Вчені навчились передбачати виверження вулкана: що відомо про нову оптоволоконну систему

Міжнародна команда дослідників, зокрема з Каліфорнійського технологічного інституту (Caltech), розробила інноваційну систему раннього попередження про виверження вулканів, яка використовує оптоволоконні кабелі для виявлення підземної активності. Ця технологія, відома як розподілене акустичне зондування (Distributed Acoustic Sensing, DAS), дозволяє перетворити звичайні оптоволоконні кабелі на високочутливі сейсмічні сенсори.

Дослідження опубліковано у науковому журналі Science.

Американські вчені з Каліфорнійського технологічного інституту розробили передову систему раннього оповіщення про вулканічні виверження з використанням оптоволоконних кабелів. Розроблена ними система на основі оптоволоконних кабелів успішно передбачила виверження в Ісландії за півгодини до події, що дозволило своєчасно евакуювати місцевих жителів.

Фахівці використали технологію розподіленого акустичного зондування (DAS), яка перетворює звичайні підземні інтернет-кабелі на високочутливі сейсмічні датчики. Лазерні імпульси, що проходять через оптоволокно, фіксують найменші деформації ґрунту, спричинені рухом магми, з точністю до міліметра.

На півострові Рейк’янес, де з листопада 2023 року відбулося вісім вивержень, система довела свою ефективність. Встановлена ​​на 100-кілометровій ділянці кабелю, вона постійно відстежувала підземні процеси, що дозволило розробити алгоритм раннього попередження.

Успішне випробування системи відбулося у серпні 2024 року, коли вчені отримали попередження за 26 хвилин до виверження біля міста Гріндавік . Це дозволило місцевій владі своєчасно організувати евакуацію.

Дослідники зазначили, що технологія потребує адаптації для різних типів вулканів, але вже зараз відкриває нові можливості для моніторингу не лише вулканічної активності, а й землетрусів.

Технологія DAS працює шляхом аналізу змін у розсіяному світлі, що проходить через оптоволоконні кабелі. Ці зміни можуть бути викликані деформаціями ґрунту, спричиненими рухом магми або сейсмічною активністю. Таким чином, система може виявляти навіть незначні підземні рухи, які передують виверженню.​

Оскільки оптоволоконні кабелі вже широко розповсюджені по всьому світу, включаючи віддалені та важкодоступні регіони, ця технологія має потенціал для глобального застосування в моніторингу вулканічної активності. Особливо перспективним є використання підводних оптоволоконних кабелів для виявлення підводних вулканічних вивержень та цунамі, які традиційно важко моніторити .​

Цей прорив у технології прогнозування вулканічних вивержень відкриває нові можливості для підвищення безпеки населення в регіонах з активними вулканами, забезпечуючи більше часу для евакуації та підготовки до можливих наслідків стихійного лиха.