Internetkabel enthüllt die Quelle von Unterwasservibrationen

May 03, 2023

3. Oktober 2022

von Saima May Sidik, American Geophysical Union

Wissenschaftler haben Internet-übertragende Glasfaserkabel genutzt, um eine seit langem bestehende geophysikalische Herausforderung zu meistern: die Identifizierung, wo seismischer Lärm im Ozean entsteht. Winzige Schwingungen der Erde, sogenannte Mikroseismen, sind allgegenwärtig, doch Forscher hatten keine Möglichkeit, ihre Quellen im Meer zu lokalisieren. Ein innovativer Einsatz von Telekommunikationsgeräten hat das geändert.

In der jetzt in Geophysical Research Letters veröffentlichten Forschung berichten Xiao et al. schickte Laserimpulse über ein kommerziell betriebenes Glasfaserkabel, das Valencia in Spanien mit Palma auf der Mittelmeerinsel Mallorca verband. Anschließend maßen die Forscher die kleine Lichtmenge, die durch das Kabel zurückreflektiert wurde, eine Technik namens Distributed Acoustic Sensing (DAS). Als seismische Vibrationen das Kabel störten, veränderten sie die Art und Weise, wie das Licht zur Quelle zurückkehrte, und ermöglichten es den Forschern, die Ursprünge von Mikroseismen zu identifizieren.

Die Forscher fanden heraus, dass die Mikrovibrationen von Quellregionen mit einem Durchmesser zwischen einigen Kilometern und etwa 10 Kilometern ausgingen, diese Quellregion jedoch innerhalb eines Bandes zwischen 7 und 27 Kilometern von der Küste wanderte, wo der Ozean zwischen 25 und 100 Meter tief war. Wo die Vibrationen jedoch am stärksten waren, befand sich nicht immer in der Nähe der Quelle der Mikroseismen. Manchmal waren sie in Gebieten näher oder weiter von der Küste am stärksten.

Die Forscher vermuten, dass dieses sich ständig verändernde Verhalten möglich ist, weil Wellen-Wellen-Wechselwirkungen an der Meeresoberfläche Mikroseismen verursachen und die variable Natur der lokalen Winde dazu führt, dass sich auch die Wellenwirkung verschiebt.

In der Zwischenzeit könnten auch Eigenschaften der Unterwasserumgebung wie Tiefe, Meeresbodenneigung und seismische Geschwindigkeit der Untergrundstruktur Mikroseismen beeinflussen, was möglicherweise erklärt, warum sie in der Nähe der Quelle nicht immer am stärksten waren, und darauf hindeutet, dass die Anregung von Mikroseismen wahrscheinlich je nach Bathymetrie unterschiedlich ist. Die Autoren sagen, dass ihre Ergebnisse das Potenzial von DAS für das Verständnis der Mikroseismusaktivität offenbaren.

Mehr Informationen: Han Xiao et al., Locating the Precise Sources of High-Frequency Microseisms Using Distributed Acoustic Sensing, Geophysical Research Letters (2022). DOI: 10.1029/2022GL099292

Zeitschrifteninformationen:Geophysikalische Forschungsbriefe

Zur Verfügung gestellt von der American Geophysical Union

Diese Geschichte wurde mit freundlicher Genehmigung von Eos, gehostet von der American Geophysical Union, erneut veröffentlicht. Lesen Sie hier die Originalgeschichte.