Un team di ricercatori dell’Università di Stanford, guidato dal professore italiano Biondo Biondi, ha dimostrato che è possibile utilizzare la fibra ottica per monitorare in tempo reale i terremoti. La scoperta potrebbe trasformare le reti già esistenti nel più grande e veloce strumento esistente per l’analisi dell’attività sismica. Trasmettendo dati a una velocità prossima a quella della luce, questa tecnologia permetterà di guadagnare preziosi minuti di vantaggio rispetto all’arrivo di un terremoto a costi praticamente inesistenti.
“Usando le fibre ottiche preesistenti possiamo ascoltare continuamente - e bene - la Terra”, ha spiegato Biondi. La fibra ottica è una rete di filamenti, normalmente di proprietà delle società di telecomunicazioni, che si dipanano sotto il manto stradale e attraverso le quali scorrono i dati di Internet. Grazie a un tracciato di 4800 metri che corre intorno all’università californiana fino a formare un anello, e realizzato apposta per lo studio, il gruppo di Biondi ha potuto registrare 800 eventi sismici, compreso il terremoto che ha colpito il Messico. Attraverso l’analisi delle interferenze nel traffico dati, i ricercatori sono in grado di ricavare informazioni relative alla direzione e all’intensità di un evento sismico. “Nessuno credeva che questo potesse funzionare”, ha detto il ricercatore Eileen Martin. "Si è sempre pensato che la fibra ottica lasciata libera avrebbe generato troppo rumore per essere utile”.
Finora gli episodi sismici sono stati rilevati grazie ai sismografi, ma si tratta di tecnologie costose da installare e dalla portata limitata. Come spiega Biondi, “ogni metro di fibra ottica nella nostra rete si comporta come un sensore e la sua installazione costa meno di un dollaro. Non potremmo mai essere capaci di creare una simile rete utilizzando sismografi convenzionali con la stessa densità, copertura e costo”. Con la tecnologia proposta da Biondi anche i terremoti più piccoli verrebbero analizzati e localizzati. A guadagnarne sarebbe anche la qualità dei dati raccolti, molto più definiti di quelli ottenuti finora con i sismografi. “Gli ingegneri civili potrebbero meglio comprendere come ponti e palazzi rispondono alle piccole scosse da miliardi di sensori, e usare quelle informazioni per progettare costruzioni in grado di sopportare sollecitazioni maggiori”, ha spiegato Eileen Martin, studentessa del laboratorio di Biondi.
L’intuizione di Biondi comunque non è la prima che vede la fibra impiegata nell’analisi delle vibrazioni della terra. Una tecnologia simile viene impiegata nell’ambito della produzione di gas e nell’estrazione del petrolio, dove intorno ad alcuni impianti vengono installati dei filamenti di fibra ottica inseriti nel cemento. Questa tecnologia, che si chiama percezione acustica distribuita (Distributed Acoustic Sensing - Das), rileva la pressione e le deformazioni che il cemento applica sulla fibra, interferendo sulla trasmissione dei dati. Ma questo metodo è molto più costoso, in quanto, a differenza della normale rete di fibra ottica dove i filamenti vengono lasciati liberi di muoversi, richiederebbe di tenere immobile la rete, attraverso l’impiego del cemento.
L’osservatorio sismico in fibra ottica di Stanford è il primo passo per uno sviluppo della tecnologia nella rete californiana, spiega Biondi. Al team resta da dimostrare che questa tecnologia potrà essere usata su vasta scala. Secondo le stime solo nel 2017 nel mondo dovrebbero essere installati 472 milioni di chilometri di fibra ottica, che equivalgono a circa 11700 volte la circonferenza della Terra. L’anno scorso ne sono stati posati 425 milioni di chilometri.