स्विस ग्लेशियरों में बिछाई गई फाइबर-ऑप्टिक केबलों ने ग्लेशियर की दरारों के निर्माण से उत्पन्न भूकंपीय संकेतों का सफलतापूर्वक पता लगाया है, जो बर्फ के भूकंपों की निगरानी के लिए प्रौद्योगिकी की क्षमता को उजागर करता है। शोध के नतीजे सीस्मोलॉजिकल सोसायटी ऑफ अमेरिका की वार्षिक बैठक में प्रस्तुत किए गए। ग्लेशियर की दरारें ग्लेशियर की स्थिरता के लिए महत्वपूर्ण हैं क्योंकि वे पिघले पानी को ग्लेशियर के तल में प्रवाहित कर सकते हैं, जिससे बर्फ का प्रवाह तेज हो जाता है और पिघलने में वृद्धि होती है। हालाँकि, भारी दरार वाले ग्लेशियरों पर, चरम स्थितियाँ पारंपरिक भूकंपीय सेंसरों को तैनात करना चुनौतीपूर्ण बना देती हैं।
स्विट्जरलैंड में गॉर्नर ग्लेशियर पर दरारों का ड्रोन फुटेज। फोटो क्रेडिट: टॉम हडसन
ईटीएच ज्यूरिख के टॉम हडसन बताते हैं कि बर्फ के भूकंपों से उत्पन्न भूकंपीय संकेत कतरनी बलों के कारण होने वाले टेक्टोनिक भूकंपों और ऊर्जा की तेजी से रिहाई वाले रासायनिक या परमाणु विस्फोटों से उत्पन्न संकेतों से बहुत अलग होते हैं। उन्होंने कहा कि दरारें "दरारों का एक स्रोत थीं जो पूरी तरह से केवल एक ही दिशा में खुलती थीं।"
हडसन द्वारा ईटीएच ज्यूरिख के एंड्रियास फिचनर (जिन्होंने बैठक में अध्ययन प्रस्तुत किया) और सहकर्मियों के साथ मिलकर किया गया नया अध्ययन, "उपसतह में इस प्रकार की दरार-खोलने वाली टूटना-प्रकार की भूकंपीय गतिविधि का पता लगाने के लिए फाइबर ऑप्टिक्स का उपयोग करने का एक वास्तविक जीवन का उदाहरण है," हडसन ने कहा। "हम भूकंप स्रोत के करीब पहुंच सकते हैं। हमारा क्रैक भूकंप फाइबर ऑप्टिक केबल के दस मीटर के भीतर आया, जो बहुत दुर्लभ है।"
इस सफलता से पता चलता है कि फाइबर ऑप्टिक का पता लगाना कार्बन भंडारण जलाशयों या भूतापीय ऊर्जा प्रणालियों में चट्टानों में होने वाली समान दरारों की निगरानी में उपयोगी हो सकता है।
हडसन ने कहा, "चूंकि बर्फ चट्टान की तुलना में एक सरल भूकंपीय माध्यम है, इसकी वेग संरचना अच्छी तरह से ज्ञात है और हम वास्तव में स्रोत भौतिकी का पता लगा सकते हैं।" "अगर हम इसे इस सरल वातावरण में कर सकते हैं, तो हमें उम्मीद है कि शायद हम इसे और अधिक जटिल वातावरण में करने के बारे में सोचना शुरू कर सकते हैं।"
शोधकर्ताओं ने स्विटज़रलैंड के दूसरे सबसे बड़े ग्लेशियर गोर्नरग्लेट्सचर की दरार में फाइबर ऑप्टिक्स का एक घना, द्वि-आयामी ग्रिड तैनात किया। हडसन ने कहा कि टीम की तैनाती के दौरान मौसम की स्थिति बहुत भाग्यशाली थी। उन्होंने सर्दियों से गर्मियों में संक्रमण के दौरान केबल को तैनात किया, ताकि बर्फ न पड़े और शोधकर्ता ढकी हुई दरारों में गिरने के खतरे से बच सकें।
