La fibra di vetro come sensore sismico
Gli scienziati della Terra e i geoingegneri dell'ETH di Zurigo hanno testato un nuovo metodo per analizzare i ghiacciai in dettaglio sul ghiacciaio del Rodano. L'esperimento ha funzionato meglio del previsto.
A volte gli scienziati devono semplicemente provare qualcosa che nessuno ha mai provato prima. Il professor Andreas Fichtner dell'Istituto di geofisica dell'ETH ha fatto un tentativo nel buio. La scorsa settimana, insieme a Fabian Walter del Laboratorio di Idraulica, Idrologia e Glaciologia dell'ETH di Zurigo e ai loro dottorandi, ha effettuato i primi test con un cavo in fibra ottica sul ghiacciaio del Rodano. L'idea è di utilizzarlo per studiare i ghiacciai in futuro e trarre conclusioni sulla struttura interna del ghiacciaio, sui suoi movimenti e sul suo volume.
I cavi in fibra ottica possono essere utilizzati per misurare le onde sismiche dirigendo brevi impulsi laser nella fibra di vetro. Piccole impurità lungo il cavo diffondono la luce laser in un certo modo. Se la fibra di vetro rimane invariata, il segnale diffuso è sempre lo stesso. Se si allunga a causa delle vibrazioni, il segnale di diffusione cambia.
Il cavo utilizzato dai ricercatori è lungo un chilometro e presenta punti di misurazione a intervalli regolari di un metro. I ricercatori sperano di sostituire centinaia di costosi sismometri e di ottenere un maggior numero di dati di misurazione con uno sforzo e un'infrastruttura molto minori.
Testato per la prima volta sui ghiacciai
La misurazione delle scosse tramite cavi in fibra ottica esiste da tempo, ad esempio per monitorare e proteggere infrastrutture critiche come le centrali nucleari. Altri ricercatori hanno recentemente dimostrato che i cavi in fibra ottica possono essere utilizzati anche per misurare i terremoti al posto dei sensori sismici.
"L'esperimento è andato bene e, con nostra positiva sorpresa, il cavo in fibra ottica ha registrato le scosse del ghiacciaio molto meglio di quanto sperassimo", afferma Fichtner, che ha potuto seguire l'esperimento solo da lontano. "Nessuno ha mai testato questa tecnologia su un ghiacciaio, anche se si tratta di un oggetto di studio particolarmente adatto e interessante nel contesto dei cambiamenti climatici".
Per l'esperimento, i ricercatori hanno steso il cavo in fibra ottica sulla superficie del ghiacciaio del Rodano. Riscaldato dal sole, il cavo ha fatto sciogliere la neve e l'ha consumata. "Questo è importante perché il cavo a fibre ottiche deve essere saldamente inserito nel terreno", spiega l'ETH. Per innescare onde sismiche misurabili a scopo di controllo, i ricercatori hanno effettuato un'esplosione.
Fichtner crede nell'alto potenziale del nuovo metodo. Poiché questo sistema di misurazione richiede molte meno attrezzature, potrebbe essere utilizzato anche in regioni remote dove le stazioni di misurazione sismica possono essere installate solo con grandi spese, come ad esempio sui ghiacciai dell'Himalaya. Nelle prossime settimane e nei prossimi mesi i ricercatori analizzeranno i loro dati e solo allora sarà chiaro se potranno continuare a lavorare con questo metodo o se il test è stato un colpo di fortuna.
