La ciencia española no pierde oportunidad de aplicar innovación técnica en la observación del volcán Cumbre Vieja de La Palma. Un grupo de investigadores del Instituto de Ciencia del Mar (ICM-CSIC), de Barcelona, ha instalado en La Palma un dispositivo interrogador DAS (Distributed Acoustic Sensing) sobre el cableado de fibra óptica que usa el Observatorio de Roque de los Muchachos. Se trata de una tecnología que ya ha tenido aplicaciones previas detectando terremotos con cables submarinos.  

“El DAS es una tecnología que se puede aplicar a cualquier tipo de cable de fibra óptica y lo puede transformar en sensores de movimiento”, explica Antonio Villaseñor, investigador del ICM-CSIC. “Un cable moderno puede tener como veinte hilos y siempre hay hilos que están sin usar. El DAS se conecta a uno de estos hilos, que no se usa para transmitir datos, y lo que hace es que manda pulsos de láser que rebotan en las pequeñas imperfecciones que tiene la fibra óptica. Con esas imperfecciones y viendo cómo cambian de posición, según van recibiendo pulsos, se convierte al cable de fibra óptica en sensores de movimiento”, añade.

El cable del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) tiene 8 kilómetros de largo, de los cuáles 4 están enterrados. “Cada 10 metros de cable se puede obtener un sensor independiente. De esta manera, con el cable enterrado del observatorio, tenemos 400 sensores que son pequeños sismógrafos que están muy juntos y proporcionan muchísima información. Ahora mismo en la isla de La Palma habrá unos 20 sismógrafos instalados y este instrumento proporciona 400 más. Eso sí concentrados”

Según explica el investigador de Ciencias del Mar con estos datos se puede hacer una serie de estudios que no se pueden hacer con los sismógrafos convencionales. “Puedes ver la dirección que tiene un terremoto y da más información de dónde está localizada la sismicidad”, explica. También puede ayudar a localizar el tremor volcánico con más precisión que un sismógrafo corriente.

Terremoto del 18 de octubre de 2021.

Terremoto del 18 de octubre de 2021 a las 09:28:18 con magnitud 3.5 registrado en el cable de fibra óptica del Observatorio del Roque de los Muchachos. "Se muestra la amplitud de la deformación (positiva en rojo y negativa en azul) registrada entre los primeros 500 y 4000 metros del cable. Se observa claramente la llegada de las ondas P, seguida por las ondas S con mayor amplitud", describe el científico. 

El DAS hasta el momento se usa para proyectos científicos, esto es, los datos se analizan a posteriori, pero en el volcán de la Palma se va a ir un paso más. “Vamos a adaptar el DAS para que sea utilizado como monitorización. Como tenemos conexión a internet en la misma fibra - es el cable que usa el observatorio para conectarse a la Red Académica y de Investigación Española (RedIRIS)- así que la idea es extraer los datos del DAS de todos los terremotos que vayan ocurriendo y enviárselos a las agencias que se encargan de la monitorización sísmica en La Palma y que puedan incorporar esos datos en sus análisis”, explica Villaseñor. Para la semana que viene esperan poder enviar los datos al Instituto Volcanológico de Canarias (INVOLCAN) y al Instituto Geológico Nacional (IGN).  

El observatorio de Roque de los Muchachos, en La Palma.

Eficiencia con pocos recursos

No es la primera vez que el ICM-CSIC utiliza la tecnología DAS para detectar terremotos. Ya lo hizo el año pasado cuando transformó los cables de comunicaciones submarinos que conectan las islas de Tenerife y Gran Canaria -una zona de alta actividad sísmica- en una red de sensores capaz de detectar terremotos tanto cercanos como distantes a miles de kilómetros de su epicentro.

Aunque es aún una tecnología emergente, el estudio de la sismología mediante la fibra óptica ha avanzado mucho en los últimos años y se ha empleado con éxito en varias ocasiones. Por ejemplo, en 2018, estos equipos DAS instalados en el área metropolitana de Pasadena (California) detectaron, a más de 9.000 kilómetros del epicentro, un terremoto ocurrido en las Islas Fiji. La tecnología del DAS se puede usara también como sistema de alerta temprana para prevenir tsunamis.