El monitoreo sísmico de los glaciares es esencial para mejorar nuestra comprensión de su desarrollo y predecir los riesgos. El profesor de SNSF, Fabian Walter, ha creado una nueva herramienta de monitorización en forma de fibras ópticas. Las fibras son capaces de monitorear glaciares enteros.

Los glaciares se mueven constantemente y, por lo tanto, necesitan un seguimiento. Las imágenes de satélite dan pistas sobre su desarrollo. Al escuchar los glaciares desde adentro, La sismología permite a los científicos comprender sus movimientos con mayor precisión. Sin embargo, porque los sismómetros son difíciles de instalar en áreas glaciares, La cobertura de monitoreo sísmico de los glaciares es irregular. En un estudio reciente, Fabián Walter, Profesor SNSF en ETH Zurich, demostraron que también es posible monitorear los glaciares utilizando fibras ópticas. Las fibras no solo son más fáciles de instalar que los sismómetros, también ofrecen más puntos de medición. Por lo tanto, representan una forma de ampliar la cobertura del monitoreo sísmico en áreas de difícil acceso.

Un punto de medición cada dos metros

El estudio, cuyos resultados se publicaron recientemente en la revista Comunicaciones de la naturaleza , tuvo lugar a una altitud de 2, 500 metros sobre el glaciar Rhone en el extremo noreste del cantón de Valais. Durante cinco días durante marzo de 2019, dos equipos dirigidos por Fabian Walter y Andreas Fichtner, un especialista en sismología y física de las olas en ETH Zurich, registraron micro-terremotos utilizando un cable de fibra óptica de 1 kilómetro instalado unos centímetros dentro de la capa de nieve en la superficie del glaciar. La detección acústica distribuida se utilizó para registrar las perturbaciones en la señal óptica, resultado de eventos sísmicos dentro del glaciar, a intervalos regulares de varios metros a lo largo del cable. Las grabaciones se convirtieron en sismogramas.

En su estudio, Fabian Walter informa que tener un número mucho mayor de sensores en la misma área de monitoreo (500 puntos de medición actuaban como sensores a lo largo del cable de 1 kilómetro) significaba que los datos obtenidos contenían más información que los de los sismómetros. particularmente en lo que respecta a la localización de desprendimientos de rocas y terremotos. Es más, el cable proporcionó una mejor comprensión de los movimientos espasmódicos de deslizamiento por los que se mueve el glaciar. Se identificaron nuevos tipos de ondas sísmicas, algo que anteriormente no había sido posible con los sismómetros. Ya se sabía que se producían movimientos bruscos de este tipo en las capas de hielo de Groenlandia y la Antártida, pero esta fue la primera vez que se verificó rigurosamente su existencia en los Alpes.

¿Qué está pasando dentro del hielo?

Las fibras ópticas ya se utilizan para monitorear terremotos en ciertos entornos; pero el especialista en terremotos Fabian Walter es uno de los primeros científicos en trabajar con esta tecnología en los glaciares. "Hay otros equipos que ya están trabajando en el tema, en Alaska, por ejemplo, debido a que la tecnología de fibra óptica ofrece beneficios en este tipo de entorno desafiante, "explica el investigador, quien realizó su estudio en asociación con el Servicio Sismológico Suizo en ETH Zurich. "Mientras que a menudo se necesitan varias horas para instalar una estación sismológica capaz de cubrir solo una pequeña parte de un glaciar, todo lo que tenemos que hacer ahora es tender el cable y tenemos cientos de sensores. En teoria, la tecnología nos permite cubrir y monitorear glaciares enteros ".

Midiendo velocidades sísmicas, el cable de fibra óptica también proporciona información adicional, como detalles de la composición del hielo. También permite a los científicos medir las tasas de deformación del hielo y comprender el proceso mediante el cual se forman las grietas.

Otras aplicaciones quedan por probar fuera de las zonas glaciares. Las fibras ópticas ya están disponibles junto con las carreteras y los ferrocarriles, y cerca de determinadas instalaciones de infraestructura. Fibra oscura, en otras palabras, fibras ópticas que han sido instaladas pero que no están operativas — podrían usarse para monitorear eventos sísmicos y prevenir daños.