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La rete di cablaggio per le telecomunicazioni che unisce i continenti sul fondo degli oceani può essere utilizzata per monitorare i cambiamenti degli stessi, ecco come.
Sul fondo degli oceani si trova un milione di chilometri di cavi in fibra ottica, che trasportano i segnali di telecomunicazione per mantenere il mondo intero connesso. Una nuova collaborazione internazionale, che include esperti dell’Università del Texas ad Austin, mira a trasformarli in un sistema di allerta precoce globale per tsunami e terremoti, nonché in una rete di sensori per il monitoraggio di cambiamenti di temperatura.
I ricercatori dell’Oden Institute for Computational Engineering and Sciences e dell’Institute for Geophysics fanno parte di un team che sviluppa cavi SMART (Science Monitoring and Reliable Telecommunications), che consisteranno in sensori nell’infrastruttura della rete di telecomunicazioni sottomarine esistente e in espansione.
I sensori consentiranno l’osservazione globale a basso costo degli oceani per rilevare temperatura, pressione e accelerazione sismica, il tasso di cambiamento delle vibrazioni naturali della Terra. I dati forniti potrebbero informare gli scienziati di terremoti sottomarini in arrivo, eruzioni vulcaniche e tsunami, nonché tenere traccia di eventuali cambiamenti a lungo termine nello stato dell’oceano.
”Questo brillante progetto trasformerà i cavi pratici che collegano le comunicazioni e il commercio in uno strumento scientifico mondiale di profonda importanza per ogni persona sulla Terra”, ha dichiarato Robert Kirshner, Chief Program Officer for Science presso la Gordon and Betty Moore Foundation.
Lo sforzo sosterrà la SMART Cables Joint Task Force delle Nazioni Unite che lavora per portare a compimento il concetto di cavi SMART unendo esperti provenienti da tutto il mondo e da tutte le discipline. La task force è presieduta dal ricercatore principale del progetto, Bruce Howe dell’Università delle Hawaii a Mānoa.
Il ruolo dell’Oden Institute in questo progetto, secondo Patrick Heimbach del Computational Research in Ice and Ocean Systems group, e professore alla Jackson School of Geosciences dell’UT, è quello di testare la capacità di SMART Cables di affrontare adeguatamente le domande di oceanografi e geofisici.
I ricercatori condurranno una serie di simulazioni numeriche chiamate Observing System Simulation Experiments che determineranno quale qualità dei dati può essere presa dalle osservazioni di SMART Cables e come ottimizzarla.
Inizialmente rivolto a una regione intorno alle nazioni insulari di Vanuatu e Nuova Caledonia, un obiettivo a lungo termine è quello di sviluppare un quadro di simulazione che supporterà la progettazione di reti su scala globale per rivelare processi importanti dietro il cambiamento oceanico.
”Il nostro focus è sulla pressione, sulla temperatura e sui dati acustici e sul loro valore per il monitoraggio del clima oceanico”, ha spiegato Heimbach, che studia la circolazione globale dell’oceano e il suo ruolo nel clima.
Più del 70% di tutte le eruzioni vulcaniche si verificano sotto il mare, ammantate alla vista degli scienziati da migliaia di metri d’acqua. Quando il magma caldo entra in contatto diretto con le fredde acque oceaniche, le esplosioni violente possono provocare reazioni estreme, simili alle esplosioni chimiche di tipo militare.
Lo sforzo internazionale non avrebbe potuto essere più tempestivo. Un mese dopo il lancio del progetto, il vulcano Hunga Tonga-Hunga Ha’apai nel Pacifico sud-occidentale è esploso, causando un boom sonico sentito a migliaia di chilometri di distanza, spingendo cenere fino nell’alta atmosfera, rompendo un cavo di telecomunicazione sottomarino e innescando uno tsunami con effetti avvertiti fino alla costa occidentale degli Stati Uniti.
”È qualcosa che nessuno ha mai visto prima, quindi anche con strumentazione aggiuntiva sarebbe stato ancora molto difficile prevedere cosa potrebbe accadere”, ha detto Laura Wallace, ricercatrice presso l’Istituto di Geofisica e GNS Science dell’Università del Texas in Nuova Zelanda che studia il verificarsi di terremoti nelle zone di subduzione sottomarina. che generano i più grandi terremoti e tsunami del mondo.
”Penso che un monitoraggio globale più completo dei fondali marini, in termini di pressione del fondo marino e sismologia, avrebbe dato molta più comprensione della situazione e molto più rapidamente di quanto non avessimo fatto in quell’evento”.
Crediti: The University of Hawai‘i (UH) at Mānoa
