كما يقيس الطبيب نبض العليل باستعمال مجسات ترصد نشاط حركة الفؤاد ومدى قوته، استخدم فريق بحثي كابلات الاتصالات العابرة للبحار والمحيطات كمجسات لمراقبة نشاط الهزات الأرضية، وهذا عن طريق قياس نطاق انتظام حركة الأشعة المنطلقة داخل كابلات الأنسجة الضوئية “Fiber Optics”، التي تُستخدم لتوصيل الإنترنت أو نقل علامات التلفزيون.
وأجرى الفريق المنتمي إلى ترتيب البحوث الألماني لعلوم الجيولوجيا GFZ أبحاثه، بالتنسيق مع آخرين، على واحد من الأنسجة الضوئية المتواجدة في أيسلندا منذ عام 1994، فاستطاعوا توظيفه والتعامل معه كما إذا كان جهاز استشعار لتسجيل العلامات والموجات الزلزالية الطبيعية والاصطناعية.
التكنولوجيا المطورة عصريًا جرى أصدر تفاصيلها في دورية نيتشر كوميونيكيشنز بداية الشهر القائم، و"أثبتت درجة عالية من الحساسية تجاه قياس الاهتزازات" كما يقول "فيليب جوسيت" Philippe Jousset، قائد الفريق البحثي، ولكنها "ليست مستعدةً للاستخدام على مدى واسع هذه اللحظة".
وجرت التجربة بأن بعث "جوسيت" وفريقه ومضةً من أشعة الليزر في الكابل البالغ طوله 15 كم، عابرةً واحدة من أنحاء الصدوع الجيولوجية المعروفة، في أعقاب تثبيت جهاز قياس تداخل الموجات المعلوم بـinterferometer؛ لتسجيل ما يطرأ على الموجات من متغيرات، تمكن العلماء من تحديد ما لو كان هناك أي هزات على طول الخط ولمسافة بعيدة، الأمر الذي يمهد لإمكانية مراقبة قوة الهزات الأرضية وقياسها.
ووفق ما أورد الباحثون في التعليم بالمدرسة، فقد نجحوا في إلحاق هزات أحدثتها وسائل المواصلات، وأخرى أرضية، وحتى حركة المارة على طول الطريق جرى رصدها.
"جرى إلحاق أي اضطراب ينتج ذلك في ضغط الكابلات، فما بالك بالتغيرات النكبة في القشرة الأرضية الناتجة عن تقلص الأرض وتمددها نتيجة الموجات السيزمية الصادرة من الهزات الأرضية، والتي سيتبعها تقلُّص للكابلات وتمدُّد لها" بحسب جوسيت. ثم جرى فحص دلالة الضوء ومقارنتها بمجموعات المعلومات عند شبكة غزيرة من أجهزة مراقبة الهزات الأرضية وقياسها. أعلنت القياسات عن سمات هيكلية في باطن الأرض مع دقة ووضوح غير مسبوقين وعلامات مقابلة لنقاط المعلومات كل أربعة أمتار. ما عُدَّ أكثر غزارةً من أي شبكة مراقبة للزلازل على مستوى العالم.
ويوضح جوسيت في تعليقه لـ"للعلم" أن فكرة البحث مستوحاة من تكنولوجيا استعمال كابلات الأنسجة الضوئية من قِبَل مؤسسات البترول منذ سنين عدة، "لكنهم عادةً ما يقومون بالحفر وتركيب كابلات مخصصة لأعمالهم، وهو ما يُعَدُّ ذا تكلفة عالية فيما يتعلق لنا".
في أعقاب تقديمه أفكارًا أولية في الكثير من الندوات منذ العام 2016، إستلم فيليب مجموعةً من ردود الإجراءات التي تشدد على أن الكيفية الحديثة تمثل بديلًا واعدًا للطرق التقليدية المتبعة جاريًّا.
وفي تعليقه على نتائج البحث، يقول "جلال حسن جلال الدين"، أستاذ نظم البيانات بكلية الحاسبات بجامعة القاهرة عاصمة مصر، والأستاذ الزائر بجامعة لندن: "قياس أشعة الليزر المارة في الكابلات وتسجيل المتغيرات في الضغط الواقع عليها للتنبؤ بالزلازل فكرة واعدة، ولكنها تتطلب إلى المزيد من التعديل".
ولأن الكابلات تحيط كوكب الأرض كاملةً، كما يوضح "جلال الدين"، فإن التنبؤ باستعمال تلك التكنولوجيا يحتمل أن يكون أكثر دقةً؛ لأن البيانات سوف يتم جمعها في جميع أنحاء العالم.
ويرى أنها "تدبير جيدة"، إلا أن "البحث ما زال محتاجًا إلى التعديل"، خاصةً مع ما يتطلبه تركيب محطات مراقبة الهزات الأرضية من تكليفات مرتفعة.
حتى جوسيت يشاهد أن هناك احتياج إلى فعل المزيد من الدراسات، "التكنولوجيا المطورة ليس لديها فرصة التنبؤ بالزلازل حتى هذه اللحظة، ولكننا استطعنا مراقبة الهزات في أكثر من موقع، ومن أثناء ذلك القياس المكثف نستطيع أن نتجنب الخطأ في القياس على نحو أفضل"، ويأمل أن يتم تحديث التكنولوجيا من أجل استعمالها في التنبؤ، ولكنها كما يقول لن تُإيقاف الهزة الأرضية، لهذا "فحماية الأرواح تفتقر تحديث نظم تشييد مطابقة للمعايير الموضوعة، تتناسب مع الدراسات المخصصة بالزلازل".