भूकंपीय डेटा एकत्र करने के लिए फाइबर ऑप्टिक केबल का उपयोग करने में प्रमुख चुनौतियों में से एक यह सुनिश्चित करना है कि केबल उस जमीन के साथ अच्छे संपर्क में हैं, या "युग्मित" हैं, जिस पर उन्हें बिछाया गया है। हडसन ने बताया, "दिन के दौरान यह अभी भी इतना अधिक है कि फाइबर गर्म हो जाता है और ग्लेशियर में थोड़ा पिघल जाता है, क्योंकि फाइबर बर्फ की तुलना में काला होता है। फिर, जब फाइबर पिघलता है, तो तापमान इतना कम होता है कि यह रात भर में जम जाता है।"
उन्होंने कहा, "तो हमें वास्तव में फाइबर पिघलने और जमने के मामले में सबसे अच्छा युग्मन मिलता है जिसकी कोई उम्मीद कर सकता है।"
टीम ने 951 हिमभूकंपों का पता लगाया और उनका पता लगाया, जिनकी भूकंपीय तरंगों में भूकंपीय सतह तरंगों के आने के बाद मजबूत दोलन या जागृति शामिल थी। ये दोलन तब हो सकते हैं जब दरार के भीतर पानी होता है, और भूकंप के दौरान पानी की गति एक गुंजयमान संकेत उत्पन्न कर सकती है। लेकिन हडसन और उनके सहयोगियों द्वारा किए गए विश्लेषण से पता चलता है कि दोलन "प्रतिध्वनि के कारण उत्पन्न होने की अधिक संभावना है जब भूकंपीय तरंगें एक दरार क्षेत्र में कई दरारों के बीच आगे और पीछे उछलती हैं," हडसन ने कहा।
शोधकर्ताओं ने फाइबर ऑप्टिक ग्रिड के डेटा की तुलना अधिक पारंपरिक भूकंपीय नोड तैनाती के डेटा से भी की। फ़ाइबर ऑप्टिक केबल नोड्स की एक श्रृंखला के रूप में लगभग 20 गुना अधिक डेटा प्रदान कर सकते हैं। हडसन ने कहा, "हालांकि कुछ डेटा प्रोसेसिंग चुनौतियां थीं, डेटा की मात्रा बहुत बड़ी थी, जिसने हमें अनिवार्य रूप से डेटा में संपूर्ण तरंग क्षेत्र को देखने की अनुमति दी, जो असामान्य है।"
उन्होंने कहा कि फाइबर-ऑप्टिक केबल का उपयोग करने का एक और फायदा यह है कि वे सिग्नल आवृत्तियों की एक विस्तृत श्रृंखला के प्रति संवेदनशील होते हैं, जिसमें कम-आवृत्ति सिग्नल भी शामिल हैं जो घंटों या दिनों तक चलते हैं, जिससे भूकंपविज्ञानी समय के साथ बर्फ के झुकाव को मापने की अनुमति देते हैं।
उन्होंने कहा, हडसन को बर्फ की वेग संरचना को मापने और उसकी उपसतह की 3डी छवियां विकसित करने के लिए फाइबर ऑप्टिक्स का उपयोग करने की उम्मीद है।
"मैं वास्तव में दरारों की सीमा और घनत्व को मापना चाहूंगा और देखना चाहूंगा कि इस क्षेत्र में बर्फ कितनी क्षतिग्रस्त है," उन्होंने समझाया, "ताकि हम जान सकें कि बर्फ के भूकंप दरारों से उत्पन्न होते हैं। हमने अभी तक दरारों की संख्या और आकार की मात्रा निर्धारित नहीं की है, इसलिए यह भविष्य के लिए आशा है।"
/scitechdaily से संकलित