La fibre optique pour détecter les catastrophes naturelles

La fibre optique pour détecter les catastrophes naturelles

Publié le 30 janvier 2019

Les séismes font très certainement partis des catastrophes naturelles les plus courantes sur Terre. Présents à plus ou moins grande échelle, les séismes sont déterminés grâce à celle de Richter et dépendent souvent de leur géolocalisation. En effet certaines régions sur Terre sont plus sensibles à ces évènements que d’autres. Cela peut être dû à ces plaques souterraines qui se chevauchent ou confrontent ou bien à des éruptions volcaniques. Ces collisions ou éruptions sont les origines des tremblements de terre et représentent alors l’épicentre.

Oui mais voilà, si la totalité des séismes se limitait à la ceinture de feu cela serait trop évident. Des milliers de petits séismes se produisent chaque jour et leur analyse est essentielle pour mieux comprendre comment notre planète fonctionne. Sur terre, les physiciens mettent en oeuvre tous les moyens qui sont à leur disposition pour capter et mesurer ces tremblements de terre. Mais ces systèmes terrestres ont leurs limites. Si l’épicentre est situé trop loin de la côte par exemple, il est impossible pour un capteur terrestre d’enregistrer une onde sismique et donc de détecter un séisme voir un potentiel danger. De plus, la surface du Globe est composée à 70% d’eau et le nombre de séismes en milieu marin est bien plus important que ce que l’on croit. Cependant mettre en place un réseau de sismomètres sous les océans est très couteux. Les scientifiques pensent alors à un autre type de réseau : le réseau fibre optique.

Pour améliorer la communication entre continents, un réseau fibre optique a été déployé dans les fonds marins. Des câbles d’un diamètre bien plus important que ceux présents sur terre traversent les océans. Une aubaine pour les scientifiques puisque se servir d’un réseau déjà en place diminuerait considérablement le coût et la technologie utilisée par la fibre s’adapte parfaitement à la sismologie. La lumière est sensible aux variations, elle fluctue lorsqu’un changement brusque vient la percuter. Sa vitesse de propagation est donc modifiée. En effet, après plusieurs tests sur terre les scientifiques remarquent que lorsqu’une onde sismique vient percuter le câble fibré, la fibre optique est déformée, le signal optique modifié.

L’un des systèmes lumineux le plus fiable reste la technologie laser qui fournit une lumière stable sur de très longues distances. Associée aux câbles de fibre optique, cette lumière traverse l’océan par l’intermédiaire d’allers-retours. Ses perturbations et les déplacements de la fibre sont enregistrés par des capteurs optiques situés aux extrémités des câbles. De ce fait, chaque fluctuation et chaque retard sur la propagation de la lumière initiale d’une extrémité à l’autre est pris en compte. Ces variations sont très semblables à celles enregistrées sur un réel sismomètre. C’est comme ça que l’on détecte une onde sismique et donc un séisme.

Mais alors comment ne pas confondre les ondes sonores et les ondes sismiques ?

Tout simplement grâce aux fréquences. Le bruit humain ou l’agitation de l’eau en mer excède toujours les 20Hz, ce qui n’est pas le cas des ondes sismiques toujours comprises entre 0,1 et 20Hz.

Une preuve que la fibre et sa technologie participent activement à l’avancement de la science. Elle est utilisée ici en tant que sismomètre mais sa versatilité lui permettrait d’être utilisée dans plein d’autres domaines scientifiques. La lumière est un outil formidable pour les chercheurs, facilement manipulable et utilisable. Qui sait, peut-être que ses avantages technologiques peuvent être un pont pour la science dans un futur très proche, permettant d’élucider bien nombre de problématiques.


Baptiste S.

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