ليست الأولى ولن تكونَ الأخيرة
في شهر حزيران الزمن الفائت أصدر فريق بحثي من المختبر الفيزيائي البريطاني (NPL) دراسة بشأن تسخير كابلات الإنترنت للتنبؤ بالزلازل.
الفريق البحثي بقيادة "جوزيبي مارا" سوَّغوا عوامل الحماس للفكرة؛ إذ يقبع ما يكثر عن مليون كيلومتر من كابلات الأنسجة الضوئية في أعماق المحيطات، وهو ما يبشر بقياس دقيق للهزات الأرضية، ومن ثَم فرصة التنبؤ، ليس حصرا بالزلازل، بل بالبراكين والتسونامي أيضًا، وهكذا حراسة الأرواح.
بدأت الفكرة عندما لاحظ "مارا" في خلال تتبُّعه لشعاع ليزر مار بين نقطتين في كابل بريطاني درجةً من التشوه في الدلالة المدونة، دفعته لمسعى البحث عن الداعِي، واكتشاف أنه هزة أرضية بعيد.
وبإعادة الامتحان باستعمال الكابل الممتد لمسافة 79 كم في جنوب إنجلترا، مراقبة الفريق هزات زلزالية في مختلفٍّ من اليابان ونيوزيلندا، قدر متخصصون الهزات الأرضية قوتها بـ7.9 و6.9 درجات/ ريختر على التتابع.
وفي أيلول 2017، بالتنسيق مع فريق بحثي من مالطا وباستخدام كابل ممتد لمسافة 96 كم تحت البحر بين جزيرتي مالطة وصقلية، نجحوا في اكتشاف هزة أرضية قوته 3.4 درجات، مصدره منتصف البحر الابيض المتوسط.
ويؤكد الفريق أنه لا يُجرَى أي تطوير على الكابل نفسه أو حتى المساس بالخدمة المقدمة عن طريقه، كل ما يتطلبه الشأن هو الاستحواذ على قبول لاستعمال أحد الخطوط العديدة المتواجدة، وتركيب جهاز لرصد دلالة الليزر على طرفي الكابل.
وبتفاؤل نصح، يرحب "يحيى القزاز" -أستاذ الجيولوجيا التركيبية والتكتونية في جامعة حلوان- بالتكنولوجيا، ويوضح أنه في الوقت الجاري تعاون أجهزة السيزموميتر على قياس الهزات الأرضية، ولكن "التنبؤ بدقة بالزلازل وتوقيت حدوثها هو الشأن الذي لم يستطيع واحد من من الوصول إليه حتى هذه اللحظة"، ويرى أن التجارب المطروحة جيدة، ولكنها مقيدة المدى وتحتاج إلى المزيد من التعليم بالمدرسة.
كما يثني على ما طرحته التعليم بالمدرسة من احتمالية تحديد المتسبب في الزلزال، "في جمهورية مصر العربية حتى تلك اللحظة مثلًا لا نعرف داع حدوث هزات أرضية تقع داخل حدود منطقة مثل الصحراء الغربية".
"نائل الشافعي"، ماهر ومتمرس في ميدان الاتصالات، يشاهد أن "الفكرة جيدة ولكنها مكلفة؛ إذ يحتاج الشأن تثبيت أجهزة المراقبة، إلى منحى استئجار خط من مؤسسات الكابلات لاستخدامه لذلك الغاية".
وبالفعل أوضح الفريق البحثي أنه تجري مساعي لإقناع المؤسسات بمنحهم حق استعمال واحد من خطوط الكابلات مجانًا، لكن القلة رضي ولكن لفترة مقيدة.
وعلق "جوسيت" على أحد الأسئلة فيما يتعلق تكلفة تنفيذ تلك التكنولوجيا، بأنها ما زالت مرتفعة، ولكن "نأمل أن تنخفض مع التمدد في تنفيذها ودخول عدد أضخم من المؤسسات إلى الميدان".
كما يوضح "الشافعي" أن مدى تنفيذ تلك التكنولوجيا يقوم على تسخير كابلات بحرية عابرة للقارات، أما مسعى تنفيذها باستعمال كابلات التليفون المحلية "فأمر متراكب"، مبينًا أن "الكابلات النحاسية لا تصلح لعمل مثل تلك التطبيقات".
ماذا عن التليفونات؟
في شباط 2016، جرى طرح تنفيذ ماي شيك MyShake كوسيلة مبتكرة لرصد الهزات الأرضية باستعمال التليفونات النقالة، التطبيق طوره باحثون من مختبر الهزات الأرضية بجامعة كاليفورنيا في ولاية بيركيلي ودويتشه تليكوم الألمانية للاتصالات بقيادة ريتشارد آلان.
وأشاد الفريق بما وجدوه من إقبال المستعملين على تحميل التطبيق، 200 ألف مرة منذ طرحه في آب 2015، وهو ما شجعهم على تعديل تنفيذ MyQuake للهواتف التي تعمل بنظام IOS للتشغيل مثل Iphone.
وبالفعل سجلت التليفونات التي تحمل ذلك التطبيق مئات الهزات الأرضية بشأن العالم منذ صدوره، وقد كان بعضها هزيلًا بدرجة 2.5 على معيار ريختر.
ويعتمد تنفيذ "ماي شيك" على أنظمة حسابية معقدة لتحليل كل الاهتزازات التي يلتقطها معيار للتسارع ملحق بالهاتف، وجرى تعديله بحيث يمكنه التفريق بين الهزات الناتجة عن الحركة البشرية العادية والهزات الأرضية الناتجة عن الهزات الأرضية. ويُنتج التطبيق اعدادً كبيرة جداً من المعلومات يأمل الباحثون أن يُنتفَع بها.
