Proyecto Tremors: convertir la fibra óptica en “un micrófono gigante” para detectar eventos sísmicos bajo el mar

¿Qué ocurre bajo el mar? ¿Es posible detectar movimientos sísmicos o variaciones de temperatura en tiempo real y prevenir posibles amenazas? Desde 2016 la Universidad de Alcalá dispone de tecnología desarrollada para esos fines.

Ahora se da un paso más con un proyecto que permita aplicarla de forma más rentable a la monitorización remota de eventos sísmicos en almacenes geológicos de zonas marinas para la transición energética.

Se trata del proyecto TREMORS. Arrancó el 1 de diciembre de 2022 y se prolongará durante tres años, de la mano de un consorcio formado por la Universidad de Alcalá, la empresa Repsol, Aragón Photonics Labs y el Instituto de Ciencias del Mar adscrito al CSIC.

Es una iniciativa público-privada que impulsa la Agencia Estatal de Investigación (AEI) y está financiada con los fondos Next Generation- EU, dentro del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia de España.

“El propósito de Repsol es investigar las posibilidades de la tecnología desarrollada en la Universidad de Alcalá que detecta sismicidad en el fondo marino”, explica Sonia Martín. La investigadora forma parte del Grupo de Ingeniería Fotónica dentro del Departamento de Electrónica de la Universidad alcalaína.

Ya se aplicó esta misma tecnología a otro proyecto investigador para vigilar la infraestructura de cable submarino y protegerlo del trasiego de barcos en el mar, (PSI) Hola, se ha probado en tierra en distintos escenarios, como por ejemplo las infraestructuras ferroviarias de ADIF, e incluso para monitorizar la actividad sísmica generada por el volcán de Cumbre Vieja en La Palma, en el año 2021.

Se consigue mediante la instalación de un interrogador DAS (del inglés Distributed Acoustic Sensing) sobre el cableado de fibra óptica. “Es una tecnología que ya comercializan dos empresas, una de ellas española, Aragón Photonics Labs que ha demostrado ser válida para detectar eventos sísmicos de gran magnitud”.

Se trata de saber si se puede o no usar el suelo marino como almacén geológico

 

Ahora, el objetivo que plantea Repsol a los investigadores es saber si es posible detectar movimientos sísmicos mucho más leves, por debajo de 1 en la Escala Ritcher en el fondo marino. “Observaremos qué pasa en su subsuelo a partir de esos pequeños movimientos. En particular Repsol quiere saber si se puede o no usar ese suelo marino como almacén geológico sin riesgo sísmico”.

Sobre la base de la tecnología desarrollada por la UAH en 2016, los científicos han diseñado un nuevo sistema de medición que se apoya en herramientas de computación e inteligencia artificial.  “La fibra óptica no es más que un camino por el que va luz. Tenemos que generar una señal óptica y después recogemos la información que nos devuelve en su viaje a lo largo del cable. Así vemos si hay o no perturbaciones”, detalla la investigadora.

 “Hemos ido puliendo la tecnología matriz para adaptarla a distintos escenarios”, explica Sonia Martín. Ahora el objetivo es monitorizar las infraestructuras offshore (en el mar) de Repsol. “La inteligencia artificial nos permite saber si las perturbaciones en torno a las infraestructuras son o no eventos submarinos amenazadores”.

Cualquier evento que provoque una vibración lo detectamos. También los cambios de temperatura

Lo hacen con el llamado ‘equipo interrogador’ conectado al cable de fibra óptica submarino en el lugar elegido por la multinacional. El cableado actúa como una matriz lineal de miles de sensores que permiten saber si, en torno a la infraestructura, se está produciendo movimiento sísmico. “Nos permite vigilar de forma simultánea longitudes de decenas de kilómetros”.  

Los datos se reciben en remoto y se transmiten en tiempo real. “Lo que hacemos es convertir la fibra óptica en una especie de micrófono gigante bajo el mar. Cualquier evento que provoque una vibración lo detectamos. También los cambios de temperatura. Podríamos decir también que es como un gran termómetro. Y es muy interesante medir la temperatura en el fondo del mar”.

La posibilidad de monitorización se extiende a cualquier infraestructura que lleve fibra óptica. Por ejemplo, los parques eólicos marinos o las plataformas petrolíferas. “Si está junto a la infraestructura a monitorizar, es viable. Las primeras aplicaciones que surgieron estaban relacionadas con la vigilancia de perímetros vallados”.

Otro proyecto para la detección temprana de tsunamis

La Universidad de Alcalá trabaja también en otro proyecto europeo, SAFE, que tiene como fin la detección temprana de tsunamis. “Estamos desarrollando un sistema de alerta temprana porque el tiempo de respuesta es crítico”.

Y no es el único, acaba de arrancar un tercer proyecto europeo, SUBMERSE, que permitirá comparar distintas tecnologías para la detección de eventos sísmicos del que también forma parte la de universidad alcalaína. “Se probarán en distintos lugares como el mar del Norte, en Madeira, Azores o en el archipiélago noruego de Svalbard”.