Projects

Red Integrada de Fibra Óptica para la Vigilancia y Alerta de Terremotos y Tsunamis en el Golfo de Cádiz (FERMAT)

El proyecto FERMAT tiene como objetivo desarrollar y aplicar la tecnología de sensado distribuido mediante fibra óptica (DFOS), específicamente el sensado acústico distribuido (DAS), para la monitorización de terremotos y tsunamis. Este enfoque innovador utiliza los cables submarinos de telecomunicaciones existentes para transformarlos en densas redes de sensores sísmicos en tiempo real, superando las limitaciones de los sistemas de monitorización submarina tradicionales. Mediante el uso de DAS, es posible detectar eventos sísmicos y oceanográficos en vastas regiones submarinas, mejorando significativamente las capacidades de alerta temprana de terremotos y tsunamis. 

Uno de los objetivos principales de FERMAT es la integración de la tecnología DAS en la Red Sísmica Nacional (IGN), fortaleciendo la infraestructura de monitorización sísmica y de tsunamis en España. El proyecto se centrará en el Golfo de Cádiz, una región con un historial de terremotos de gran magnitud y tsunamis devastadores, pero que actualmente carece de instrumentación submarina que permita caracterizar estos eventos con precisión. Para abordar este problema, FERMAT utilizará cuatro cables submarinos de telecomunicaciones ya existentes: dos en el Golfo de Cádiz (España), uno en el sur de Portugal continental y otro en Madeira. Esto permitirá́ incorporar DAS al sistema de alerta de terremotos y tsunamis del IGN. 

El proyecto también introduce varias innovaciones tecnológicas en técnicas de sensado óptico. Un desafío clave en el uso de DAS para la monitorización de tsunamis y grandes terremotos es su sensibilidad a señales de largo periodo. Aunque DAS ha demostrado su capacidad para detectar fenómenos oceanográficos como mareas y olas, su sensibilidad suele reducirse para los largos periodos característicos de los tsunamis (>100 s). Además, los datos de tasa de deformación medidos por DAS pueden saturarse para terremotos de gran magnitud, limitando su capacidad en la estimación de las magnitudes. Para superar estos desafíos, FERMAT se centrará en el avance de la tecnología de sensores, mejorando la sensibilidad a la deformación, la estabilidad a largo plazo y la detección de deformaciones dinámicas. En particular, se explorará el uso de la tecnología CP-OTDR, que ofrece una mayor sensibilidad y estabilidad en comparación con los sistemas DAS tradicionales, convirtiéndola en una alternativa prometedora para la monitorización de terremotos y tsunamis. 

Además de mejoras en el hardware, el proyecto desarrollará técnicas avanzadas de procesamiento de señales para optimizar el rendimiento de DAS en la detección de ondas sísmicas de largo periodo y tsunamis, así́ como en la caracterización de grandes terremotos. Estos avances ampliarán las capacidades del sensado por fibra óptica, impulsando su aplicación en la detección de estos riesgos en tiempo real en el medio marino. 

Al integrar DAS en los sistemas operacionales de alerta de tsunamis, FERMAT contribuye a la modernización de la infraestructura de monitorización sísmica y oceanográfica, demostrando el potencial de la tecnología de fibra óptica para mejorar la capacidad de alerta temprana. Este proyecto representa un avance clave hacia un sistema de detección de riesgos naturales más resiliente, aprovechando infraestructuras de telecomunicaciones preexistentes para una implementación escalable y de bajo coste. Los resultados esperados sentarán las bases para futuras aplicaciones globales de DAS en este campo.