Internetkabels kunnen ook aardbevingen meten

Glasvezelkabels kunnen gebruikt worden om aardbevingen en andere aardse trillingen te meten. Deze kabels zitten vaak al onder de grond, omdat ze gebruikt worden voor telecommunicatie, zoals internet. Een groep Europese onderzoekers toonde aan dat de kabels trillingen van de grond en breuken in ondergronds gesteente kunnen detecteren. Hun resultaten verschenen dinsdag in Nature Communications.

De onderzoekers gebruikten een 15 kilometer lange glasvezelkabel op het IJslandse schiereiland Reykjanes. De kabel ligt ongeveer een meter onder de grond. Negen dagen lang stuurden ze gepulseerd laserlicht door de kabels en maten het terugkerende licht, dat teruggekaatst wordt door kleine onzuiverheden die altijd aanwezig zijn in glasvezel. Als de kabel inkrimpt of uitrekt doordat de grond trilt, dan legt het teruggekaatste licht een langere of korte afstand af. „Door die tijdverschillen te meten kunnen we de trillingen detecteren”, mailt Philippe Jousset van het GFZ German Research Centre for Geosciences. Ook kan de ondergrond in kaart gebracht worden door de grond in trilling te brengen met explosies of door erop te slaan. Dit is vergelijkbaar met echoscopie, waarbij het binnenste van een lichaamsdeel in beeld gebracht wordt door teruggekaatste geluidsgolven.

De onderzoekers vergeleken de metingen van de lichtsignalen uit de IJslandse kabel met een dicht netwerk van seismometers in hetzelfde gebied. Niet alleen kwamen de metingen van de glasvezelkabel en de seismometers overeen, er werden zelfs ondergrondse breuken ontdekt die nog niet bekend waren.

Olie- en gasbedrijven gebruiken de methode in boorgaten om grondlagen te onderzoeken. Maar het werd nog niet gebruikt om over grote afstanden natuurlijke trillingen te meten. Nu worden daarvoor seismische sensoren gebruikt, maar het kost honderden euro’s om die te te onderhouden. Verder worden meetapparaten, zoals geofoons, hooguit om de tien meter neergezet, terwijl een kabel over de volledige lengte meet. Bovendien kunnen de glasvezelkabels langdurige metingen doen omdat ze het hele jaar door in de grond liggen.

„Glasvezelskabels zijn handig om de ondergrond in kaart te brengen, want ze liggen er toch”, zegt Bernd Andeweg van de Vrije Universiteit Amsterdam. „Daarom wordt op meer plekken gekeken naar de mogelijkheid om met glasvezel seismologische metingen te doen, zoals in Groningen. De onderzoekers tonen aan dat glasvezelkabels hiervoor gevoelig genoeg zijn.”

De volgende stap is telecombedrijven zover krijgen dat onderzoekers hun glasvezelkabels mogen gebruiken. „Een telecombedrijf in IJsland wil de infrastructuur met ons delen”, vertelt Jousset. „We hebben goede hoop dat ook andere landen één glasvezel uit hun bundels aan ons willen uitlenen. Ze hebben er zoveel.”