che sfruttano, cioè, le interferenze fra più onde solitamente luminose, sonore o radio) ultra-stabili. Tuttavia, un cavo poteva fungere solo da sensore singolo e le misurazioni erano limitate all’intera lunghezza del cavo. Dunque, fino a ora, nonostante lo sviluppo degli strumenti di rilevamento, questi luoghi rimanevano (e rimangono ancora) per la maggior parte non monitorati. Esistono solopochi sensori permanentisui fondali oceanici a livello globale. Il motivo? L’installazione e la manutenzione sonotecnologicamente impegnativi, costosi e proibitivi. Questo crea un enorme divario nei dati geofisici, limitando la comprensione della struttura della Terra. Ma ora la ricerca potrebbe trasformare la capacità degli scienziati di monitorare e misurare vaste aree della superficie terrestre dove era complesso utilizzare le tecnologie convenzionali.Servono investimenti, e subito.