海底电缆变成了传感器阵列

该团队表示，这项技术可以让科学家首次从海底获得连续、实时的环境数据。研究结果发表在科学．

国家物理实验室首席研究科学家朱塞佩·马拉在一份声明中说:“这项新技术首次为缺乏海底环境数据的问题提供了可行的解决方案，开启了地球监测的新时代。我们现在可以利用现有的水下电缆作为地球科学和其他领域的宝贵工具。这一突破是超稳定光学频率计量如何从实验室过渡到提高我们对世界的理解，并为社会带来切实利益的完美例子。”

安装和维护永久性海底传感器既具有挑战性又昂贵，因此全球只有少数几个。这给地球物理数据留下了空白，限制了科学家对地球结构及其动态行为的理解。

以前的工作国家物理实验室及其合作伙伴在2018年的研究表明，海底电缆可以被重新用作传感器，通过使用超稳定的干涉技术来探测水下地震。然而，一根电缆只能作为一个传感器，测量仅限于整个电缆长度的综合变化。

INRiM研究员Davide Calonico说:“我们在2018年的开创性工作使相干激光干涉测量技术从实验室技术变成了地球物理传感的强大工具，今天又向前迈出了一步，证实它可以扩展到数千公里，甚至可以到达地球上最偏远的地区。”

的NPL-led团队的研究人员爱丁堡大学,英国地质调查局,意大利国家计量学院(INRiM),谷歌该公司在连接英国和加拿大的一条5860公里长的洲际海底光纤链路上测试了该技术。

研究小组展示了在横跨整个大西洋连接的中继器之间的单个跨度上探测地震和海洋信号，如海浪和洋流。每个跨度中的光纤充当传感器。

在这项研究中，沿电缆实现了多达12个传感器。未来的升级将使这一数字增加到129个，这些传感器的数据可以连续实时记录。

通过将这种新方法应用于现有的海底电缆网络，海底的巨大区域可能会被成千上万个永久实时环境传感器测量，将水下电信基础设施转变为地球物理传感器阵列。

将这种基于电缆的方法与当前基于地震检波器的网络相结合，意味着该方法有可能大幅扩展全球地震监测基础设施，从陆地到海底，目前只有少数几个永久性地震检波器安装。该方法不需要对水下基础设施进行任何改变，首次为全球范围内的海底监测提供了一种经济实惠且可扩展的解决方案。

由于光纤电缆对环境扰动的敏感性，这项研究也开辟了监测其他自然现象的可能性，例如提高对深水流动的理解。

研究结果表明，该方法有可能用于探测海啸。如果能实时探测离岸震中附近引发海啸的地震，各国政府就有了至关重要的额外时间来预警即将发生的地震，这可能挽救生命。

研究小组现在计划在多条海底电缆上测试这种方法，包括太平洋等地震活跃地区的电缆。