کابل‌‌های زیرزمینی فیبر نوری؛ روشی جدید برای پیش‌بینی رخدادهای زمین‌شناسی

فروچاله‌ها را می‌توان پیش از ظاهر شدن آنها از طریق ثبت امواج صوتی شناسایی کرد

عکس تزئینی - جاده فرونشست دارد و خودرویی در آن حرکت می‌کند - Canva

در دسامبر گذشته جسد یک مادربزرگ اهل پنسیلوانیا پس از سقوط در یک فروچاله به عمق حدود ۹ متر که به یک معدن زغال‌سنگ متروکه قدیمی باز می‌شد، پیدا شد.

به گفته مقام‌های [دولتی]، الیزابت پولارد از شهرک یونیِتی در حالی که به دنبال گربه‌اش «پِپر» می‌گشت سقوط کرد. از این زن ۶۴ ساله به‌عنوان باغبانی یاد شد که دوست داشت همراه نوه پنج‌ ساله‌اش در این محله قدم بزند.

تابیتا پولارد، برادرزاده پولارد، به روزنامه «پیتسبورگ تریبیون‌ریویو» گفت: «نوه‌اش همه‌چیز او بود. هر جا که او بود، نوه‌اش هم همراهش بود.»

بر اساس اعلام موسسه علوم زمین آمریکا، فروچاله‌های زمین ۲۰ درصد از خاک ایالات متحده را تهدید می‌کنند، اما احتمال برخورد مرگبار با یکی از آنها اندک است.

اما به دلیل تغییرات اقلیمی، شمار فروچاله‌ها در سطح جهان در حال افزایش است، تغییری که موجب نوسان‌های شدیدتر آب‌وهوایی، از شرایط خشکسالی گرفته تا بارش‌های شدید می‌شود و باعث می‌شود زمین پیش‌بینی‌ناپذیر رفتار کند.

اکنون پژوهشگران پنسیلوانیا می‌گویند، با استفاده از کابل‌های فیبر نوری زیرزمینی که برای اینترنت پرسرعت در سراسر کشور کشیده شده‌اند، راهی برای شناسایی رویدادهای زمین‌شناسی پیش از وقوع آنها یافته‌اند.

فروچاله‌ها را می‌توان پیش از ظاهر شدن آنها از طریق ثبت امواج صوتی، که به کابل‌ها برخورد کرده و بازتاب‌داده می‌شوند، به وسیله یک ابزار ویژه شناسایی کرد و سپس با تحلیل آنها نشانه‌های هشداردهنده را بررسی کرد.

Read More

This section contains relevant reference points, placed in (Inner related node field)

امواج صوتی را که خودروها یا ساخت‌وساز ایجاد می‌کنند می‌توان از امواجی که سنگ‌ها ایجاد می‌کنند و حاوی سرنخ‌هایی درباره چگالی و حرکت [لایه‌های زمین] هستند تفکیک کرد.

این ابزار توانست نقطه‌ای با خطر بالقوه را در محوطه دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا شناسایی کند، با این حال، پژوهشگران گفتند افرادی که در آنجا هستند تحت هیچ خطر فوری‌ای نیستند.

تای‌یوان ژو، دانشیار ژئوفیزیک در این دانشگاه، در اظهاراتی توضیح داد: «ما زمین‌شناسان اغلب ورودی‌هایی مانند ترافیک روزمره را به‌عنوان نویز در داده‌ها در نظر می‌گیریم. با این حال، پژوهش ما نشان می‌دهد که به‌اصطلاح «نویز زائد» بسیار مفید است.»

ژو گفت ابزاری که با نام «پرسش‌گر حسگری آکوستیک توزیع‌شده» شناخته می‌شود، از روش‌های کنونی هم مقرون‌به‌صرفه‌تر و هم موثرتر خواهد بود. در حال حاضر، این روش یک لرزه‌یاب [یا اصطلاحا ژئوفون] است که حرکت زیرزمینی را به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کند و ممکن است تا چند هزار دلار فروخته شود.

[توضیح مترجم: پرسشگر (interrogator) به نوعی فرستنده رادیویی، راداری یا سونار گفته می‌شود که موجب ارائه پاسخ از سوی یک تراپاسخگر (transponder) می‌شود.]

دانشمندان گفتند هنوز مشخص نیست ابزار جدید چه هزینه‌ای خواهد داشت، اما این ابزار همین حالا در پیتسبورگ برای کمک به پیشگیری از فاجعه‌ها به کار گرفته شده است. همچنین این ابزار در مقایسه با ژئوفون‌ها (لرزه‌یاب‌ها) داده‌های بیشتری ثبت می‌کند.

پنسیلوانیا یکی از معدود ایالت‌هایی است که احتمال وقوع فروچاله در آن بیشتر است. بر اساس گزارش «دبلیو‌پی‌اس‌دی لوکال ۶» (WPSD Local 6)، تنها در سال ۲۰۲۰ بیش ازسه هزار و ۶۰۰ فروچاله در پنسیلوانیا گزارش شد.

حفره‌ای که پولارد در آن سقوط کرده بود، از آن زمان با ملات پر شده است، اما این فرایند ممکن است ماه‌ها یا حتی سال‌ها طول بکشد.

فروچاله‌ها بیشتر در مناطقی رخ می‌دهند که آب‌های زیرزمینی می‌توانند سنگ آنها را حل کنند. هم پنسیلوانیا و هم فلوریدا بسیار آسیب‌پذیرند زیرا روی سنگ آهک قرار دارند، سنگی که پر از حفره است و به‌راحتی حل می‌شود.

هونگ یانگ، استاد علوم محیط زیست در دانشگاه ریدینگ بریتانیا، به دویچه‌وله گفت: تگزاس، آلاباما، میزوری، کنتاکی و تنسی نیز تحت تاثیر قرار گرفته‌اند و بیشترین آسیب‌های قابل‌توجه را از سر گذرانده‌اند.

امسال نیز در ویرجینیا و کالیفرنیا فروچاله‌هایی گزارش شده‌اند که خودروها را بلعیده و جاده‌ها را تخریب کرده‌اند. بر اساس گزارش آسوشیتدپرس، در سطح بین‌المللی، اوایل همین ماه یک فروچاله عظیم در خیابانی در بانکوک تایلند ایجاد و موجب تخلیه ساکنان شد.

بر اساس گزارش سازمان زمین‌شناسی ایالات متحده، اگرچه هیچ پایش ملی از فروچاله‌ها و خسارت‌های مرتبط در ایالات متحده آمریکا وجود ندارد، اما فروچاله‌‌ها در ۱۵ سال گذشته هر سال دست‌کم ۳۰۰ میلیون دلار هزینه داشته‌اند.

بزرگ‌ترین فروچاله این کشور با گستردگی حدود ۹۹ متر در سال ۱۹۷۲ در آلاباما رخ داد. این فروچاله، که با نام «گالی‌هول» (Golly Hole) شناخته می‌شود، به افراد یا دارایی‌ها آسیبی نرساند.

© The Independent

بیشتر از علوم