Investigadores de Penn State han desarrollado un método innovador para detectar Geogards, como los agujeros de zinc, con la ayuda de cables ópticos de fibra existentes que son cruciales para la conectividad a Internet. Este enfoque puede lograr una revolución en la forma en que los geocientíficos monitorean y evalúan el riesgo en entornos urbanos.
El estudio, publicado en el Revista de investigación geofísica: tierra sólidadescribe cómo el equipo de tecnología de detección acústica utilizó en los cables de fibra de vidrio de telecomunicaciones enterrados ubicados solo pies debajo del campus de University Park. Al conectar un dispositivo que se conoce como interrogatorio de detección acústica (DAS) distribuida a una parte de cuatro millas de este cable, los investigadores podrían enviar pulsos de luz a través de la fibra. Esta técnica facilitó la colección de señales acústicas, que luego se analizaron para identificar zonas rotas profundamente debajo de la superficie de la Tierra, algunas potencialmente cientos de pies de profundidad.
El equipo se enfrentó al desafío de filtrar el ruido de las actividades del campus, como el tráfico y la construcción, al tiempo que aislaba las ondas de sonido que son relevantes para las mediciones geológicas, en particular aquellos que se correlacionan con la densidad de roca. El maestro asistente Tieyuan Zhu, uno de los coautores del estudio, señaló que lo que a menudo se rechaza si el ruido en geociencia realmente puede ofrecer datos valiosos. En un avance considerable, los investigadores utilizaron el sonido diario para usar ondas de superficie sísmica, creando una imagen más extensa de circunstancias subterráneas en comparación con los métodos tradicionales que generalmente dependen de instrumentos geófonos preciosos e intensivos en mano de obra.
Esta metodología imita cómo resuena el sonido en cañones grandes; La velocidad con la que el sonido viaja a través de diferentes materiales puede revelar información crítica sobre la estructura geológica. En la práctica, los investigadores identificaron un área con una baja densidad debajo del campus que es un riesgo potencial para la formación de agujeros de zinc, que está relacionado con el sitio kárstico de Pensilvania, caracterizado por rocas solubles como la piedra caliza.
Los resultados del estudio han alentado a la Oficina de Planta Física de Penn State a realizar una evaluación exhaustiva de los datos, lo que concluye que actualmente no existe una amenaza inmediata para las estructuras del campus de potencial vacío subterráneo.
Zhu enfatizó las implicaciones más amplias de este estudio, lo que sugiere que la tecnología podría servir como una herramienta crucial para futuras planificación de infraestructura y prevención de desastres en Pensilvania, donde ocurren los agujeros de zinc. Hizo hincapié en la rentabilidad del uso de redes de fibra óptica existentes como sensores, lo que convirtió el ruido de tráfico común en una fuente para la identificación de Geozard.
Esta investigación es parte de la iniciativa más amplia de fibra óptica para la detección ambiental (prevalecer), cuyo objetivo es recopilar datos de vibración acústica con alta resolución de fibras subterráneas. Estudios anteriores también han demostrado el potencial de esta tecnología en áreas como la extracción de energía y el pronóstico del clima severo, con versatilidad y amplias aplicaciones.
