Wetenschappers werken al jaren aan technologie om aardbevingen en -verschuivingen te kunnen voorspellen, maar het blijft lastig. Het is dus een enorme opsteker dat een nucleair monitoringsysteem in staat is gebleken om een aardverschuiving in zee met terugwerkende kracht te detecteren.
Hydrofoons van het internationale monitoringsysteem van de Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty Organization (CTBTO) wisten data te verzamelen waarmee onderzoekers de locatie van een aardverschuiving konden bepalen, die in maart 2024 plaatsvond. Die moet voor de kust van Ivoorkust hebben plaatsgevonden langs de steile hellingen van de Trou Sans Fond Canyon. Destijds lag het internet in enkele Afrikaanse landen er wekenlang uit door wat dus achteraf een aardverschuiving bleek te zijn. De aardverschuiving komt namelijk overeen met het tijdstip en de locatie van vier gebroken kabels in de Canyon, volgens onderzoeker Vaibhav Vijay Ingale van UC San Diego.
Potentieel van de hydrofoon
“Deze waarneming voor de kust van Ivoorkust is bijzonder opwindend omdat hij het potentieel aantoont van het gebruik van bestaande hydroakoestische gegevens om onderzeese aardverschuivingen effectiever te monitoren”, zegt Ingale. “Het duidt erop dat er nog veel meer van dit soort gebeurtenissen kunnen plaatsvinden waarvan we ons simpelweg niet bewust zijn, hetzij door een gebrek aan monitoringinfrastructuur, hetzij omdat we er niet actief naar hebben gezocht in de data.”
Vier communicatiekabels braken op 14 maart 2024 in de Trou Sans Fond Canyon, ongeveer 107 kilometer uit de kust van de stad Abidjan in Ivoorkust. De omvang van de internetproblemen maakte het belangrijk om de oorzaak van de breuken te achterhalen, aldus Ingale. “We besloten op zoek te gaan naar akoestische detecties van een signaal achter het incident, omdat deze laagfrequente golven ons iets kunnen vertellen over verschillende bronnen zoals aardbevingen, vulkaanuitbarstingen, onderzeese aardverschuivingen en biologische activiteiten”, klinkt het.
Kort signaal
Een van de dichtstbijzijnde bronnen van hydroakoestische gegevens kwam van hydrofoons – microfoons die geluiden onderwater opvangen – die waren opgesteld bij Ascension Island als onderdeel van het nucleaire monitoringnetwerk. “Toen we de hydroakoestische gegevens onderzochten die waren opgenomen tussen 6 maart en 22 maart 2024, trok een laagfrequent signaal op 12 maart onze aandacht”, legt Ingale uit.
Het signaal was relatief kort – minder dan anderhalve minuut – en werd niet gedetecteerd voor of acht dagen na de kabelbreuk. Het signaal werd alleen opgenomen door hydrofoons, niet door stations aan land. En toen de onderzoekers de seismische gegevens uit de regio onderzochten, vonden ze geen gebeurtenissen met tijden op land die samenvielen met het laagfrequente signaal.
Eerste keer
Ingale en collega’s concludeerden dus dat het signaal waarschijnlijk afkomstig was van een onderzeese aardverschuiving, waardoor dit het eerste gerapporteerde geval is van detectie van een aardverschuiving door hydrofoons.
“Omdat dit de eerste keer is dat een onderzeese aardverschuiving werd gedetecteerd met hydrofoons die niet herleid kon worden tot een aardbeving of vulkaanuitbarsting, was er geen precedent voor hoe het signaal zou moeten verschijnen”, zei Ingale. “We moesten de beschikbare gegevens zorgvuldig scannen op afwijkende patronen die niet leken op bekende tektonische of vulkanische signalen. De moeilijkheid werd nog vergroot door het feit dat hydrofoongegevens ruis kunnen veroorzaken door oceaangeluiden zoals zeeleven, scheepvaartverkeer en andere menselijke interacties.”
Onderdeel van waarschuwingssysteem
Maar toen het de wetenschappers was gelukt om te bevestigen dat het echt om een aardverschuivingssignaal ging, konden ze met de gegevens berekenen waar het signaal vandaan kwam. Zo kwamen ze op de locatie langs de steile hellingen van de onderwaterkloof die overeenkwam met de kabelbreuken.
Dat heeft nogal wat implicaties: als hydrofoons betrouwbaar signalen van onderzeese aardverschuivingen kunnen detecteren, kunnen ze gebruikt worden als onderdeel van een vroegtijdig waarschuwingssysteem voor kabelexploitanten, zodat ze zich kunnen voorbereiden.
“Verder kunnen inzichten uit hydroakoestische monitoring leiden tot betere technische normen, zoals het dieper ingraven van kabels in sedimentgevoelige gebieden of het omleggen van kabels rond instabiele hellingen”, stelt de wetenschapper voor. “Als een kabel breekt, kan de analyse van hydroakoestische gegevens helpen bepalen of een aardverschuiving de oorzaak was. Dat maakt forensische analyses, verzekeringsclaims en een beter begrip van de risico’s voor onderzeese infrastructuur mogelijk.”
