Rodrigo Sánchez, del área de Innovación, forma parte de proyecto que busca convertir la fibra óptica submarina en sensores capaces de caracterizar sismos.

 

Fue a fines de 2021 que un equipo de investigadores encabezados por la Dra. Diane Rivet, junto a profesionales del Centro Sismológico Nacional, puso en marcha un ambicioso proyecto que buscaba convertir los cables de fibra óptica submarina utilizados por compañías de telecomunicaciones, en sensores sísmicos capaces de detectar las deformaciones de la tierra en la medida que fuesen sucediendo.

El proyecto, que fue bautizado como POST, comenzó a operar frente a las costas de Concón y en apenas un par de meses consiguió detectar y analizar más de 200 movimientos, dando paso a una segunda y más ambiciosa etapa denominada ABYSS.

Para ello, el equipo de Rivet instaló interrogadores adicionales a lo largo de la costa chilena, generando una serie de datos que, en el corto o mediano plazo, podrían ser capaces de revolucionar la sismología como la entendemos hasta ahora.

“El proyecto ABYSS consiste en tomar los cables de fibra óptica submarina instalados por empresas de telecomunicaciones y convertirlos en miles de sensores virtuales capaces de detectar las deformaciones de la tierra, generando un importante volumen de información”, señaló el funcionario del Centro Sismológico Nacional, Rodrigo Sánchez.

Debido a su geografía, Chile está cubierto por cables de fibra óptica instalados por empresas privadas, con el objetivo de mejorar la conectividad del país. Uno de ellos es el cable Prat de GTD, que está siendo utilizado como parte de este proyecto. “Los interrogadores  de fibra óptica permiten observar un rango aproximado de 150 kilómetros, y lo que busca el proyecto ABYSS es tomar esta fibra instalada, que aterriza en varias ciudades costeras, y dividirlo en pequeños segmentos que permiten captar rápidamente las deformaciones u otras anomalías en la medida en que estas ocurren”.

REVOLUCIÓN SISMOLÓGICA

La sismología, como la conocemos actualmente, se basa en el volumen de datos provenientes de las estaciones sismológicas apostadas a lo largo del territorio. En el caso chileno, la instalación y administración de este tipo de estaciones depende netamente del Centro Sismológico Nacional, organismo encargado de caracterizar rápidamente la actividad sísmica del país con el objetivo de emitir las alertas correspondientes.

Una de las principales complicaciones de este trabajo tiene que ver con la mantención y el correcto funcionamiento de las estaciones sismológicas, las que muchas veces sufren daños por desgaste, robos o vandalizaciones. Es por esto que contar con un sistema de monitoreo adicional, que haga más robusta la red sismológica nacional, es visto con buenos ojos por parte de los expertos.

“Todo el trabajo que realiza el CSN gira en torno a las estaciones sismológicas, pero ¿qué pasa cuando pasas de tener del orden de 110 estaciones sismológicas a tener un sensor cada 5 o 10 metros? El volumen de información cambia sustancialmente. Por ejemplo: si una estación sismológica tradicional genera 45Mb diarios de datos que deben ser analizados rápidamente para caracterizar un sismo, la fibra genera un archivo diario entre 230 y 250 Gb, equivalentes a 25Mb cada 10 segundos, lo que supone un tremendo desafío en cuanto a almacenamiento, procesamiento y análisis, pero también un avance muy importante”, afirmó Sánchez.

Si bien existe una tarea pendiente respecto al procesamiento de datos, la puesta en marcha de un proyecto como ABYSS podría aumentar rápidamente el número de estaciones disponibles una vez que ocurra un sismo, lo que hace de este tipo de alianzas estratégicas una fórmula idónea para continuar con el desarrollo de la sismología en Chile y el mundo.

“Me tocó trabajar con el equipo de Diane Rivet desde la fase experimental de esta técnica y como después seguí colaborando con la gente de Francia en lo que tiene que ver con instalación de equipos, se me permitió continuar en este proyecto ya que existe una componente tecnológica de comunicaciones que es bastante grande y que requiere de mucho desarrollo”, explicó el funcionario del CSN, quien fue capacitado por el equipo de Rivet en la Universidad de Geoazur.

EL PROYECTO

ABBYS consiste básicamente en la instalación de interrogadores, que corresponden a equipos que envían una luz láser a través de la fibra óptica. A medida que la luz viaja por la fibra, una pequeña porción de esta luz se dispersa hacia atrás debido a pequeñas imperfecciones naturales en la fibra. Esta luz retrodispersada es capturada y analizada por el interrogador, transformándolas en deformaciones.

Estas deformaciones corresponden a los datos que, actualmente, se busca analizar de forma rápida y efectiva.

“ABYSS es una forma distinta de medir, porque aquí analizamos propiedades ópticas, que no es el principio de medir deformaciones mediante los instrumentos clásicos de la sismología. En este proyecto existe un volumen de datos muy superior, una nueva manera de procesar, de transmitir, y todo esto es lo que se está trabajando y que nos depara distintos desafíos”, comentó Sánchez.

Añadió que “en términos globales este escenario es súper distinto. Todo lo que haces de trabajo asociado es distinto, es otro formato en que se graban los datos, hay técnicas de compresión en tiempo real involucradas, etc. Hay muchas cosas que tienen que ver con telecomunicaciones porque la fibra óptica se ocupa principalmente para transmitir datos, y este volumen de información cambia casi todo”.

ALERTA TEMPRANA

Una de las principales ventajas que ofrece la fibra óptica submarina es su ubicación ya que al estar en el fondo marino se encuentra mucho más próxima a la fuente cuando se trata de sismos submarinos que, por lo general, son los que causan mayores daños o que cuentan con características tsunamigénicas, es decir, que pueden provocar tsunamis.

De esta forma, los especialistas no descartan que en un futuro no muy lejano ABYSS pueda robustecer y complementar el sistema de alerta temprana que ya se trabaja en nuestro país, generando un apoyo adicional.

“Este movimiento o esta deformación que capta la fibra óptica se percibe antes si es que ese sismo se produjo bajo el sector comprendido entre la costa y la fosa. Para nosotros esto puede tener un impacto importante en cuanto a lo que es la alerta temprana”, comentó Rodrigo Sánchez.

Añadió que “este sistema ya es capaz de tener una determinación de sismos. El paso hacia la contribución a la alerta temprana es un paso más complicado, pero es cuestión de tiempo ya que se trata de desarrollo. Hay mucha gente que ya está trabajando en poder llevar este cambio lo más rápido posible ya que entendemos que puede cambiar la manera de ver la sismología como la vemos hoy en día”, finalizó.