Jarðskjálftamælingar með ljósleiðara

13.7.2018

Árið 2015 tók Míla þátt í rannsókn sem fólst í jarðskjálftamælingum með ljósleiðara á Reykjanesi. Nú er rannsóknarskýrsla GFZ komin út og farið að bera á umfjöllunum um rannsóknina í erlendum miðlum.

Ljósleiðarastrengir sem notaðir eru til fjarskipta geta einnig nýst til fleiri hluta til dæmis að nema jarðskjálfta. Það er niðurstaða rannsókna sem German Research centre of Geociense (GFZ) hafa staðið fyrir síðustu ár. Þar kemur meðal annars fram að ljósleiðari getur numið staðsetningu jarðskjálfta með mjög mikilli nákvæmni og virka nánast eins og ef hefðbundnir jarðskjálftamælar væru staðsettir með aðeins nokkurra metra millibili. Hefðbundnir jarðskjálftamælar eru mjög nákvæm tæki, en það sem hefur hamlað þeim er að þeir eru staðsettir mjög dreift og langar vegalengdir eru á milli þeirra. Aftur á móti er til mikið magn af ljósleiðurum í jörðu í heiminum og hægt að nálgast upplýsingar frá þeim hvar sem er.

Strengur frá Mílu notaður til prófana

Árið 2015 tók Míla þátt í verkefni með Íslenskum orkurannsóknum (ÍSOR) og German Research centre for Geociense (GFZ) sem fólst í jarðskjálftamælingum með ljósleiðara á Reykjanesi. Míla lánaði til verkefnisins lausan þráð í streng sem liggur frá Svartsengi og að Reykjanesvirkjunar, sem hentaði mjög vel fyrir verkefnið. Jarðvísindamenn settu niður fjöldann allan af jarðskjálftanemum meðfram strengnum til þess að hafa samanburð á milli þess sem skynjað var í gegnum ljósleiðarann annars vegar og  með hefðbundnum mælitækjum hins vegar.

Sá eiginleiki ljósleiðaraþráðar sem mæliaðferð vísindamannanna nýtti sér er náttúrulegt endurkast ljóseinda í leiðaranum (Rayleigh scattering) og  fasafrávik í mótteknu merki. Þar sem mælitækið sendir frá sér ljóspúlsa eins og OTDR-mælitæki er hægt að staðsetja endurkastið þ.e. hvar það verður í strengnum.  Fara þurfti í ýmsar aðgerðir með ljósleiðarann, til að stýra magni endurkasts í strengnum og þegar þeim var lokið var hægt að framkvæma mælinguna sem stóð yfir í um það bil viku

Meðan á þessum prófunum á Íslandi stóð, þá gátu vísindamenn numið minnstu hreyfingu í kringum strenginn, s.s. umferð bíla, minnstu högg á jörðina í nágrenni strengs og þá námu jarðvísindamenn merki frá stórum jarðskjálfta sem varð í Indónesíu meðan á prófunum stóð. (https://www.bbc.com/news/science-environment-44683284 ).

Umfjöllun um niðurstöður rannsóknar

Mjög mikið af gögnum urðu til við þessar prófanir og er nú farið að bera á umfjöllunum um rannsóknina eftir að skýrsla German Research Centre for Geocience (GFZ) var birt 4. júlí síðastliðinn og greinar hafa birst víða í kjölfarið. Hér eru nokkrir hlekkir á greinar sem hafa verið birtar á síðustu dögum varðandi niðurstöður þessarar rannsóknar:

https://www.nature.com/articles/s41467-018-04860-y

https://itavisen.no/2018/07/06/fiberkablene-dine-kan-brukes-til-a-oppdage-jordskjelv/

https://www.dw.com/en/the-fiber-optic-cables-that-deliver-your-internet-can-also-detect-earthquakes/a-44520210

https://www.bbc.com/news/science-environment-44683284