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Le réseau de fibres optiques peut être utilisé pour détecter et mesurer les tremblements de terre et les tsunamis. C'est ce que montre une étude de l'Ecole polytechnique fédérale de Zurich (EPFZ) et de l'Institut fédéral de métrologie (Metas).
Cette méthode peu coûteuse permet de mesurer avec précision les tremblements de terre au fond des océans ou dans les pays qui n'ont pas les moyens de mettre en place un réseau de mesure suffisamment dense, a indiqué jeudi l'EPFZ dans un communiqué.
L'équipe d'Andreas Fichtner a utilisé la technologie dite Active Phase Noise Cancellation (PNC) des câbles à fibres optiques. Celle-ci fonctionne en grande partie de la même manière que le Noise-Cancelling des écouteurs. Des microphones captent les bruits extérieurs et injectent un contre-signal pratiquement en temps réel. Celui-ci rend inaudibles les bruits venant de l'extérieur.
Dans le cas des fibres optiques qui transmettent des signaux lumineux, le «bruit» provient du fait que les fibres sont légèrement déformées par les mouvements de la surface terrestre. Cela entraîne un effet dit photo-élastique qui fait varier légèrement la vitesse de la lumière dans la fibre. La fréquence des signaux lumineux est modifiée d'un facteur infime qui est ensuite corrigé par la PNC.
Ainsi, à partir de ces données PNC, les scientifiques peuvent lire les tremblements de terre. Pour cela, il suffit de les enregistrer, ce qui ne nécessite ni appareils supplémentaires ni infrastructure coûteuse.
Les chercheurs ont testé la méthode sur un câble à fibres optiques de 123 kilomètres de long entre Bâle et Berne lors d'un tremblement de terre de magnitude 3,9. Ils ont pu reproduire en détail chaque onde du séisme. Une modélisation du séisme faite de cette manière correspondait très exactement aux mesures du Service sismologique suisse.
Selon l'EPFZ, cette concordance exacte montre que les données PNC permettent de déterminer avec une grande précision aussi bien le lieu que la profondeur et la force d'un séisme. Cela pourrait permettre de mettre en place des systèmes de détection précoce dans les pays pauvres, selon ces travaux publiés dans la revue Scientific Reports. (chl/ats)
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