L'installation de capteurs sismiques au fond de l'océan peut être une tâche difficile et coûteuse. Mais et si l'activité sismique pouvait être surveillée en utilisant quelque chose qui est déjà là-bas – des câbles de télécommunications sous-marins préexistants ? Partiellement soutenu par le projet FINESSE financé par l'UE, une équipe internationale de géoscientifiques a utilisé des câbles de communication à fibre optique au fond de la mer du Nord comme un réseau sismique géant. L'équipe a suivi à la fois les tremblements de terre et les vagues océaniques.

Leurs recherches ont été publiées dans la revue Communication Nature . "Nous avons présenté et analysé nos observations des ondes sismiques et océaniques sur un réseau DAS [distributed acoustic sensing] de fond océanique au large de la Belgique, démontrant que les réseaux DAS utilisant des installations de fibre optique existantes au fond de l'océan peuvent offrir des produits de données sismographiques et océanographiques de grande valeur. »

Cité dans un communiqué de presse du California Institute of Technology (Caltech), L'auteur principal de l'étude, Ethan F. Williams, déclare :« Les câbles de communication à fibre optique sont de plus en plus courants au fond de la mer. Plutôt que de placer un tout nouvel appareil, nous pouvons puiser dans une partie de cette fibre et commencer à observer la sismicité immédiatement."

DAS, la technique utilisée par les chercheurs, a été développé pour l'exploration énergétique mais a été réutilisé pour la sismologie. Il utilise un dispositif photonique qui envoie de courtes impulsions de lumière laser le long du câble à fibre optique. Le communiqué de presse de Caltech déclare :« De minuscules imperfections dans le câble renvoient de minuscules quantités de lumière, permettant aux imperfections d'agir comme des « points de cheminement ». Lorsqu'une onde sismique vient bousculer le câble en fibre, les waypoints se déplacent minutieusement en position, changer le temps de trajet des ondes lumineuses réfléchies et ainsi permettre aux scientifiques de suivre la progression de l'onde. » L'instrument DAS utilisé dans cette étude a été construit et exploité par une équipe de l'Université d'Alcalá, participant au projet FINESSE. « Seafloor DAS est un nouveau frontière de la géophysique qui peut apporter des ordres de grandeur plus de données sismiques sous-marines et une nouvelle compréhension de l'intérieur de la Terre profonde et des failles majeures, " dit Zhongwen Zhan, professeur adjoint de géophysique et co-auteur de l'étude.

Transformer les parcs éoliens en réseau sismique
Mené par des chercheurs de Caltech, l'équipe a utilisé une section de 40 000 m de câble à fibre optique qui relie un parc éolien de la mer du Nord au rivage, selon le même communiqué. « En appuyant sur un interrupteur, nous avons un tableau de 4, 000 capteurs qui auraient coûté des millions à placer, ", dit Williams.

Williams ajoute que le réseau de fibre pourrait détecter et enregistrer un séisme de magnitude 8,2 près de Fidji en août 2018, qui « prouve la capacité de la technologie à combler certains des énormes angles morts du réseau sismique mondial, " comme indiqué dans le communiqué de presse.

Le projet FINESSE (Fibre Nervous Sensing Systems) qui a soutenu l'étude se déroulera jusqu'en septembre 2020. Le site Web du projet indique :« L'objectif de FINESSE … est d'imiter le système nerveux des corps vivants en transformant des structures artificielles et naturelles en sont sensibles aux stimuli externes grâce à la technologie avancée des capteurs à fibre optique distribués, dans le but soit de donner une alerte précoce en cas de danger potentiel ou de survenance de dommages, ou d'optimiser le fonctionnement de l'ouvrage pour permettre une utilisation durable des ressources et actifs naturels.