通過新的分佈式聲學傳感技術，光纖電纜已轉變為一長串傳感器，以捕獲埃特納火山活動產生的信號。
一根光纖電纜被埋在埃特納火山的山頂區域，以測量與地震和火山活動相關的變形變化。 由複雜的 DAS（分佈式聲學傳感）設備詢問的電纜首次能夠在光纖上檢測到埃特納火山活動的跡象。
這些是由國家地球物理和火山學研究所 (INGV) 和位於德國波茨坦的 Deutsches GeoForschungsZentrum - GFZ - 的研究人員進行的一項研究的結果，該研究剛剛發表在《自然通訊》雜誌上。
使用 DAS 技術，光纖電纜能夠記錄地震。 這種技術在以測量地面振動為目標的地球科學應用中特別有用，它基於一種測量原理，該原理涉及將光脈衝發送到光纖中，並從其缺陷中檢測反向散射信號。 正是對信號的分析提供了電纜在其每個點處所經歷的變形的信息。
“在剛剛發表的作品中”，INGV 埃特納火山天文台研究員 Gilda Currenti 解釋說，“我們已經證明了 DAS 設備在測量地震-火山信號方面的高靈敏度和準確性，以及該技術在促進對火山過程的理解方面的貢獻。 埋在一層礦渣中的電纜”，研究人員繼續說，“能夠記錄與埃特納火山活動相關的變形，例如爆炸、山頂火山口的脫氣、局部地震以及大氣現象，包括冰雹和閃電。 “
“通過與地震檢波器、地震儀和次聲波傳感器等傳統傳感器的比較，DAS 測量得到了驗證”, GFZ 的研究員 Philippe Jousset 補充道。
其他測量技術無法實現的詳細而豐富的觀測可以檢測和表徵火山爆發、產生的聲波的傳播及其與地面的非線性相互作用。 通過對信號的分析和建模，可以識別隱藏的火山構造結構，並以高精度識別和描述火山事件。
“DAS 測量提供的空間分辨率使得提取和放大非常微弱但重要的信號成為可能，否則這些信號將無法進行定量分析”，研究合著者兼 GFZ 研究員本傑明·施瓦茨 (Benjamin Schwarz) 補充道。
“這項研究表明 DAS 可用於監測火山活動，我們相信這種技術很快就會成為監測的標準”吉爾達·庫倫蒂繼續說道。
由於即使在長達數十公里的遠距離也能詢問電纜的能力，DAS 設備可以安裝在遠離活動火山口的安全地方，將光纖轉化為一系列分佈式傳感器，這些傳感器比傳統傳感器更易於管理，需要安裝地點的電力和數據傳輸系統。
“安裝和使用從山頂區域到有人居住的村莊穿過火山兩側的光纖電纜將提供一個獨特的機會來加深對火山大廈對岩漿過程的反應的理解，以了解起源”，Philippe Jousset 觀察到。
“DAS 在海底光纜網絡上的應用，如今廣泛用於數據傳輸，還可以提供數千個傳感器來研究海底岩漿系統，否則無法訪問”, 亥姆霍茲協會項目導向資助 (POF) 主任 Lotte Krawczyk 總結道。
照片 1 - 埃特納火山上的光纖電纜連接（Piano delle Concazze；海拔 2800 米）（照片 MA Gutscher，2018 年）。
照片 2 - 在埃特納火山的火山渣層中安裝光纜（照片 P. Jousset，2018 年）。
照片 3 - 在 Piano delle Concazze（埃特納火山，海拔 2800 米）挖掘埋葬光纖電纜的軌道，背景是 Pizzi Deneri 天文台（照片 P. Jousset，2018 年）。