Casi a 3.000 pies (900 metros) debajo de la superficie de la Bahía de Monterey, una red de cables de aguas profundas ayuda a los científicos a estudiar la vida marina.
Abarcando 32 millas (51 kilómetros) a través del suelo del Océano Pacífico, los cables registran sonidos como el chillido agudo de un delfín o los profundos gemidos de una ballena jorobada. También capturan la emisión de luz de organismos submarinos como las algas venenosas.
Pero un equipo de investigadores de la Universidad de Rice y la Universidad de California, Berkeley, descubrió otro uso para la red: registrar terremotos bajo el agua.
El año pasado, los investigadores realizaron un experimento de cuatro días utilizando 12 millas (19 kilómetros) de la red de cable para estudiar el movimiento del fondo marino. Los resultados de ese experimento aparecen en un nuevo artículo en la revista. Ciencia publicado el 28 de noviembre.
Cables de aguas profundas que conectan internet. (Telegeografía)
Los investigadores revelaron que detectaron un terremoto de magnitud 3.5 en Gilroy, una ciudad en el norte de California, en marzo de 2018. También descubrieron un nuevo sistema de fallas en el fondo del océano. La tecnología eventualmente podría ayudarlos a mapear líneas de falla en áreas donde los científicos saben muy poco sobre la actividad sísmica en el fondo del océano.
"Es como una especie de farolas que iluminan un área del fondo marino", dijo a Business Insider Nate Lindsey, autor principal del periódico. "Hay mucho potencial para ir y hacer esto en un área donde hace la diferencia".
Los investigadores descubrieron un nuevo sistema de fallas bajo el agua
Antes de que los investigadores realizaran su experimento en el mar, probaron su tecnología en tierra utilizando cables subterráneos de fibra óptica del Departamento de Energía de EE. UU., Que financió el proyecto. Los cables se extienden 13,000 millas (20,000 kilómetros) bajo tierra en Sacramento, California, pero los investigadores solo usaron 14 millas para su experimento.
Para comenzar, conectaron un dispositivo al extremo de los cables que dispara ráfagas de luz. Cuando el suelo se mueve, ejerce una tensión en los cables que dispersa la luz y la envía precipitándose hacia el dispositivo. Estas ondas de luz se pueden medir para determinar la magnitud de un terremoto.
Después de seis meses de experimentar en tierra, los investigadores trasladaron su tecnología bajo el agua. Se asociaron con el Sistema Acelerado de Investigación de Monterey (MARS), que opera una red de cables submarinos de fibra óptica.
Todos los años, los cables deben desconectarse para el mantenimiento, lo que brinda a los investigadores una breve ventana para probar su tecnología.
Para su experimento, los investigadores utilizaron una parte de los cables que se extienden desde Moss Landing, un pequeño pueblo de pescadores en la costa de la Bahía de Monterey, hasta Soquel Canyon, un área marina protegida en alta mar.
Cable MARS en Monterey Bay con una porción rosa utilizada para la detección. (Lindsey et al., Science, 2019)
Al instalar su dispositivo al final de los cables submarinos, los investigadores pudieron monitorear los cambios y las fracturas en el fondo del océano. Esto condujo al descubrimiento de un nuevo sistema de fallas submarinas en el Océano Pacífico entre dos líneas de fallas principales, San Gregorio y San Andreas, que corren paralelas entre sí.
Lindsey dijo que el sistema de fallas es probablemente "mucho, mucho más pequeño" y "menor" en comparación con el San Andreas, que los científicos han señalado como la fuente probable del próximo gran terremoto de California
Pero dijo que su tecnología podría usarse en última instancia para identificar líneas de falla más grandes en áreas inexploradas como la costa de Taiwán.
Los cables podrían monitorear terremotos a través de largos tramos de tierra y mar.
Como la mayor parte de la superficie de la Tierra, alrededor del 70 por ciento, está cubierta de agua, los científicos no tienen muchas formas de medir los terremotos en alta mar.
Jonathan Ajo-Franklin, profesor de geofísica en la Universidad de Rice que trabajó en el experimento, dijo que los sistemas como el de MARS, que están atados a la orilla por un cable, son tan raros que podría contarlos por un lado. Estimó que solo tres o cuatro operan al mismo tiempo en la costa oeste.
"En todos los casos, su alcance es limitado en términos de la duración del experimento y su alto costo", dijo Lindsey. El observatorio MARS, por ejemplo, cuesta alrededor de US $ 13.5 millones.
Observatorio subacuático del Sistema de Investigación Acelerada de Monterey. (MBARI, 2009)
Pero Lindsey todavía piensa que las redes de cable son la mejor manera de estudiar la actividad sísmica submarina. Otros investigadores oceánicos comparten su entusiasmo.
John Collins, investigador principal de la Institución Oceanográfica Woods Hole que no trabajó en el estudio, calificó la técnica de "muy prometedora". Bruce Howe, un oceanógrafo físico de la Universidad de Hawai, también pensó que el sistema podría proporcionar datos útiles.
"Se basa en una buena física, así que creo que funcionará", dijo a Business Insider Howe, que tampoco participó en el estudio.
En tierra, los sensores de terremoto tradicionales suelen medir la velocidad del movimiento del suelo en un solo punto. Pero los cables de fibra óptica permiten a los investigadores tomar múltiples medidas a lo largo de un largo camino.
"Por cada metro de cable, estás midiendo un tramo de decenas de nanómetros o incluso más pequeño", dijo Ajo-Franklin. Eso es aproximadamente del ancho de un cabello humano.
El sistema MARS, por ejemplo, puede registrar mediciones en 10,000 ubicaciones, lo que significa que tiene la misma capacidad que 10,000 sensores de movimiento individuales. Eso les da a los investigadores muchos puntos de datos para estudiar cómo los terremotos traquetean a través del océano.
Cuando el terremoto de magnitud 3.5 golpeó a Gilroy el año pasado, los investigadores pudieron registrar los temblores de las olas del océano, una herramienta que eventualmente podría ayudar con la detección temprana de tsunamis.
"Lo bueno de registrar ese terremoto no fue necesariamente localizarlo", dijo Ajo-Franklin.
"Cuando tiene muestras densamente muestreadas, puede hacer mucho más con el campo de ondas del terremoto para permitirle construir imágenes de lo que está en el suelo".
Este artículo fue publicado originalmente por Business Insider.
Más de Business Insider: