που αποτελούν τη ραχοκοκαλιά της επικοινωνίας στον σύγχρονο κόσμο. Ενώ η κύρια δουλειά τους είναι οι τηλεπικοινωνίες, οι ερευνητές διερευνούν τρόπους χρήσης αυτού του γιγαντιαίου δικτύου για να κρυφακούσουν τα πάντα, από καταιγίδες και σεισμούς μέχρι φάλαινες.
Τώρα, δουλεύοντας με δύο σχεδόν παράλληλα καλώδια τηλεπικοινωνιών οπτικών ινών στα ανοικτά του νορβηγικού αρκτικού αρχιπελάγους Σβάλμπαρντ, οι ερευνητές κατάφεραν να εκτιμήσουν τις θέσεις και τα ίχνη οκτώ φαλαινών κατά μήκος ενός τμήματος του καλωδίου - για πέντε ώρες.
"Η εργασία αυτή δείχνει πώς καταφέραμε να εντοπίσουμε και να παρακολουθήσουμε ταυτόχρονα αυτές τις φάλαινες σε μια περιοχή 1800 km2 - με σχετικά χαμηλές επενδύσεις σε υποδομές", δήλωσε ο Martin Landrø, επικεφαλής του Κέντρου Γεωφυσικών Προβλέψεων του Πανεπιστημίου NTNU στη Νορβηγία και ένα από τα μέλη της ομάδας που πραγματοποίησε την εργασία.
Το σύστημα που χρησιμοποίησαν οι ερευνητές για την εργασία αυτή ονομάζεται Distributed Acoustic Sensing, ή DAS. Το DAS χρησιμοποιεί ένα όργανο που ονομάζεται interrogator για να στείλει παλμούς λέιζερ σε ένα σύστημα οπτικών ινών και καταγράφει τους παλμούς φωτός που επιστρέφουν, μετατρέποντας ουσιαστικά τα καλώδια σε μια σειρά από υδρόφωνα.
Ο Landrø και οι συνεργάτες του άρχισαν για πρώτη φορά να διερευνούν την ικανότητα του DAS να καταγράφει υποβρύχιες δονήσεις και ήχους στα ύδατα στα ανοικτά του Σβάλμπαρντ τον Ιούνιο του 2020, κατά τη διάρκεια της κορύφωσης της πανδημίας Covid-19. Τότε, συνέλεξαν 40 ημέρες καταγραφών και περίπου 250 terabytes δεδομένων. Από αυτά τα δεδομένα, οι ερευνητές μπόρεσαν να αναγνωρίσουν περισσότερα από 800 τραγούδια και φωνές φαλαινών.
Οι ερευνητές βασίστηκαν σε αυτό το πρώιμο έργο για να επεκτείνουν την ικανότητά τους να αναγνωρίζουν διαφορετικά είδη φαλαινών και να πραγματοποιούν καταγραφές σε πραγματικό χρόνο από τα καλώδια οπτικών ινών στο Σβάλμπαρντ.
Για την τελευταία αυτή προσπάθεια, που δημοσιεύθηκε στο Frontiers of Marine Science, οι ερευνητές είχαν πρόσβαση σε δύο, σχεδόν παράλληλα καλώδια οπτικών ινών μήκους 250 χιλιομέτρων που εκτείνονται από το Longyearbyen, τον κύριο οικισμό του Σβάλμπαρντ, στο Ny-Ålesund, ένα ερευνητικό φυλάκιο στα βορειοδυτικά. Τα συζευγμένα καλώδια επέτρεψαν στους ερευνητές να εντοπίσουν τις φάλαινες με ακρίβεια περίπου 100 μέτρων, σε μια περιοχή περίπου 1800 km2.
Ως νορβηγικό έδαφος στην υψηλή αρκτική, το Σβάλμπαρντ προσφέρει στον Landrø και σε άλλους ερευνητές μια σημαντική βάση για τη μελέτη αυτού του μεταβαλλόμενου οικοσυστήματος.
Πρόσφατες έρευνες προβλέπουν ότι η Αρκτική θα μπορούσε να είναι ελεύθερη από πάγους το καλοκαίρι ήδη από το 2035, γεγονός που θα μπορούσε να αυξήσει την κίνηση των πλοίων και των κρουαζιερόπλοιων που διέρχονται από εκει.
Ως ένα μικρό παράδειγμα, έως και 35 κρουαζιερόπλοια και πρόσθετα μικρότερα πλοία εξερεύνησης αναμένεται να μεταφέρουν έως και 75.000 άτομα στο Longyearbyen και τα περίχωρα το 2023, σύμφωνα με το Visit Svalbard.
Θα μπορούσε να μειώσει τον κίνδυνο πρόσκρουσης πλοίων
Οι φάλαινες αλλάζουν ήδη τον τρόπο με τον οποίο χρησιμοποιούν την Αρκτική και την Ανταρκτική ως περιοχές για να βρουν τροφή, με ορισμένες έρευνες να δείχνουν ότι οι φάλαινες έχουν αρχίσει να παραμένουν όλο το χρόνο σε περιοχές της Αρκτικής. Αυτό σημαίνει ότι η αυξημένη κίνηση πλοίων σε αυτές τις περιοχές μπορεί επίσης να αυξήσει την πιθανότητα πρόσκρουσης πλοίων. Η χρήση του υπάρχοντος δικτύου καλωδίων οπτικών ινών και της DAS θα μπορούσε να συμβάλει στη μείωση αυτής της πιθανότητας, δήλωσαν οι ερευνητές.
"Οι δυνατότητες που επιδεικνύονται εδώ δημιουργούν τη δυνατότητα για μια δυνατότητα εντοπισμού φαλαινών σχεδόν σε πραγματικό χρόνο που θα μπορούσε να εφαρμοστεί οπουδήποτε στον κόσμο όπου υπάρχουν φάλαινες και καλώδια οπτικών ινών", έγραψαν οι ερευνητές. "Σε συνδυασμό με την ανίχνευση πλοίων, χρησιμοποιώντας μια παρόμοια προσέγγιση . . . θα μπορούσε να αναπτυχθεί ένα σύστημα αποφυγής συγκρούσεων σε πραγματικό χρόνο για τη μείωση των χτυπημάτων πλοίων".
Η εξέλιξη αυτή έρχεται σε μια περίοδο κατά την οποία το NORDUnet, η Σκανδιναβική Πύλη Έρευνας και Καινοτομίας και τα σκανδιναβικά NRENs έχουν ξεκινήσει μια σειρά πρωτοβουλιών για τη διερεύνηση και το σχεδιασμό του πρώτου υποθαλάσσιου συστήματος καλωδίων οπτικών ινών μεταξύ Ευρώπης, Ασίας και Βόρειας Αμερικής, ώστε να εξασφαλιστεί μια συντομότερη διαδρομή μέσω του Αρκτικού Ωκεανού. Η προσπάθεια ονομάζεται Polar Connect.
Εάν μια τέτοια πρωτοβουλία υλοποιηθεί, "θα μας ανοίξει πολύ μεγαλύτερες περιοχές για να παρακολουθούμε τις κινήσεις των φαλαινών στην Αρκτική", δήλωσε ο Landrø.