Lichtwellenleiter-Frühwarnsystem für Tsunamis

Monsterwelle: noch bessere Frühwarnung möglich (Foto: Luis david Marquez gonzalez, pixabay.com)

Ann Arbor (pte010/14.02.2024/11:30) - Tsunamis, die in Küstennähe verheerend hohe Wellen auftürmen, lassen sich künftig per Lichtwellenleitern (LWL) vorhersagen, die für Kommunikationszwecke auf dem Meeresboden verlegt sind, so Forscher der University of Michigan ( https://umich.edu ). Die dazu nötige Technik "Distributed Acoustic Sensing" (DAS) detektiert Geräusche und Vibrationen anhand der Veränderung in den LWL, die durch Bewegung etwa aufgrund von Meeresströmungen und Erdbeben ausgelöst werden. Das Verfahren wird zur Erdbebenfrühererkennung bereits genutzt.

Detektoren 1,6 Mio. Kilometer lang

An Glasfaserkabeln fehlt es nicht. Auf dem Grund der Meere verlaufen rund 1,6 Mio. Kilometer davon. Sie alle können nebenbei genutzt werden, um drohende Gefahren vorauszusagen. "Telekos verlegen diese Glasfaserkabel seit 30 Jahren und haben dafür Hunderte Milliarden Dollar ausgegeben. Jetzt können wir dank fortschrittlicher Photonik und großer Rechenleistung Glasfaserkabel in extrem dichte, hochpräzise Sensoranordnungen verwandeln", so Forscher Zack Spica.

Tsunamis können harmlos verlaufen oder verheerende Folgen haben, wie zum Beispiel jener im Indischen Ozean 2004, bei dem an der Nordwestküste der indonesischen Insel Sumatra fast 228.000 Menschen ums Leben kamen. Bisher dienen Bojen als Frühwarnsysteme. Deren Wartung verschlingt jährlich Millionen Dollar. Die Nutzung von LWL wäre zu einem Bruchteil davon zu haben, heißt es.

"Im Gegensatz zu Erdbeben, die plötzlich auftreten, brauchen Tsunamis im Allgemeinen mehr Zeit, um sich aufzubauen und die Küste zu erreichen", so Spica. Das bedeute, dass Frühwarnsysteme effektiver sind, weil die Vorlaufzeit größer ist. Allerdings lässt sich die Stärke schwer prognostizieren. Hier soll DAS einspringen.

Weit entfernte Tsunamis nachweisbar

Spica und seine Forscherkollegen haben bereits DAS-Abfrageeinheiten in Lichtwellenleitern vor Alaska, Japan, Spanien und im Ontariosee, installiert. Mit einem der in Florence um US-Bundesstaat Oregon stationierten Geräte konnte das Team einen Tsunami erkennen, der von einer Inselkette fast 1.300 Meilen östlich der Spitze Südamerikas ausging.

"Das war ein schweres Erdbeben auf den Sandwichinseln, das einen großen Tsunami auslöste. Es befand sich nicht einmal im selben Ozean wie das Kabel und das Gerät, mit dem wir es entdeckt haben. Das zeigt, wie empfindlich das System ist", unterstreicht Spica abschließend.

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