海底ケーブルが海洋モニタリングに変革をもたらす(Subsea cables could transform ocean monitoring)

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海底に敷設された通信ケーブルが、地震や津波、気候変動の影響を検知するのに適応できる可能性がある。 Telecoms cables on the sea floor could be adapted to detect earthquakes, tsunamis and the effects of climate change, research suggests.

2022-05-26 エディンバラ大学

光ファイバーケーブルをセンサーとして使用することで、海底や地表の状態を連続的かつリアルタイムにモニタリングすることが可能になると研究者は述べています。
近年、センシング技術が大幅に進歩しているにもかかわらず、海底に常設のセンサーを設置することは非常に高価であるため、海や海域はほとんど監視されていないのが現状です。
この新しい技術は、海底を横断する既存の海底ケーブルのネットワーク(全長数十万マイル)を利用し、膨大な数の環境センサーを作ることができると研究チームは述べている。エジンバラ大学の研究者チームは、イギリスとカナダを結ぶ全長3,600マイルの海底ケーブルを使って、この技術をテストし、ケーブルの個々のスパンで、地震や波や潮流などの海洋信号が検出されることを確認した。
これまでの研究で、海底ケーブルを再利用して海底地震を検知できることは分かっていましたが、各ケーブルが1つのセンサーとして機能するため、記録されるデータには限りがありました。

今回の研究では、大西洋横断ケーブルに沿って最大12個のセンサーが設置されていたが、将来のアップグレードによって120個以上に増やせる可能性がある。新しいアプローチと現在の地震計ベースのネットワークの組み合わせは、この技術が世界の地震監視を大幅に拡大する可能性があると、研究チームは述べています。また、津波モニタリングの改善や、気候変動が深海の海流や水温に及ぼす影響のモニタリングも可能になる。

<関連情報>

光干渉方式を用いた海底環境センサの大洋州横断海底ケーブルによるアレイ化 Optical interferometry–based array of seafloor environmental sensors using a transoceanic submarine cable

G. MARRA, D. M. FAIRWEATHER,V. KAMALOV,P. GAYNOR,M. CANTONO,S. MULHOLLAND ,B. BAPTIE ,J. C. CASTELLANOS,G. VAGENAS,J.-O. GAUDRON,J. KRONJÄGER,I. R. HILL,M. SCHIOPPO ,I. BARBEITO EDREIRA,K. A. BURROWS,C. CLIVATI ,D. CALONICO AND A. CURTIS
Science  Published:19 May 2022
DOI: 10.1126/science.abo1939

Abstract

Optical fiber–based sensing technology can drastically improve Earth observations by enabling the use of existing submarine communication cables as seafloor sensors. Previous interferometric and polarization-based techniques demonstrated environmental sensing over cable lengths up to 10,500 kilometers. However, measurements were limited to the integrated changes over the entire length of the cable. We demonstrate the detection of earthquakes and ocean signals on individual spans between repeaters of a 5860-kilometer-long transatlantic cable rather than the whole cable. By applying this technique to the existing undersea communication cables, which have a repeater-to-repeater span length of 45 to 90 kilometers, the largely unmonitored ocean floor could be instrumented with thousands of permanent real-time environmental sensors without changes to the underwater infrastructure.

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