Ciencia

La Red Sísmica Canaria se suma a la revolución científica y tecnológica

Mejora sus capacidades mediante el empleo de tecnología DAS que permite utilizar las fibras ópticas terrestres y submarinas como sensores sísmicos para fortalecer la monitorización sísmica en Canarias

El equipo de la Red Sísmica. DA

En el siglo XIX, los sismólogos empezaron a registrar los movimientos del terreno que tenían lugar durante los terremotos mediante sismómetros mecánicos, los cuales dejaban marcado un sismograma en un papel cubierto por hollín. A principios del siglo XX empezaron a utilizarse los sismómetros electromagnéticos que, a través del movimiento de un imán en el interior de una bobina, generan una corriente eléctrica que puede ser amplificada mediante dispositivos electrónicos. Eso representó una verdadera revolución, la cual permitió descubrimientos relevantes acerca de la naturaleza de los terremotos y de la estructura interior de nuestro planeta. Otra revolución tuvo lugar a final de los años 80, cuando el desarrollo de mecanismos electrónicos permitió reducir enormemente el tamaño de los sismómetros de largo periodo, que pasaron de tener dimensiones de un armario a pocos centímetros. Hoy en día por ejemplo, la Red Sísmica Canaria, que gestiona el Instituto Volcanológico de Canarias (INVOLCAN), está constituida por sensores capaces de registrar movimientos del terreno increíblemente pequeños, teniendo además incluso un tamaño y un coste reducidos.

Otra revolución ya está en el horizonte: el empleo de fibras ópticas para medir las ondas sísmicas a través de la tecnología “DAS” (Distributed Acoustic Sensing, Detección Acústica Distribuida). Cuando se emite un pulso de luz láser a través de una fibra óptica, las impurezas que ésta contiene hacen que una pequeña cantidad de luz se refleje hacia atrás. Registrando la luz reflejada es posible detectar pequeñas variaciones de longitud a lo largo de dicha fibra óptica. Una fibra anclada al suelo permite registrar las vibraciones producidas por terremotos u otras fuentes naturales y artificiales. Por lo tanto, los sistemas DAS permiten detectar ondas sísmicas a lo largo de toda la longitud de la fibra. En la práctica, es como si la fibra por completo se convirtiese en cientos o miles de estaciones sísmicas espaciadas cada pocos metros las unas de las otras. Eso conlleva una impresionante mejora en la capacidad de detección y localización de terremotos y, en general, abre las puertas a nuevos desarrollos en estudios de sismología.

Estos días el INVOLCAN, conjuntamente con las Áreas de Medio Ambiente y de Tecnología del Instituto Tecnológico y de Energías Renovables (ITER) y de las empresas del grupo ITER, CanaLink e Instituto Tecnológico y de Telecomunicaciones de Tenerife (IT3), están realizando un estudio preliminar ante una próxima instalación permanente de un sistema DAS en los próximos meses. Durante este experimento se están midiendo las ondas sísmicas a lo largo de unos de los cables submarinos para telecomunicaciones que conecta Tenerife con Gran Canaria, propiedad de CanaLink, y a lo largo del cable de fibra óptica que recorre autopista TF-1 en el sur de Tenerife, propiedad de IT3. El sistema DAS que se está utilizando es capaz de medir ondas sísmicas a lo largo de 100 km de fibra con un “canal”, cada 2 metros. Cada uno de estos canales equivaldría a una estación sísmica virtual.

En la primera figura se muestra el epicentro de un terremoto de magnitud 1,6, detectado y localizado por la Red Sísmica Canaria a las 01:43 horas (hora canaria) del pasado viernes 16 de julio de 2021. Dicho terremoto resulta localizado entre las islas de Tenerife y Gran Canaria, a una profundidad de alrededor de 15 km. En la misma figura se muestra también el recorrido del cable submarino de CanaLink que se utilizó para hacer las medidas con el sistema DAS durante estos días. En la segunda figura se muestran los sismogramas de este terremoto registrado por el sistema DAS a lo largo de los primeros 55 km de cable submarino. En esta figura se evidencia la llegada de las ondas P y S producidas por el terremoto.

Agradecemos la participación y colaboración del personal del ITER, CanaLink e IT3 por materializar este estudio preliminar liderado por el INVOLCAN y cuya finalidad es medir las ondas sísmicas mediante el empleo de tecnología DAS que permite utilizar las fibras ópticas terrestres y submarinas como sensores sísmicos para fortalecer y mejorar la monitorización sísmica en Canarias.Esta actividad ha sido posible gracias a los proyectos VOLRISKMAC (MAC/3.5b/124) y VOLRISKMAC II (MAC2/3.5b/328), co-financiados por el Programa de Cooperación INTERREG V-A España-Portugal MAC (Madeira-Azores-Canarias) 2014-2020 de la Comisión Europea.