La fibra ottica a caccia di onde sismiche

I primi risultati del progetto Meglio.

Una rete di monitoraggio dei terremoti all'avanguardia: per la prima volta in Italia si sta sperimentando un sistema innovativo che potrebbe rivoluzionare il modo di "ascoltare" le onde che si propagano nel sottosuolo e rappresentare un sistema di allerta precoce dei movimenti tellurici. Il progetto si chiama Meglio e punta ad utilizzare la fibra ottica di Open Fiber per misurazioni continue in tempo reale. 

Ma come funziona questo sistema? Le caratteristiche fisiche della fibra ottica influiscono sul segnale luminoso inviato. Quindi, un determinato segnale ottico arriverà a destinazione sempre con gli stessi parametri. Ma se il cavo viene deformato da un evento, come una vibrazione o una scossa sismica, allora il segnale luminoso arriverà a destinazione con caratteristiche diverse. Per tenere sotto osservazione la fibraottica si usa come misuratore un laser ultrastabile che registra in tempo reale la lunghezza della fibra con elevata precisione: il margine d'incertezza è di un solo decimo di nanometro (miliardesimo di metro) su 100 km di fibra in un secondo. Elaborando con appositi algoritmi la discrepanza fra il segnale atteso e quello rilevato si può individuare con precisione il punto del cavo in cui è avvenuta la deformazione e quando si è verificata. E così la fibra ottica può trasformarsi in sismografo.

Sperimentazione. Nei giorni scorsi sono stati presentati i primi risultati della sperimentazione iniziata due anni fa e che si concluderà a fine 2021. In questa fase sono stati messi "sotto osservazione" tre chilometri di fibra nel cuore degli Appennini, in una delle zone a maggior rischio sismico: tra Ascoli Piceno e Teramo.  E i risultati sono molto incoraggianti.

Meglio è un progetto dell'Istituto nazionale di geofisica e vulcanologia (Ingv), l'Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (Inrim), Bain & Company e Metallurgica Bresciana. Oltre ovviamente a Open Fiber.

Il progetto sarà presentato al Focus Live 2021: con gli scienziati capiremo tutte le potenzialità e le possibili applicazioni di un sistema tecnologico davvero innovativo.

All'estero... e negli altri pianeti. Negli Stati Uniti, scienziati dell'Università del Michigan e del California Institute of Technology hanno raccolto per mesi i dati sismici veicolati dalla fibra ottica, per capire come il terreno trasmette le onde sismiche. Obiettivo, aiutare le comunità locali nel definire piani di soccorso o linee guida per la protezione dai terremoti.

Ma non è tutto. All'orizzonte, infatti, ci sono applicazioni anche extraterrestri: la fibra ottica sarà molto utile anche per monitorare i terremoti in ambienti ostili come l'Antartide, la Luna o Marte.

Nei luoghi con alti livelli di radiazioni o soggetti a temperature estreme l'elettronica non riesce a funzionare a lungo, mentre la fibra ottica sì.

27 settembre 2021 Chiara Raiola
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