Científicos del centro de investigación francés Géoazur y del Centro Sismológico Nacional de la Universidad de Chile aprovecharán el cable Prat de fibra óptica, de la compañía de telecomunicaciones Gtd, como sensor sísmico localizado en el fondo marino. La iniciativa pondrá a prueba una innovadora técnica que permitirá conocer más sobre el proceso de ruptura de las placas de Nazca y Continental y avanzar hacia el desarrollo de un sistema de alerta temprana de terremotos y tsunamis para Chile.
Proyecto de Observación Submarina de Terremotos (POST) es el nombre de la iniciativa que busca utilizar el cable de fibra óptica submarina Prat de Gtd como si fueran miles de sensores sísmicos dispuestos en el fondo marino. El proyecto de investigación usará una innovadora técnica denominada Detección Acústica Distribuida (DAS), aplicada a la sismología.
La Dra. Diane Rivet y el Dr. Jean-Paul Ampuero, ambos investigadores de la Universidad Côte d’Azur y del Laboratorio Géoazur de Francia, son quienes lideran este proyecto de investigación, que realizó sus primeras pruebas frente a la costa de Toulon en Francia. “Este método aprovecha las pequeñas impurezas de las fibras ópticas que, actuando como micro-reflectores, devuelven parte de la luz transmitida por la fibra al transmisor DAS localizado en un extremo de ella. Al estirar o contraer la fibra, el paso de una onda sísmica altera la distancia entre estas impurezas, y por lo tanto el tiempo de viaje de la luz reflejada, en una cantidad ínfima. Midiendo las fluctuaciones de esa señal luminosa, podemos convertir una fibra óptica en varios miles de sensores sísmicos a distancias de hasta 150 km. Con esta tecnología desplegada en el lecho marino, podremos detectar señales sísmicas mucho más rápidamente que los sismómetros situados en la costa, pero también señales sísmicas de baja amplitud que nos permitirán conocer mejor el funcionamiento de las grandes fallas”, explica la Dra. Rivet.
La importancia de este proyecto de investigación radica en que ayuda a enfrentar una de las principales dificultades de Chile en cuanto a la detección sísmica, y es que una gran parte de los terremotos tienen su epicentro en el fondo marino, y hasta ahora no es posible detectarlos sino hasta que las ondas generadas llegan al continente. “Contar con sensores más cercanos a la zona donde se encuentran en contacto dos placas tectónicas sumamente activas, que generan grandes terremotos, nos ayudará no solamente a acercarnos a la fuente sísmica con el objeto de caracterizar con mayor detalle el proceso de ruptura, sino que también nos permitirá conocer con mayor anticipación que este proceso se ha iniciado”, señala el Dr. Sergio Barrientos, director del Centro Sismológico Nacional de la Universidad de Chile, quien será parte de este proyecto.
Para que la iniciativa pudiera llevarse a cabo, era fundamental contar con la infraestructura adecuada. Por ello, la empresa Gtd se sumó al proyecto poniendo a disposición su cable de fibra óptica submarina Prat. “Estamos muy orgullosos de que nuestro Cable Submarino de Fibra Óptica Prat crezca en relevancia para el desarrollo de Chile. Es un gran proyecto de telecomunicaciones, y ahora esperamos sea un gran aporte en investigación sismológica. Poner a disposición nuestra infraestructura para este proyecto, nos permite seguir contribuyendo en la innovación tecnológica, y nos moviliza como Gtd a cumplir nuestro propósito de hacer que la tecnología simplifique y mejore tu vida cada día”, asegura Fernando Gana, gerente general de Gtd.
Nuestro país se caracteriza por su alta exposición a las amenazas de carácter geológico, por lo que la articulación entre el mundo público y privado resulta fundamental, particularmente para el el desarrollo de nuevas tecnologías que permitan enfrentar estos escenarios. En este contexto, el director nacional de la Oficina Nacional de Emergencia (ONEMI), Ricardo Toro, señaló que “dentro de nuestro rol de coordinadores del Sistema Nacional de Prevención y Respuesta ante Desastres, está el identificar capacidades y desarrollos asociados a los organismos que efectúan el monitoreo de las amenazas de sismo o tsunami, y evaluar la factibilidad de integrar esas competencias al Sistema de Alerta Temprana”.
Alerta temprana de sismos y tsunamis
El éxito de este proyecto de investigación, en términos de la cantidad y calidad de la información que logre recopilar, abre la importante posibilidad de contar en el mediano o largo plazo con un sistema de Alerta Temprana de Terremotos para Chile, que permitiría dar aviso a la ciudadanía, con algunos segundos de anticipación, sobre la llegada de la sacudida de mayor violencia producto de un gran sismo. Hasta ahora, las características geográficas del país han dificultado este objetivo, pero la alternativa de llegar a contar con una gran cantidad de sensores en el fondo submarino facilita la detección de los sismos antes de que sus ondas lleguen al continente, otorgando valiosos segundos adicionales para alcanzar a alertar no solamente a la población, que podrá tomar medidas para protegerse, sino también a aquellos procesos productivos que pudieran beneficiarse.
El sistema de detección, a través de cables submarinos, también permitiría mejorar las alertas respecto de los tsunamis. En este sentido, el director del Servicio Hidrográfico y Oceanográfico de la Armada (SHOA), contralmirante Patricio Carrasco, señaló que “Este proyecto representa un importante beneficio en cuanto a la alerta temprana de tsunamis, debido a que la información que se utiliza para evaluar el sismo se recibiría en un tiempo considerablemente menor al que existe actualmente; lo cual permitiría entregar de una manera más rápida y precisa la información del análisis efectuado por el Sistema Nacional de Alarma de Maremotos (SNAM), a las autoridades a cargo de la toma de decisiones.”
La primera etapa de pruebas del proyecto se desarrollará en la zona central del país durante el mes de noviembre de 2021.
De esta forma, Chile sigue posicionándose como un laboratorio natural que, a través de colaboraciones internacionales y público-privadas, avanza en la comprensión de los terremotos y sus características, permitiendo el desarrollo de nuevas técnicas que ayuden a proporcionar mayor seguridad a la población y que podrán ser replicadas en otras partes del mundo.
¿Cómo funciona una alerta temprana?
Cuando ocurre una fractura en el interior de la Tierra y produce un sismo, se generan varios tipos de ondas sísmicas. Las ondas primarias se propagan con mayor velocidad que las ondas secundarias y superficiales. Sin embargo, estas últimas poseen mayor amplitud, que depende de la profundidad del hipocentro. Los sistemas de alerta temprana de terremotos aprovechan estas dos características: a partir de la información transportada por las ondas que arriban con anterioridad se puede calcular la llegada de las ondas -más tardías- de mayor amplitud. Como la velocidad de propagación de las ondas sísmicas es muchísimo menor que aquella de los sistemas de comunicación electromagnética, se puede anticipar su llegada a lugares más alejados del epicentro, pero lo suficientemente cerca con el objeto de que este aviso sirva para tomar medidas de prevención, tanto para las personas como aquellos procesos automáticos productivos y de servicios que se puedan beneficiar.
Lo complejo de este proceso es identificar adecuadamente cada uno de estos tipos de onda -ojalá en varios instrumentos- con el objeto de evitar falsas alarmas, ya que múltiples avisos de falsos sismos pueden volverse rutinarios y provocar que finalmente las personas no los tomen en consideración frente a movimientos sísmicos que sí pueden ser importantes.
Catalina Caro
Centro Sismológico Nacional (CSN)
Universidad de Chile