Met behulp van glasvezelkabels, laserlicht en seismische activiteit kunnen onderzoekers breuklijnen opsporen op de bodem van de oceaan.

We kennen allemaal de San Andreas-breuklijn in Californië die bijna 1300 kilometer lang is, maar er bestaan nog veel meer van deze scheuren in de aardkorst. Aan land zijn deze breuklijnen, waarlangs aardbevingen kunnen plaatsvinden, vaak gemakkelijk te spotten omdat ze dikwijls in het landschap zichtbaar zijn. Op de bodem van de oceaan is dit logischerwijs een stuk lastiger.

Onderzoekers onder leiding van Nate Lindsey, een student aan de University of California, Berkeley, hebben onlangs in het vakblad Science een manier geopperd om meer breuklijnen in de aardkorst te kunnen ontdekken. Ze maken daarbij gebruik van glasvezelkabels die elke dag onze e-mails, tweets en videoberichten de wereld rondsturen.

Breuklijn opgespoord

De werking van hun methode toonden de onderzoekers aan door een glasvezelkabel op de bodem van de Baai van Monterey (Stille Oceaan) te lenen van het Monterey Bay Aquarium Research Institute. Deze kabel langs de kust van Californië is 52 kilometer lang; zo’n 20 kilometer daarvan toverden Lindsey en zijn team om tot seismisch instrument.

Dit hebben ze met behulp van de techniek distributed acoustic sensing (das) voor elkaar gekregen. Daarbij worden pulsen van laserlicht door het stuk glasvezel geschoten. Bij minimale bewegingen van de kabel stuitert het licht terug naar de bron. Aan de manier waarop het licht terugkaatst, zouden seismologen aardbevingen en breuklijnen kunnen opsporen.

De onderzoekers lieten tijdens een vierdaags experiment zien dat hun methode zoden aan de dijk zet. Ze detecteerden een aardbeving op de zeebodem van magnitude 3,5. Ook ontdekten ze een breuklijn die nog niet eerder boven water was gekomen. (Sorry…)

10.000 stations

In de Verenigde Staten vind je een netwerk aan seismische stations die onderzoekers informatie verschaffen over aardbevingen. Maar eenmaal in de Stille Oceaan zijn deze stations ver te zoeken. Volgens Lindsey staat het stuk kabel van 20 kilometer waar laserlicht doorheen schiet gelijk aan 10.000 seismische onderzeestations.

Volgens Koen van Noten, seismoloog aan de Koninklijke Sterrenwacht van België die niet betrokken was bij het onderzoek, klopt de vergelijking. Hij ziet dus wel degelijk perspectief in de methode van de onderzoekers. “Het plaatsen van seismometers op de bodem van de oceaan is duur”, laat Van Noten weten. Het gebruik van bestaande glasvezelkabels kan een goedkoper alternatief zijn.

Wel geeft hij aan dat de glasvezelkabel niet in gebruik was op het moment dat Lindsey en zijn team hem gebruikten. Of de metingen nog wel correct zijn als de kabel wel actief is, vraagt Van Noten zich dan ook af. “De data die door de buis schieten, kunnen namelijk elektronische ruis veroorzaken.”

Het plaatsen van glasvezelkabels die enkel voor seismologisch onderzoek dienen, zou dan een oplossing zijn. Maar dit is natuurlijk weer een stuk duurder. De onderzoekers zullen deze kwestie dus nog onder de loep moeten nemen of op zoek moeten gaan naar inactieve kabels voordat de methode kan worden geïmplementeerd. To be continued. Uiteraard.

Bronnen: Science, National Geographic

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!