光ケーブルを使って地球の声を「聞く」
地球には100万kmを上回る光ファイバケーブルがあり、インターネットやデータ信号、他の通信に利用されている。現在、他の用途が可能になっている、とノルウェー科学技術大(Norwegian University of Science and Technology:NTNU)の研究者が明らかにした。
チームは、分散音響センシング(DAS)を使用している。これは、光ファイバケーブル全長に沿って連続的なリアルタイム測定を可能にする技術で、地球最北の居住地域の1つであるイスフィヨルデン村があるノルウェーのスヴァールバル諸島の西海岸に沿ったケーブルで検出されたシロナガスクジラやナガスクジラを見たり、受動的に聞いたりすることを可能にする(図 1)。これは世界初のことである。
「鯨が声を発していれば、われわれは数頭の鯨を同時に追跡できる。長期間(数ヶ月から数年)にわたるそのような観察は、鯨観察のための他の方法を補完する」とNTNU電子システム部のマーチン・ランドロ教授(Martin Landrø)は、話している。同教授は、地球物理学予報センター(Center for Geophysical Forecasting)のリーダーでもある。
DAS技術は、研究者がインテロゲータツールと呼んでいるものを使用して、ケーブルネットワーク内の余分な未使用ファイバをハイドロフォンアレイ(海中のあらゆる方向からの音を検出して記録する水中機器)にする。その方法は、後方散乱レーザ光の利点も活用する。この概念は、過去数年で、より多くのレーザ光を出力するように進化してきた。
「これが意味するところは、信号対ノイズ比(SNR)が改善され、DAS技術の観測距離が伸び、現在では一般的に120kmになるということである。これは、海底敷設ケーブル利用の大きな前進である。これにより、動物を全く邪魔することなく鯨の音を聞くことができる」とランドロ教授は、話している。
同技術を北極、さらに遠隔地向けに使うアイデアは、チームの鯨モニタリング用DAS技術の研究に由来する。チームは、地球物理学的、技術目的でDAS技術を利用する可能性と限界も研究している(図 2)。
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出典元
http://ex-press.jp/wp-content/uploads/2023/05/007_wn_biosensing.pdf