NUEVA YORK , 3 de octubre de 2025: Investigadores de la Universidad Estatal de Pensilvania han demostrado que los cables de fibra óptica existentes, comúnmente utilizados en infraestructuras de telecomunicaciones, pueden reutilizarse para detectar georiesgos subterráneos, como dolinas, con gran precisión. El estudio, publicado en el Journal of Geophysical Research: Solid Earth, describe un nuevo método de monitoreo del subsuelo que podría mejorar significativamente los sistemas de alerta temprana para la inestabilidad del terreno. El equipo utilizó un sistema de detección acústica distribuida (DAS) conectado a seis kilómetros y medio de cable de fibra óptica existente, enterrado bajo el campus universitario.
La unidad DAS transmite pulsos de luz a lo largo del cable y mide la luz reflejada por las vibraciones del suelo. Estas reflexiones permiten a los investigadores detectar cambios en el subsuelo, incluyendo zonas fracturadas y posibles vacíos, mediante el análisis de las variaciones en la velocidad de las ondas sísmicas. Este método se basa en el ruido ambiental generado por fuentes cotidianas como el tráfico peatonal y vehicular. Mediante la aplicación de técnicas de correlación cruzada a estas vibraciones, los investigadores las convirtieron en datos sísmicos utilizables. El resultado fue un mapa de alta resolución de las velocidades de las ondas sísmicas superficiales a lo largo del cable, lo que permite la detección de anomalías a cientos de metros bajo la superficie.
Durante su análisis, los investigadores identificaron una región bajo el campus donde las ondas sísmicas se ralentizaron significativamente, lo que indica un posible vacío subterráneo o una zona debilitada. Si bien no se confirmó ninguna amenaza estructural inmediata, el hallazgo respaldó la eficacia del sistema para detectar posibles riesgos geológicos utilizando la infraestructura ya existente. Las herramientas geofísicas convencionales, como los geófonos, requieren instalaciones individuales y proporcionan datos espaciales limitados. Estos sistemas también son costosos y requieren mucha mano de obra. En cambio, el sistema DAS de fibra óptica proporciona monitoreo continuo a largas distancias sin necesidad de nuevos equipos subterráneos.
La reutilización de infraestructura reduce los costos del monitoreo sísmico
Esta ventaja lo convierte en un método más escalable y rentable para monitorear la estabilidad del suelo tanto en entornos urbanos como rurales. La investigación forma parte de un proyecto más amplio denominado FORESEE (Fibra Óptica para la Sensación Ambiental), cuyo objetivo es desarrollar aplicaciones de monitoreo ambiental utilizando redes de fibra existentes. El proyecto cuenta con el apoyo de la Fundación Nacional de la Ciencia e implica la colaboración de diversas autoridades municipales. Se planean próximas implementaciones en entornos urbanos, incluyendo Pittsburgh, donde los investigadores pretenden integrar el sistema en la infraestructura metropolitana para estudiar su rendimiento en entornos reales densos.
Una de las limitaciones reconocidas por el equipo de investigación es que la sensibilidad de los cables de fibra óptica depende de su buena conexión con el suelo o la roca circundante. Además, el sistema detecta principalmente vibraciones a lo largo de la dirección del cable, lo que puede afectar su capacidad para detectar movimientos verticales o perpendiculares del terreno. A pesar de estas limitaciones técnicas, la tecnología ha demostrado ser fiable en la captura de señales sísmicas relevantes y la generación de datos procesables. Estos hallazgos llegan en un momento en que la resiliencia de las infraestructuras es una preocupación creciente debido al aumento de incidentes de hundimientos del terreno y actividad de dolinas en diversas partes del mundo.
Al convertir cables de fibra óptica inactivos o infrautilizados en densas matrices de sensores, los investigadores creen que este enfoque puede mejorar las redes de monitoreo geológico existentes sin necesidad de una nueva infraestructura extensa. El estudio fue dirigido por Tieyuan Zhu, profesor asociado de geofísica en la Universidad Estatal de Pensilvania , quien destacó la eficacia de utilizar lo que tradicionalmente se consideraba ruido como fuente de datos. El sistema ofrece una nueva forma de monitorear la estabilidad del terreno utilizando la infraestructura ya integrada en el entorno construido, lo que podría transformar la forma en que se emiten las alertas tempranas de peligros subterráneos. – Por Content Syndication Services .