Teknologi yang digunakan untuk mengukur dan memantau gempa bumi sebagian besar tetap tidak berubah selama abad yang lalu, tetapi terobosan dari Lawrence Livermore National Laboratory yang menggunakan garis telekomunikasi karena sensor gempa bumi telah memberi para peneliti jendela yang diperbesar ke kerak bumi.
Instrumen yang memungkinkan, dikenal sebagai interogator, memungkinkan para peneliti seismik untuk secara efektif membajak kabel serat optik untuk digunakan sebagai ribuan seismometer, memberikan pembacaan gempa yang 1.000 kali lebih rinci daripada seismometer saat ini di seberang wilayah teluk – dan yang dapat membantu mempersiapkan gempa bumi di masa depan dan mengidentifikasi kesalahan yang tersembunyi.
“Secara tradisional, ahli seismologi menempatkan sensor di tanah. Anda harus menggali lubang atau membangun struktur untuk memasangkannya dengan bumi,” kata peneliti Lawrence Livermore National Laboratory Gene Ichinose. “(Tapi) Anda memiliki sumber daya yang terbatas, jadi Anda tidak dapat membeli terlalu banyak dari mereka, dan sulit untuk mendapatkan akses ke area berpenduduk.”
Awalnya digunakan oleh industri minyak dan gas untuk operasi pengeboran dan fracking, interogator mengirim pulsa cahaya di sepanjang kabel serat optik untuk merekam getaran kecil di sepanjang serat menggunakan metode yang disebut penginderaan akustik terdistribusi. Pada bulan Februari, Ichinose dan timnya menyambungkan interogator-instrumen seukuran microwave-ke jaringan kabel serat optik 80 mil antara pusat kota San Francisco dan Sunnyvale untuk percobaan selama sebulan. Koridor berisi delapan seismometer, tetapi dengan interogator di tempat, masing-masing segmen 10 meter kabel serat optik menangkap gelombang seismik-setara dengan 8.000 seismometer, kata Ichinose.
Para peneliti yang awalnya skeptis menggunakan interogator untuk gempa bumi dengan cepat terbukti salah, kata Ichinose. Teknologi ini sangat sensitif sehingga para peneliti segera menangkap kehalusan mobil kereta yang berderak di jalur kereta api setelah menghubungkannya ke jaringan kabel.
“Kami melihat Caltrain bepergian, dan kemudian dalam waktu sekitar satu hari, kami memiliki gempa kecil di dekat Gilroy,” kata Ichinose. “Itu indah. Kualitasnya luar biasa.”
Gempa bumi terjadi di sepanjang beberapa garis patahan di Bay Area. Yang paling terkenal di antara ini, garis patahan San Andreas, mengalir melalui Semenanjung San Francisco dan bertanggung jawab atas gempa berkekuatan 7,7 besar yang meratakan San Francisco pada tahun 1906. Garis kesalahan San Andreas meliputi lagi selama 6,9 magnitudo Loma Prieta pada tahun 1989, membunuh 63 orang dan menyebabkan $ 6 yang diperkirakan Loma Prieta. Dalam 30 tahun ke depan, ada 72% probabilitas gempa bumi sebesar 6,7 yang menyerang Bay Area, menurut pejabat Survei Geologi AS Sarah Minson.
Pada 17 Mei, Ichinose dan Lnll melanda “paydirt seismologis,” menurut siaran pers LLNL. Ichinose berada di rumahnya di Richmond ketika ia mulai menerima peringatan dari rekan -rekannya tentang gempa berkekuatan 3,9 yang berpusat di Dublin barat. Dia masuk ke interogator dan menyaksikan data menunjukkan gulung gempa dengan detail “belum pernah terjadi sebelumnya” di seluruh Bay Area.
Amy Williamson, seorang ilmuwan peneliti yang berfokus pada deteksi dini di UC Berkeley Seismology Lab, mengatakan bahwa terobosan itu dapat memiliki aplikasi luas untuk bidang -bidang dengan aktivitas seismik. Karena teknologi dapat dengan mudah digunakan, ia menyarankan interogator dapat dipekerjakan di lepas pantai California, di mana ada relatif sedikit seismometer untuk memantau daerah yang aktif secara seismik antara lempeng tektonik Amerika Utara dan lempeng Pasifik.
“Ini dapat digunakan untuk pemantauan tanah longsor, pemantauan gunung berapi, dan data itu tersedia dengan cepat, sehingga memiliki kabel yang cukup di tempat yang tepat memberikan ketepatan waktu,” kata Williamson.
Tingkat detail interogator juga dapat membantu para ahli seismologi mengidentifikasi garis patahan yang lebih kecil, “tersembunyi”, kata Ichinose. Ini kemungkinan ada di bawah kota -kota seperti Oakland dan San Jose, di mana sulit untuk menempatkan seismometer karena perkembangan yang ada dan biaya penghalang untuk memasang peralatan. Dia mengatakan teknologi DAS bahkan dapat digunakan untuk mengidentifikasi patah tulang dalam bangunan dan jembatan yang mungkin berisiko selama gempa besar.
Namun, gempa bumi tetap menjadi salah satu bencana alam yang paling tidak terduga. Ada beberapa indikator gempa yang akan datang, kata Ichinose, dan bahkan itu tidak dapat diandalkan berdasarkan pergeseran gas vulkanik di dalam interior Bumi. Satu -satunya cara untuk mengetahui gempa bumi yang akan datang adalah dengan meningkatkan deteksi aktivitas seismik saat ini untuk “foreshocks,” pergeseran kecil di sepanjang garis patahan, yang meningkatkan probabilitas gempa bumi yang lebih besar.
“Memiliki set data yang dekat dengan sumber gempa bumi benar -benar dapat membantu dengan beberapa penokohan gempa yang sangat tepat waktu untuk penggunaan seperti peringatan dini,” kata Williamson. “Itu akan menjadi suplemen besar bagi jaringan darat kami.”
Teknologi interogator resolusi tinggi yang sangat sensitif mungkin terbukti vital karena seismologi mencari kesalahan tersembunyi melalui inti perkotaan, mengidentifikasi fraktur yang tidak diketahui di inti perkotaan dan menjaga penghitungan foreshocks di depan yang besar berikutnya.
“Ada banyak kegembiraan,” kata Ichinose tentang prospek untuk terobosan novel. “Belum semua orang pernah mendengarnya. Tetapi bagi kita seperti saya, kami benar -benar bersemangat, karena saya pikir ini akan merevolusi bagaimana kami merekam data seismik.”
