Internet, un nuovo algoritmo usa i cavi in fibra ottica per rilevare i terremoti

Un’introduzione potenzialmente rivoluzionaria a vantaggio della comunità sismologica. Come funziona l’algoritmo che consente di rilevare l’attività sismica?

Un articolo pubblicato sul Geophyisical Journal International mette in evidenza come l’utilizzo di un semplice algoritmo che include la valutazione di dati in fibra ottica, combinato ai sismografi e alla loro capacità di misurazione sismica, potrebbe potenzialmente rappresentare un aiuto fondamentale per il rilevamento di tali fenomeni.

Il ricercatore capo presso l’ETH di Zurigo, Thomas Hudson, ha spiegato come individuare un evento sismico rappresenti tutt’altro che una sfida agevole, che potrebbe, però, concretamente rivelarsi possibile affidandosi ai sensori correlati alla fisica per rilevare i terremoti, mediante l’utilizzo di cavi in fibra ottica.

La potenzialità è che questo innovativo sistema potrebbe essere integrato come dotazione nei sistemi già esistenti, in grado di allertare precocemente riguardo l’avvento di un fenomeno sismico. Il suo utilizzo sarebbe di vitale importanza anche per il rilevamento di un terremoto correlato all’attività vulcanica di un cratere o alle trivellazioni geotermiche.

La tecnologia è nota come DAS, vale a dire rilevamento acustico distribuito. Il suo operato si basa sull’utilizzo di cavi in fibra ottica, in grado di effettuare rilevamenti in riferimento a segnalazioni acustiche o vibrazioni, concedendo alle reti realizzate in fibra ottica di inserirsi nell’ambito dei sistemi atti a percepire l’attività sismica, prevenendola.

Una strada vantaggiosa, ma occhio agli ostacoli

Ad accrescere il vantaggio rappresentato da questa possibilità è il fatto che le reti in fibra ottica, oggigiorno, siano presenti nella stragrande maggioranza delle aree densamente popolate, risultando anche lungo i tratti oceanici; in questo modo il sistema che permette di tenere costantemente sotto controllo il rischio sismico, riuscirà ad ottenere informazioni sempre più dettagliate ed in tempo reale riguardo il verificarsi di attività telluriche. Più facile a dirsi che a farsi, in realtà. Ma scopriamo perché.

Innanzitutto i sismologi non hanno possibilità di entrare direttamente in contatto con le ‘geometrie’ delle reti costituite in fibra ottica, che già di per sé figurano come sistemi particolarmente complessi; a complicare ulteriormente questa strada, vi è il fatto che le reti siano spesso collocate in prossimità o nel pieno fulcro degli ambienti urbani, caratterizzati da un inquinamento acustico costante. Esaminare i rumori e comprenderne l’origine, se questa sia, dunque, correlata ai terremoti o meno, risulterebbe un ostacolo impegnativo da arginare.

Come risolvere le criticità?

Le soluzioni allo studio sono molteplici, a partire dalla possibilità di costituire una cooperazione tra l’impiego dei tradizionali sismometri e l’utilizzo degli innovativi cavi in fibra ottica, ma se consideriamo le differenti sensibilità ai rilevamenti che i differenti strumenti possiedono, riusciamo a comprendere come questo percorso appaia immediatamente critico. Si renderebbe, inoltre, necessario incrementare un algoritmo sofisticato ed efficiente nell’immediato, che possa elaborare in tempi drasticamente ridotti le migliaia di dati generati dai sensori della fibra ottica stimolati dall’eventuale attività sismica. Come spiega il dottor Hudson, l’algoritmo recentemente schierato in campo opera attraverso l’assorbimento dell’energia osservata mediante i ricevitori, che poi viene rilasciata in modo da individuare un picco energetico che possa corrispondere alla presenza di attività sismica.

Considerando che il rumore prodotto anche in ambienti caotici o acusticamente inquinati si rivela essere ‘meno coerente‘ rispetto a quello prodotto dai terremoti, l’approccio dell’algoritmo permetterebbe un funzionamento efficace anche in queste condizioni, nonostante la criticità dell’elaborazione dei dati non sia ancora stata del tutto appianata. Il metodo viene garantito dall’ETH di Zurigo in totale ‘open source‘, favorendone l’utilizzo da parte della comunità sismologica.