A tengerfenék megfigyelése eddig vakfolt volt
A Föld felszínének 70%-át víz borítja, de a legtöbb részét a hagyományos, szárazföldi szeizmikus műszerek nem érik el. Noha műholdakról tökéletesen látjuk a tengerek felszínét, a mélyben – ahol a szökőárak és földrengések gyakran kialakulnak – szinte nincsenek közvetlen megfigyeléseink.
Ezen változtathat a tenger alatti kábelek kettős használata. Két technológia, a Distributed Acoustic Sensing (DAS) és a Brillouin Optical Time Domain Reflectometry (BOTDR) uralja a területet. A 2025-ben zárult, FOCUS néven futó, hét éves uniós kutatás e két eljárásra koncentrált. Céljuk az volt, hogy akár egy-két centiméteres elmozdulásokat is észleljenek a tengerfenék aktív törésvonalain. Tesztelésükhöz egy 6 kilométeres prototípus kábelt fektettek le a Szicília melletti North Alfeo-törésvonal mentén, közel Európa legnagyobb tűzhányójához, az Etna vulkánhoz.
Hasznos tanulságok a múlt katasztrófáiból
1908-ban egy 7,1-es erősségű földrengés és az azt követő szökőár 80 ezer ember halálát okozta Szicília térségében. Most a kutatók azon dolgoznak, hogy előre jelezzék a földrengéshez hasonló katasztrófákat, és időben figyelmeztessék a part menti lakosságot.
A prototípus kábelt összekapcsolták az INFN szicíliai tengerfenéki obszervatóriumával. A 9 milliméter vastag kábel speciális érzékelőszálakat is tartalmaz, amelyek érzékenyebbek a tengerfenék mechanikai hatásaira, például rezgésekre vagy deformációkra. A BOTDR technológiával a kutatók pontosan meg tudták mérni a földkéregben kialakuló húzó- vagy nyomóerőket.
Bár egyelőre jelentős mozgást nem tapasztaltak, ez önmagában is értékes információ: a törésvonal zárolt, de a feszültség folyamatosan gyűlik, és ha egyszer felszabadul, ott leszünk, hogy rögzítsük – magyarázza Gutscher kutatásvezető.
A rendszer már bizonyított: 2020 végén például egy óriási, víz alatti földcsuszamlás-szerű áramlást detektált, amely akár szökőárt is kiválthatott volna. Az ilyen eseményeket nagyon ritkán észlelik, de most sikerült részletes, fényalapú adatokkal dokumentálni – ezzel jelentősen növelve a part menti biztonságot.
Hőhullámok és korallfehéredés nyoma a kábelekben
A karibi Guadeloupe szigetnél a helyi tenger alatti kábelhálózatot használták hőmérsékletváltozások figyelésére. Kezdetben csak néhány havonta, manuálisan tudták a szárazföldi szekrényekből leolvasni az adatokat, de most már állandó rendszer működik: háromóránként távolról is megkapják a friss adatokat.
A megfigyelések feltárták, hogy a felszíni vizekben két év alatt 1,5 °C-kal nőtt a hőmérséklet, éppen akkora mértékben, mint amit a műholdas tengerfelszín-mérések mutattak. Ezzel párhuzamosan súlyos korallfehéredés, mintegy 30%-os zátonyvesztés következett be. Mélyebb vizekben 0,2–1 °C-os hőmérséklet-emelkedést mértek.
Az eredmények jelentősége, hogy a világ telekommunikációs kábelhálózatát használva mostantól a klímaváltozás egyik új mutatója lehet a mélytengeri hőmérséklet változása. A fentiek tükrében a tenger alatti kábelek nemcsak a földrengések jelzői, hanem a globális felmelegedés mérőeszközei is lehetnek.
Az óceánfenék a jövő védőpajzsa
DAS-technológiával másodperceken belül észlelhetők az első földrengéshullámok, a BOTDR pedig hosszú távon nyomon követi a törésvonalak változásait. Vagyis míg a DAS azonnali riasztást küldhet földrengés vagy szökőár esetén, addig a BOTDR a földrengések előrejelzésében játszhat fontos szerepet.
Különösen fontos kiemelni, hogy a világ digitális idegrendszerét most környezeti érzékelőrendszerré alakíthatjuk át. A jövőben Japánban, az amerikai partvidékeken vagy a Földközi-tenger más térségeiben is kiterjeszthető lesz ez a technológia.
A fentiek tükrében a tengerfenék, amely eddig szinte láthatatlan volt, a tudomány egyik legfontosabb eszközévé válhat életek védelmében és bolygónk változásainak megértésében.
