เปิดวาร์ปแนวคิดใหม่ พลิกเคเบิลใยแก้วนำแสงใต้ดิน ใช้ตรวจจับแผ่นดินไหวทั่วโลก

นักวิทยาศาสตร์สวิสพัฒนาอัลกอริทึมใหม่ที่สามารถเปลี่ยนสายใยแก้วนำแสงที่ใช้ในเครือข่ายการสื่อสารทั่วโลกให้กลายเป็นเซ็นเซอร์ตรวจจับแผ่นดินไหวได้ ถือเป็นการพลิกสายเคเบิลใต้ดินและใต้ทะเลที่ปกติใช้ส่งข้อมูลอินเทอร์เน็ตให้สามารถทำหน้าที่เป็นเซ็นเซอร์นับพันจุด ในการตรวจจับการสั่นสะเทือนของพื้นโลกได้

การแจ้งเกิดอัลกอริทึมใหม่ของนักวิทยาศาสตร์สวิสนั้นอยู่ในรูปผลการศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสาร Geophysical Journal Internationalในบทความแสดงให้เห็นว่า อัลกอริทึมนี้ใช้แนวทางตามหลักฟิสิกส์ในการตรวจจับแผ่นดินไหว โดยผสมผสานข้อมูลจากสายใยแก้วนำแสงเข้ากับเครือข่ายเซนเซอร์วัดแผ่นดินไหวแบบดั้งเดิม


ดร.โทมัส ฮัดสัน (Dr. Thomas Hudson) นักวิจัยอาวุโสจากสถาบัน ETH Zurich ได้อธิบายว่าสายใยแก้วนำแสงสามารถทำหน้าที่เป็นเซ็นเซอร์ตรวจจับแผ่นดินไหวได้นับพันจุด ถือเป็นการใช้โครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่แล้วให้เกิดประโยชน์สูงสุด

***ข้ามท้าทาย ลดเวลา เสียหายน้อยลง

แนวคิดการใช้สายใยแก้วนำแสงเพื่อตรวจจับแผ่นดินไหวเชื่อว่าจะช่วยลดความเสียหายได้ เพราะภัยพิบัติทางธรรมชาติอย่างแผ่นดินไหวสามารถสร้างความเสียหายมหาศาลได้ในเวลาอันรวดเร็ว และสิ่งสำคัญที่สุดในการลดความสูญเสียจึงอยู่ที่ "เวลา" ทั้งเวลาในการอพยพ เวลาในการเตรียมตัว และเวลาในการตั้งรับ ซึ่งยิ่งการตรวจจับแผ่นดินไหวทำได้เร็วขึ้นเท่าใด เวลาและความเสียหายที่ต้องเสียไปก็ลดลงเท่านั้น

อย่างไรก็ตาม การใช้สายใยแก้วนำแสงในการตรวจจับแผ่นดินไหวยังมีความท้าทายไม่น้อย ส่วนแรกคือตำแหน่งของสายเคเบิลเหล่านี้ถูกกำหนดโดยความต้องการด้านการสื่อสาร ไม่ใช่จุดที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการตรวจจับแผ่นดินไหว


ส่วนที่สอง คือสายใยแก้วนำแสงส่วนใหญ่ตรวจจับแรงตึงตามความยาวของสายเท่านั้น ต่างจากเครื่องวัดแผ่นดินไหวแบบดั้งเดิมที่วัดการเคลื่อนไหวได้ในสามมิติ ข้อจำกัดนี้ทำให้การตรวจจับคลื่นพลังงานล่วงหน้า ซึ่งเคลื่อนที่เร็วและสำคัญต่อการแจ้งเตือนภัยล่วงหน้าทำได้ยากขึ้น

แต่ในที่สุด การศึกษานี้ชี้ให้เห็นว่า การรวมข้อมูลจากทั้งแหล่งใหม่และแหล่งเดิมเข้าด้วยกัน จะสามารถช่วยแก้ปัญหาเหล่านี้ และปรับปรุงระบบการแจ้งเตือนภัยล่วงหน้าให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น

***ประยุกต์ได้วงกว้าง

นอกเหนือจากการตรวจจับแผ่นดินไหวแล้ว แนวคิดอัลกอริทึมนี้ยังแสดงศักยภาพในการระบุความเคลื่อนไหวทางธรณีวิทยาอื่น เช่น ในหลุมเจาะน้ำร้อนใต้พิภพ การเคลื่อนตัวของธารน้ำแข็ง และการปะทุของภูเขาไฟ เนื่องจากหลักการทำงานของแนวคิดนี้คือการวิเคราะห์รูปแบบพลังงานที่ผ่านเซ็นเซอร์ต่างๆ และระบุตำแหน่งของแผ่นดินไหวตามสัญญาณที่มีความสอดคล้องกัน ซึ่งดร.ฮัดสันเชื่อว่า เทคโนโลยีนี้จะทำงานได้ดีแม้ในสภาพแวดล้อมเมืองที่มีเสียงรบกวนมาก ซึ่งอาจรบกวนการตรวจจับแบบดั้งเดิม


เพื่อส่งเสริมการนำไปใช้ นักวิจัยได้เปิดเผยแนวคิดอัลกอริทึมนี้เป็นแบบโอเพนซอร์ส ช่วยให้ชุมชนนักธรณีวิทยาสามารถนำไปรวมเข้ากับเครือข่ายการเฝ้าระวังที่มีอยู่แล้ว

แม้จะยังมีความท้าทาย โดยเฉพาะในการจัดการกับข้อมูลจำนวนมหาศาลที่เกิดจากเซ็นเซอร์ใยแก้วนำแสง แต่การศึกษานี้ก็ได้เสนอแนวทางที่ใช้ได้จริงในการจัดการกับปัญหานี้ และเชื่อว่าหากมีการพัฒนาต่อไป เครือข่ายใยแก้วนำแสงอาจช่วยยกระดับระบบเฝ้าระวังแผ่นดินไหวทั่วโลกได้อย่างแม่นยำและรวดเร็วมากขึ้นในอนาคตก็ได้.