Pendant longtemps, les sismologues ont suivi les tremblements de terre et les tsunamis en louant des fibres optiques sous-marines (avec capteurs) à des opérateurs commerciaux. Mais, la portée est limitée à 100 km et parfois la précision est à désirer. Maintenant, Google affirme avoir développé de nouvelles techniques qui étendent la portée à des milliers de km dans l’océan.

Les données Internet, qui sont transportées sous forme d’impulsions de lumière à l’intérieur des fibres optiques sous-marines, se déplacent à une vitesse pouvant atteindre 2,04 190 km par seconde. Les câbles optiques ne sont pas toujours droits et se plient à certaines jonctions entre les continents, ce qui provoque une distorsion de la lumière. Lorsque les impulsions de lumière se rencontrent à l’extrémité du câble, la distorsion est corrigée par la technique de traitement du signal numérique.

« L’une des propriétés de la lumière qui est suivie dans le cadre de la transmission optique est l’état de polarisation (SOP). Les changements de SOP en réponse aux perturbations mécaniques le long du câble et le suivi de ces perturbations nous permettent de détecter l’activité sismique », rapporte Google m’a dit.

Sur la base des données SOP, Google a d’abord lancé un projet sur le suivi sismique sur les câbles terrestres en 2013, mais les défis environnementaux ont causé trop de perturbations et, il a été mis de côté.

Après cinq ans, les scientifiques sont arrivés avec un nouveau document de recherche affirmant le succès du suivi sismique dans des conditions terrestres et sous-marines à l’aide du laser ultrastable à bande étroite. Mais, ils l’ont testé sous 535 km pour le terrestre et 96 km pour le sous-marin.

Google a lu l’étude et, en octobre 2019, a décidé de mener une expérience similaire et d’aller plus loin dans la mer. Les experts de Google ont tenté de détecter les tremblements de terre sur la base de signatures spectrales, en effectuant une analyse spectrale des paramètres de Stokes pour examiner les fréquences typiques des tremblements de terre.

Il a commencé à surveiller la SOP sur la plupart de son câble sous-marin et l’a trouvé stable, même après que le signal ait parcouru près de 10 500 km. Cependant, le 20 janvier, plus tôt cette année, Google a détecté un tremblement de terre majeur de magnitude 7,7 (à l’échelle de Richter) sur la côte jamaïcaine, à 1500 km de l’un des câbles de Google. Il a pu détecter en seulement cinq minutes d’occurrence du tremblement de terre et a enregistré que la durée du pic d’activité sismique était d’environ 10 minutes.

« Nous avons partagé nos résultats avec le Dr Zhongwen Zhan du California Institute of Technology Seismological Laboratory, qui a confirmé nos observations et fourni des informations supplémentaires sur les temps de trajet de différents types d’ondes sismiques et les plages de fréquences attendues des excursions SOP », indique le rapport de Google.

Google a enregistré plusieurs activités sismiques avec des tremblements de terre de moyenne portée et une magnitude de 6,1 dans le Pacifique Est, à environ 2000 km du câble optique. Il y avait une activité SOP claire avec un timing cohérent avec les observations faites dans la station de suivi sismique de Tlapa, au Mexique.

« Nous sommes ravis du succès précoce de la détection des événements sismiques avec des câbles sous-marins, qui peut améliorer notre capacité à observer à la fois la structure de la Terre et la dynamique des tremblements de terre. Mais ce n’est que le début », a déclaré Google.

Cependant, la société affirme que sa technique de suivi sismique est toujours un modèle en cours et que davantage peut être fait pour améliorer la précision et la détection précoce. Ces facteurs sont très importants pour envoyer un avertissement aux côtes voisines afin de sauver la vie des gens.

Google espère créer un système de surveillance des tremblements de terre robuste. Il dit que les chercheurs ont besoin de mathématiques avancées et d’analyses de données. Pour cela, il est nécessaire de disposer de systèmes informatiques avancés, selon la société, Google Cloud, basé sur la technologie d’apprentissage automatique, jouera un rôle essentiel. Cela sera utile pour analyser de grands ensembles de données, qui dépassent quelque temps la capacité du cerveau humain.

«Nous ne voyons pas cette approche comme un remplacement des capteurs sismiques dédiés, mais comme une source d’informations complémentaires pour permettre des alertes précoces en cas de tremblements de terre et de tsunamis. utiliser l’ensemble de notre infrastructure câblée pour de plus grands avantages pour la société « , a noté Google.

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