L'Italia si immerge nell’acqua per studiare i terremoti.
Per un mese, ad aprile, i mari della Sicilia sono stati lo scenario di un esperimento senza precedenti nel nostro Paese: cavi sottomarini in fibra per le telecomunicazioni in azione come sismografi. Il progetto è stato avviato grazie all’impulso dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) e del GeoForschungsZentrum di Potsdam (GFZ) per il monitoraggio degli eventi sismici connessi al vulcanismo attivo. L’esperimento, per il quale è stata utilizzata la fibra ottica Tim come sensore sismico, ha permesso di immagazzinare i segnali registrati con un’elevata risoluzione spaziale (circa 4 metri) e temporale (1 kHz). La sperimentazione ha visto impiegato il tratto di fibra ottica sottomarino che collega la centrale Tim di Vulcano a Milazzo, circa 50 chilometri via mare. Presso la centrale è stato installato il dispositivo DAS (Distributed Acoustic Sensing) in grado di inviare impulsi di luce nella fibra e di registrare il segnale retro-diffuso, dalla cui analisi si ricava il movimento della terra, con il controllo via Internet da remoto. Durante la sperimentazione, sono stati acquisiti con continuità circa 20 terabyte di dati, ora allo studio degli scienziati per la comprensione dei processi responsabili del risveglio dell’attività vulcanica sull’isola.
IL QUADRO
E qualche elemento è già emerso dai fondali. Già dalle primissime analisi, infatti, si è osservato che la nuova tecnologia adottata ha mostrato un’ottima accuratezza e sensitività dei segnali sismici, permettendo di osservare le variazioni di deformazioni (“strain”) dinamiche create da sorgenti antropiche e naturali, con evidenti variazioni di strain sulla fibra generati dagli eventi sismici locali. Grazie al contributo della società guidata dal ceo Pietro Labriola, l’importante iniziativa apre a possibili scenari applicativi che vedono le infrastrutture in fibra ottica, terrestri e sottomarine, impiegate anche in ambito scientifico per lo sviluppo di soluzioni sensoristiche di nuova generazione. Il progetto, ancora in via sperimentale, è stato realizzato dal team di Stefano Siragusa, chief network, operations & wholesale officer di Tim, e consente all’Italia di mettersi al passo con il resto del pianeta.
LA TECNOLOGIA
Da alcuni anni la sismologia internazionale sta cercando di superare un grande problema: la possibilità di misurare con precisione i movimenti del sottosuolo è infatti a portata di mano solo sfruttando le aree emerse della terra. In pratica, non abbiamo dati su cosa succede sotto il fondo dei mari e degli oceani. Adesso, però, le cose potrebbero cambiare, appunto, con la nuova tecnica (DAS), che consiste nel trasformare ogni cavo in una serie di migliaia di sensori di movimento. Come è noto i cavi in fibra ottica sono composti da migliaia di filamenti di vetro o di materiali polimerici, attraverso i quali viaggiano i dati trasportati dalla luce. La tecnica del DAS consiste nell’inviare attraverso la fibra ottica degli impulsi laser e misurare quanta luce torna indietro a causa delle impurità naturalmente presenti nella fibra. Questo fenomeno è ben noto agli scienziati e viene definito “Backscattering”. Quando la terra vibra proprio sotto un cavo a fibra ottica, però, le fibre vengono mosse e questo causa dei piccoli mutamenti nel modo in cui la luce torna indietro. In questo modo gli scienziati riescono a capire dove e di quanto si è mossa ogni singola fibra ottica e, di conseguenza, un cavo sottomarino per le telecomunicazioni si trasforma un enorme sismografo steso sul fondo dell’Oceano che riesce a raccogliere, in caso di evento sismico, una enorme quantità di dati sui movimenti del sottosuolo.
LA PROVA
Alcuni mesi fa, ad esempio, è stato possibile registrare un terremoto di magnitudo 3,5 tramite un cavo in fibra ottica steso sul fondo della Baia di Monterey, in California, a 45 chilometri dalla costa. La tecnica del DAS è in piena fase di evoluzione: deve essere affinata per evitare i falsi positivi e, soprattutto, va scelto un modo efficace per trasportare a terra i dati raccolti sul fondo del mare. Tuttavia, le porte che si aprono per i geologi sono enormi: il 71% della superficie terrestre è coperta dai mari e di cosa succede in quegli abissi sappiamo poco o nulla. Al momento, infatti, i sismologi rilevano i movimenti tellurici sotto gli oceani con dei sismografi trasportati a bordo delle navi, ma la loro potenza è insufficiente a fornire molte informazioni. E, per di più, le centinaia di metri di acqua che separano il sismografo dal fondo del mare abbassano la precisione degli strumenti.
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