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Cables submarinos: algo más que un esencial ‘Telco’

Además de sustentar el 99% de las telecomunicaciones mundiales, la red de cables submarinos tiene el potencial de convertirse en una valiosa herramienta en otras áreas de esenciales, como la prevención de incidencias o la detección de eventos climáticos extremos.

El sistema de telecomunicaciones actual no sería posible sin la extensa red de fibra óptica que lo une, especialmente a través de los cables submarinos. El 99% de las telecomunicaciones se hace a través de ellos: arterias principales de Internet y de la conectividad global. Bajo aguas internacionales operan hoy en día más de 436 cables, que en extensión equivalen a cerca de 1,3 millones de kilómetros. Su valor en el desarrollo económico y social es innegable solo con su actividad ‘telco’, pero en los últimos años se están investigando, además, otros posibles usos de estos cables que podrían ayudar a preservar el medioambiente, a predecir eventos catastróficos y a prevenir riesgos en infraestructuras portuarias o ciudades costeras.

 

Análisis sísmico

Uno de los primeros experimentos con éxito que se hicieron en esta materia tuvo lugar en Islandia, cuando una compañía local instaló un cable submarino para hacer llegar la fibra óptica a una pequeña región cercana a Reikiavik. Lo que para los ciudadanos era un importante avance tecnológico que permitiría mejorar el estado de bienestar, para los expertos en sismología suponía la oportunidad de efectuar experimentos sobre dos volcanes de la zona. El primero de ellos, llevado a cabo en mayo de 2021, un cable analizó la actividad del volcán más activo de la región, completamente cubierto por un glaciar.

El segundo, sin embargo, estuvo examinando una erupción en curso, recogiendo algunos de los datos más complejos y detallados extraídos de esta manera. Gracias a este punto de partida, los expertos en la materia señalaron que esta tecnología podrá contribuir no solo al monitoreo de los volcanes, sino también para la evaluación de los riesgos que pueden impactar en el entorno natural o afectar a las infraestructuras y poblaciones vulnerables a sus erupciones.


Desafíos en la medición

Estos avances en el uso alternativo de los cables submarinos tenían una importante limitación: la extensión de los cables, ya que estos funcionaban como un único sensor. En el caso de los experimentos islandeses, las medidas facilitaron que los datos recogidos fueran lo suficientemente precisos como para aportar relevancia a sus conclusiones. El primer ensayo contó con una infraestructura de 12 kilómetros de largo y el segundo, de 4 kilómetros.

Sin embargo, la mayoría de los cables que conforman esta tecnología submarina se miden en centenares y millares de kilómetros. Por ejemplo, Marea, que conecta el continente americano y España (uniendo Virginia con Bilbao), supera los 6.000 kilómetros de extensión, o el Atlantis—2, que también hace escala en nuestro país a través de Conil de la Frontera y que une América del Sur con África y Europa, mide aproximadamente 12.000 kilómetros.

El último avance logrado en este sentido, a partir de un amplio estudio realizado por un equipo del National Physical Laboratory (NPL) de Reino Unido y dado a conocer por la prestigiosa revista Science, es el de segmentar estas infraestructuras para poder hacer un análisis pormenorizado a partir de “pequeños” sensores. Esta tecnología podría mejorar considerablemente, y sin alterar las telecomunicaciones, la observación del fondo marino, a partir del cuál se pueden hacer seguimientos sísmicos o volcánicos, además de un análisis de las mareas o señales oceánicas.


Mini sensores en extensísimos cables submarinos

Los autores de este importante avance en el uso alternativo de los cables submarinos partieron de una premisa: la tecnología de detección basada en fibra óptica podía mejorar la observación de la Tierra, tomando las inmensas longitudes de cable que hacían de sensor y dividiéndolos en pequeños repetidores de entre 45 y 90 kilómetros. Explotando esta sensibilidad de las infraestructuras, el análisis del fondo marino sería mucho más pormenorizado. De esta forma, y según revela un estudio publicado en mayo de 2022, “la detección de terremotos, microsismos y corrientes oceánicas sería mucho más lograda por esta técnica basada en la interferometría”, que permite la criba de señales mucho más definidas que, de otra forma, podrían dispersarse en la perturbación óptica acumulada en todo el cable.

Estos mismos investigadores afirman que, en la actualidad, todos los cables intercontinentales pueden ser divididos en estos pequeños fragmentos sensorizados, y el número de tramos estaría solamente limitado por su extensión, por lo que el valor —y la cantidad— de datos susceptibles de ser recogidos es, en la actualidad, incalculable. En concreto, su experimento consistió en aislar segmentos de detección individual en un cable de 5.800 kilómetros de largo, con el que consiguieron detectar varios terremotos en la región de Indonesia. Aseguran que, además podrían servir de alerta para catástrofes climáticas como tsunamis o como herramienta para combatir el cambio climático, ya que analizaría los océanos y las aguas submarinas de una forma totalmente inédita (temperaturas, movimientos, vida subacuática, etc.).

Esta línea de investigación, que podría suponer un cambio de paradigma en el estudio geotécnico y oceánico, viene precedido de pequeños avances que se han dado en las últimas décadas. En 2015, por ejemplo, un equipo de investigadores alemán pudo aprovechar unos cables inutilizados no solo para detectar terremotos distantes, sino también localizar el hipocentro midiendo los tiempos de impacto de las ondas sísmicas en las pequeñas curvas del cabo. Fue con el célebre sismólogo Andreas Fichtner cuando, a partir de estas investigaciones, se tornó al estudio de tierras más gélidas y se lograron éxitos compaginados con la fibra óptica en activo en los estudios de Islandia.

 

Publicaciones científicas citadas en este artículo…

Optical interferometry–based array of seafloor environmental sensors using a transoceanic submarine cable. Revista Science. 19/05/2022 (Varios autores).

World Wide Web. Revista Science. 09/12/2021. Paul Voosen.

 

 

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