En quelques secondes, des câbles à fibres optiques détectent la taille d'un tremblement de terre.

Dans une avancée qui pourrait révolutionner les systèmes d'alerte précoce aux tremblements de terre, les scientifiques ont développé une méthode pour estimer la taille d'un tremblement de terre en cours en quelques secondes après son apparition. Cette innovation utilise des câbles à fibres optiques, généralement déployés pour l'Internet à haute vitesse, pour détecter l'activité sismique.

L'étude a été réalisée sur des données recueillies par des câbles à fibres optiques à Arcata et à Eureka, dans le nord de la Californie, l'une des régions les plus sismiquement actives des États-Unis continentaux. En entraînant un modèle d'apprentissage automatique pour identifier des modèles de vibrations distincts, les chercheurs ont pu distinguer avec une précision remarquable les tremblements de terre plus petits et plus grands.

Tout comme le premier grondement de tonnerre peut indiquer la force d'une tempête qui approche, les premières ondes sismiques offrent des indices sur l'impact potentiel du tremblement de terre. Les tremblements de terre plus importants ont tendance à produire des vibrations à basse fréquence, tandis que les plus petits présentent des fréquences plus élevées. Reconnaître ces différences permet au système de classer rapidement l'événement. La technique employée, connue sous le nom de détection acoustique distribuée (DAS), transforme les câbles à fibres optiques existants en un vaste réseau de capteurs. Lorsque les ondes sismiques traversent le sol, elles provoquent de minuscules changements dans la façon dont la lumière se déplace à travers le câble. Les scientifiques peuvent détecter ces variations et les traduire en informations sur le mouvement du sol.

Contrairement aux méthodes traditionnelles qui reposent sur des instruments isolés, le DAS fournit une couverture continue sur de longues distances, ce qui le rend particulièrement utile dans les zones où l'installation de capteurs conventionnels est peu pratique ou coûteuse.

Connie Stewart, co-auteur de l'étude et directrice exécutive des initiatives universitaires à Cal Poly Humboldt, a souligné les implications plus larges de la recherche. Elle a noté que l'expansion de l'infrastructure à large bande offre des avantages au-delà de la connectivité Internet, en particulier pour les zones rurales. Les investissements dans les réseaux à fibre optique, a-t-elle soutenu, peuvent simultanément soutenir les progrès scientifiques et la résilience de la communauté.

Une estimation précise et rapide de l'ampleur d'un tremblement de terre permettra aux autorités d'établir la priorité des alertes en fonction du niveau de menace posé, en veillant à ce que les ressources soient dirigées de manière appropriée. Les chercheurs prévoient d'affiner davantage la technologie et d'explorer son application dans d'autres régions sujettes à une activité sismique. Avec un développement continu, l'intégration de la détection par fibre optique dans les réseaux de communication existants pourrait fournir une solution évolutive pour la surveillance mondiale des tremblements de terre.