Uno studio congiunto con Caltech e Google mostra come trasformare i cavi ottici sottomarini in un potentissimo mezzo di indagine geologica
Quando ci connettiamo ad Internet, è assai probabile che la sequenza di bit in cui si è trasformato il nostro digitare sulla tastiera interroghi server che si trovano a migliaia di chilometri di distanza e che il loro cammino avvenga, sapientemente guidato da cavi in fibra ottica, attraverso le profondità degli oceani. Questo succede sicuramente se il server cui ci colleghiamo si trova, per esempio, negli Stati Uniti oppure in Giappone. I sistemi di trasmissione sottomarini transoceanici sono la spina dorsale di Internet, e senza di questi Internet come noi lo conosciamo oggi non sarebbe semplicemente possibile.
Uno di questi cavi sottomarini di proprietà di Google, denominato Curie in onore di Marie Skłodowska Curie, è stato inaugurato nel novembre del 2019, e connette Los Angeles con Valparaiso, in Cile. Il cavo di circa 2 centimetri di diametro di cui è costituito, che contiene quattro fibre ottiche del diametro di un capello l’una, giace per buona parte dei suoi 10500 chilometri di cammino appoggiato sulla superficie dell’oceano ad una profondità variabile tra i 4 ed i 6 chilometri. A queste profondità, la pressione di centinaia di atmosfere e la quasi totale assenza di luce fanno sì che la vita sia virtualmente assente, e quindi il cavo subisca solamente l’influenza dei moti del fondo dell’oceano e della pressione dell’acqua sovrastante.
In un lavoro pubblicato sula prestigiosa rivista scientifica Science il 26 febbraio 2021 un gruppo di ricercatori di Caltech, di Google e dell’Università degli Studi dell’Aquila hanno mostrato come attraverso un’attenta analisi dei dati che si generano durante il normale funzionamento dei sistemi transoceanici sia possibile monitorare il moto del fondo degli oceani e le onde sulla superficie sovrastante il cavo. Applicando la tecnica proposta nell’articolo ai dati ottenuti durante il normale funzionamento di Curie, è stato possibile rilevare una ventina e più di terremoti che sono avvenuti lungo un periodo di qualche mese nell’area dell’America Centrale e dell’America Latina. I ricercatori hanno anche mostrato come la estrema sensibilità alla pressione esercitata dalle onde del mare renda in linea di principio possibile la rilevazione di onde di tsunami, e apra quindi la strada alla organizzazione di un sistema di allarme preventivo delle zone costiere potenzialmente interessate ad un evento catastrofico. La tecnica è basata sul fatto che i terremoti e la pressione delle onde del mare inducono una differenza di cammino della luce che viene trasmessa sulle due polarizzazioni della fibra ottica di meno di un decimillesimo di millimetro, e sulla accurata misura di questa minuscola differenza di cammino alla fine del viaggio di 10500 chilometri che la luce compie nella fibra.
“Esprimo grande soddisfazione -afferma il Rettore prof. Edoardo Alesse– per l’eccellente risultato e mi congratulo con il prof. Antonio Mecozzi, professore ordinario di Fisica della materia e già Direttore del Dipartimento di Scienze fisiche e chimiche, coautore dello studio di rilevanza internazionale”.