Tysiące km nieużywanych światłowodów w oceanach przydadzą się do wielorybów

W latach 90-tych USA "podłączały" świat do Internetu, w związku z czym na dnie oceanicznym znalazły się setki tysięcy kilometrów kabli światłowodowych. Jednak już o wiele mniej mówi się o tym, ile tysięcy kilometrów z tych kabli to tzw. ciemne światłowody (dark fiber) - nieużywane, lecz w pełni sprawne światłowody, które czekają na właściciela lub zagospodarowanie. Zespół norweskich uczonych zademonstrował potencjalny sposób wykorzystania nieużywanych kabli do... obserwacji wielorybów.

Uczeni na łamach czasopisma Frontiers opisali wykorzystanie światłowodów do obserwacji akustycznej wielorybów za pomocą techniki Rozproszonego wykrywania akustycznego (Distributed Acoustic Sensing, DAS). Dzięki tej metodzie światłowód staje się elementem systemu pomiarowego, a pomiary są wykonywane i częściowo przetwarzane za pomocą urządzenia optoelektronicznego podłączonego do światłowodu.

System ten umożliwia wykrywanie sygnałów na dużych odległościach i w trudnych warunkach. Co - jak przyznają naukowcy - jest nieocenioną pomocą przy badaniu zwierząt, jakimi są wieloryby.

Zdaniem badaczy dostęp do tych informacji jest nieocenioną pomocą dla obrońców przyrody i biologów morskich. Prawie 50 proc. gatunków wielkich wielorybów jest sklasyfikowanych jako zagrożone. Największe ssaki świata nieustannie stawiają czoła wyzwaniom, takim jak ocieplenie oceanów i rosnąca aktywność morska człowieka, która negatywnie wpływa na ich środowisko i zdolność do komunikacji.

Tradycyjne metody akustycznego monitorowania wielorybów polegają na rozmieszczeniu sieci hydrofonów - urządzeń służących do pomiaru dźwięku w cieczach, w celu wykrycia fal dźwiękowych na określonym obszarze, który ograniczony jest przez zasięg statku wynajmowanego przez zespół badawczy.

Według Bouffaut, ze względu na stosunkowo wysokie koszty pomiaru dźwięku dotychczas stosowanymi i powszechnie dostępnymi metodami (narzędzia, czas pracy statku i załogi, niezbędny do rozmieszczenia urządzeń i pomiaru), istnieje stosunkowo bardzo mało danych akustycznych, a oceany są nierównomiernie zbadane.

Dzięki zastosowaniu światłowodów naukowcy potencjalnie byliby w stanie uzyskać dostęp do znacznie większej liczby czujników na większych odległościach i głębokościach, co pozwoliłoby im lepiej monitorować wieloryby w czasie rzeczywistym. Jak mówią uczeni, owe niezagospodarowane światłowody mogą być wykorzystywane bez zakłócania przekazywania danych w aktywnie wykorzystywanych kablach.

Ciemny światłowód - znany również jako ciemne włókno (z ang. dark fiber), nieoświetlone włókno lub czarne włókno - to nieużywany światłowód. Ciemne światłowody, choć w pełni sprawne, pozostają nieużywane. Przyczyn takiego zjawiska jest wiele, m.in. zmniejszenie potrzeb przesyłowych na danym odcinku, nadmiarowe położenie w celu wykorzystania w przyszłości, rezygnacja klienta (np. operatora), dla którego łącze było kładzione. Na całym świecie istnieją dziesiątki tysięcy nieużywanych ciemnych światłowodów.

Obecnie liczbę podwodnych światłowodów (łącznie ciemnych oraz aktywnie używanych) szacuje się na 436 o łącznej długości ponad 1,3 miliona kilometrów. Najkrótszy z nich to CeltixConnect łączący Irlandię z Wielką Brytanią mierzący zaledwie 131 kilometrów. Najdłuższy w pełni sprawny światłowód to obecnie SEA-ME-WE 3 o długości 39 tysięcy kilometrów, łączący Australię, Azję, Bliski Wschód oraz Europę.

Jednak światłowód 2Africa PEARLS obecnie kładziony przez Metę potencjalnie może stać się najdłuższym światłowodem na świecie, okrążając Afrykę i łącząc ją z Bliskim Wschodem oraz Afryką za pomocą łącza o długości 45 tysięcy kilometrów.

Jednocześnie Norwegowie nie są jedyną grupą badawczą zainteresowaną potencjalnym wykorzystaniem ciemnych światłowodów w obserwacjach naukowych. W artykule opublikowanym w czerwcu 2021 roku grupa amerykańsko-włoskich badaczy opisała metodę potencjalnego wykorzystania ciemnych światłowodów w systemach wczesnego wykrywania i ostrzegania przed trzęsieniami ziemi i tsunami.