Las redes de fibra óptica siguen alimentando la gran mayoría del tráfico de Internet del mundo, pero también pueden usarse para desarrollar sensores luminosos extremadamente precisos, lo que permitirá a los investigadores y autoridades estudiar (y potencialmente prevenir) las consecuencias más devastadoras de la actividad volcánica.
Investigadores de Caltech, en colaboración con científicos de Islandia, han desarrollado una nueva forma de detectar erupciones volcánicas utilizando fibras ópticas como sensores. El equipo internacional creó un sistema de detección acústica distribuida (DAS) y probó su eficacia en la península de Reykjanes, volcánicamente activa en Islandia.
La zona es conocida por su frecuente actividad volcánica, caracterizada por vastos campos de lava y flujos de magma subterráneos. La zona ha experimentado varias erupciones volcánicas en los últimos años, algunas de las cuales han supuesto una grave amenaza para las localidades cercanas. Gracias a la nueva tecnología DAS, los residentes de esta zona escarpada de Islandia podrían recibir hasta 30 minutos de aviso antes de que haga erupción la lava.
El 10 de noviembre de 2023, después de que la península de Reykjanes sufriera una intrusión de magma a gran escala, los investigadores colocaron un cable de fibra óptica de 100 kilómetros de longitud en 10 días. Los sistemas DAS envían pulsos láser a través de líneas de fibra óptica subterráneas no utilizadas. Cuando las vibraciones, como las provocadas por el movimiento del magma, pasan a través del cable, provocan sutiles cambios de fase en la luz láser. Los investigadores pueden detectar y analizar estos cambios para identificar la actividad sísmica.
El sistema utiliza 100 kilómetros de cables de fibra óptica que pueden reemplazar eficazmente un conjunto lineal de miles de sensores sísmicos tradicionales. El sistema DAS es extremadamente preciso y puede detectar deformaciones del suelo a escala milimétrica a medida que el magma se expande, fluye y empuja contra la corteza terrestre desde cámaras de magma en las profundidades subterráneas. Según los investigadores, la resolución de la tecnología es mucho mayor que la del GPS tradicional o los métodos de imágenes por satélite.
El sistema DAS recopiló datos sobre el movimiento del magma subterráneo durante un año, y luego el equipo de investigación utilizó esta información para desarrollar un sistema de alerta inicial de actividad volcánica en la península de Reykjanes. El sistema está diseñado para advertir al público entre 30 minutos y horas antes de que un volcán entre en erupción.
Li Jiaxuan, autor principal del estudio, dijo que DAS tiene aplicaciones valiosas tanto en la investigación científica como en la seguridad pública. El sistema permite a los científicos monitorear de manera más efectiva los eventos de intrusión de magma y al mismo tiempo proporciona a los residentes de la península de Reykjanes una advertencia crítica sobre erupciones volcánicas inminentes.