تمكن أحد كابلات الألياف الضوئية التي تنقل البيانات حول العالم التابعة لشركة جوجل – خلال تشغيل تجريبي في العام الماضي – من التقاط إشارات الزلازل القريبة بنجاح من خلال اكتشاف التشوهات في نبضات الضوء المرسلة على طول الكابل، وهو ما يُمكن أن يستخدم يومًا ما لتتبع الزلازل وأمواج التسونامي المرافقة لها حول العالم.
ما هي التفاصيل؟
وفقا لما ذكرته البوابة العربية لأخبار التقنية، كشفت دراسة حديثة أن شبكة الكابلات البحرية التي تنقل البيانات حول العالم يمكن أن تُستخدم يومًا ما لتتبع الزلازل وأمواج تسونامي، وذلك من خلال تحويل هذه الكابلات إلى أجهزة استشعار جيوفيزيائية وهي طريقة أقل تكلفة من الطرق الأخرى بحسب (Zhongwen Zhan) الأستاذ المساعد في الجيوفيزياء في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا وقائد فريق الدراسة التي نُشرت في مجلة Science يوم الجمعة الماضي.
وبحسب الدراسة؛ علاوة على مهمتها الرئيسية المتمثلة في إرسال البيانات إلى جميع أنحاء العالم، يمكن لهذه الكابلات أن ترسل إنذارات مبكرة إلى الناس على الشاطئ عندما تشق موجات التسونامي طريقها إليهم، حيث يمكنك لهذه الكابلات إعطاء علماء الزلازل والجيوفيزيائيين نظرة فاحصة على الزلازل التي تحدث تحت الماء.
ونظرًا الى أن جميع المستشعرات المستخدمة حاليًا للكشف عن الزلازل موجودة فوق الأرض، يمكن لهذه الكابلات أن تساعد العلماء على مراقبة النشاط الزلزالي حيث لا يتطلب النهج الجديد حتى تركيب أي معدات جديدة على الشبكة الحالية التي تمتد لأكثر من مليون كيلومتر من كابلات الألياف الضوئية الموجودة في قاع البحار والمحيطات حول العالم.
حيث يستفيد النهج الجديد مما صُممت الكابلات بالفعل من أجله، فعندما يرسل جهاز إرسال في أحد طرفي الكبل إشارة ضوئية لنقل البيانات، تُوجه موجات الضوء هذه في اتجاه معين، ومن ثم في حال وقع زلزال في منطقة ما، فقد يهتز الكابل أو ينحني أو يُلف وهذا سيغير اتجاه موجات الضوء، بينما في الطرف الآخر من الكابل تلاحظ جوجل التشوهات وتصححها.
والآن مع مشاركة جوجل لهذه البيانات – التشوهات في الكابل – فإن هذا الأمر يمكن أن يُساعد العلماء حتى يتمكنوا من دراسة الزلازل التي تسببت في التشوهات أو ما يُسمى حالة (استقطاب الضوء) State of Polarization، وهذا ما وجده فريق البحث في الفترة الأخيرة باستخدام هذا النهج بعد التعاون مع شركة جوجل.
خلال الفترة من ديسمبر 2019 إلى سبتمبر 2020؛ وثق فريق البحث التابع لأستاذ (Zhongwen Zhan) ما يقرب من 20 زلزالًا متوسطًا إلى كبير باستخدام كابل بحري بطول 10500 كيلومتر يمتد من مدينة لوس أنجلوس الأمريكية إلى مدينة فالبارايسو في تشيلي، بالإضافة إلى ذلك كان الكابل قادرًا على التقاط الموجات الطويلة في المحيط بسبب العواصف، ويشير ذلك إلى أنه يمكن أيضًا استخدام هذه التقنية لاكتشاف موجات المد العالية التي يمكن أن تسببها الزلازل.
وقد كتبت جوجل في مدونتها: “يمكن أن يتيح هذا النهج الجديد القدرة على رؤية أمواج تسونامي وهي لا تزال بعيدة عن الشاطئ ومن ثم إنقاذ الأرواح، فبالإضافة إلى رؤية المحيط بشكل أفضل مع عدد قليل من المستشعرات الموجودة المصممة خصيصًا للبحث عن موجات المد، يمكن لكابلات الألياف الضوئية أيضًا إرسال تحذيرات إلى الشاطئ بشكل أسرع وربما في غضون أجزاء من الثانية”.
الجدير بالذكر أنه في عام 2018، نُشر بحث مماثل أظهر أن كابلات نقل البيانات في قاع البحر لديها القدرة على اكتشاف الزلازل وأمواج التسونامي، لكن هذا النهج جاء مع بعض القيود، حيث يلزم تزويد الكابلات بمعدات متخصصة لإطلاق أشعة الليزر عبر الكابل.
وهذا يمثل مشكلة، حيث إن إضافة المزيد من المعدات إلى الكابلات يمكن أن يفتح الباب أمام الانتهاكات الأمنية، مما يسمح للقراصنة بالوصول إلى البيانات المرسلة عبر الشبكة، بعكس هذا النهج الجديد الذي يوفر المال بالإضافة إلى أنه لا يمكن للعلماء رؤية معلومات حول المحتوى المنقول عند دراسة حالة (استقطاب الضوء).
