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Glasfasern sind ein zentrales Element unserer modernen Telekommunikationstechnologie. Kurze Laserpulse transmittieren enorme Datenmengen. Doch auf ihrem Weg von Sender zu Empfänger sammeln sie auch Informationen über die Glasfaser selbst. In der Tat, mikroskopische Verschiebungen der Faser verändern die Form der Laserpulse - ein Effekt, der mit modernen Interferometern messbar geworden ist.
Diese noch in der Entwicklung befindliche Technologie, auch als Distributed Acoustic Sensing (DAS) bekannt, erlaubt es nun, Bodenbewegungen zu registrieren, die von einem breiten Spektrum von Quellen erzeugt werden - zum Beispiel Erdbeben oder Hangrutsche. Folglich bieten existierende Telekommunikationsnetzwerke die Möglichkeit, Naturgefahren in städtischen Ballungsräumen besser abzuschätzen oder gar zu verringern.
Um diese Möglichkeiten besser zu erforschen, unternehmen wir, gemeinsam mit der Telekommunikationsfirma SWITCH ein Pilotexperiment in der schweizer Hauptstadt Bern. Ein insgesamt 6 km langes Glasfaserkabel, welches die Stadt durchzieht, misst die Bodenbewegung alle 5 Meter, in Echtzeit, nahezu 1000 mal pro Sekunde. Die gemessene Bodenbewegung wird grösstenteils von Verkehr, industriellen Installationen und Baustellen verursacht.
Auch wenn die Amplitude dieser Signale natürlich viel geringer ist, als die durch grosse Erdbeben erzeugte, so erlauben uns diese neuen Daten doch, die Struktur des Untergrundes sehr genau abzubilden. Dies ist essentiell, um die Bodenbewegung potentieller Erdbeben in der Zukunft genau abschätzen zu können. Im Falle eines erfolgreichen Experiments planen wir, dies auf seismisch stark gefährdete urbane Zentren wie Athen oder Istanbul zu übertragen.