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Más de 1,3 millones de kilómetros de cables de telecomunicaciones submarinos atraviesan ahora los océanos del mundo. A medida que la red crece y se reemplazan los cables viejos, la próxima generación de cables podría formar una red de observación del océano en tiempo real capaz de proporcionar alertas tempranas precisas de tsunamis y una gran cantidad de datos valiosos para la ciencia del clima.

Un cable SMART estándar, es decir, un cable de telecomunicaciones actualizado para «monitoreo científico y telecomunicaciones confiables», incluirá sensores de monitoreo de peligros y clima diseñados para coexistir con los componentes de telecomunicaciones y para durar la misma vida útil de 25 años que cualquier cable comercial.

Los científicos del clima esperan que la red de observación de los océanos resultante crezca de forma sostenible junto con los despliegues de redes comerciales. El cable SMART combinará la detección científica y las telecomunicaciones en el mismo cable submarino compartido, sin comprometer nunca las telecomunicaciones confiables.

Dos nuevos estándares actualmente en desarrollo en la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) respaldarán este objetivo, proporcionando tanto cables SMART como cables dedicados exclusivamente a la detección científica. Este esfuerzo de normalización se basa en los requisitos mínimos establecidos por el Grupo de Trabajo Conjunto sobre Sistemas de Cable SMART, formado en 2012 con el apoyo de la UIT, la Comisión Oceanográfica Intergubernamental de la UNESCO (UNESCO-COI) y la Organización Meteorológica Mundial (OMM).

Nuestro objetivo es llegar a un punto en el que los proveedores de sistemas de cable ofrezcan a todos sus clientes la opción de la capacidad SMART estandarizada”, dice el presidente del grupo de trabajo Bruce M. Howe, profesor de investigación de la Universidad de Hawái.

En la Estación ALOHA, 100 kilómetros al norte de Oahu, Howe instaló y ahora opera un observatorio científico cableado a una profundidad de 4728 metros, lo que lo convierte en el más profundo del mundo de su tipo.

La Fuerza de Tarea Conjunta ha ayudado a desarrollar la viabilidad técnica y financiera de los cables SMART. Ahora trabaja en estrecha colaboración con las organizaciones de las Naciones Unidas, los gobiernos y las empresas que intentan implementar cables SMART a escala.

Una primicia portuguesa

Hace dos años, Alcatel Submarine Networks se convirtió en el primer proveedor de cable en comprometerse con SMART, mientras que el regulador de telecomunicaciones de Portugal, ANACOM, se comprometió a integrar SMART en el nuevo anillo de cable CAM [Continent-Azores-Madeira] que conecta el continente con islas a mil kilómetros de distancia en el Océano Atlántico.

“Los cables SMART han estado en nuestra agenda desde 2018, cuando planificamos el reemplazo de los viejos cables existentes”, dice João Cadete de Matos, presidente de ANACOM.

La división de cables submarinos de NEC Japón ha instalado más de 6000 kilómetros de cables submarinos dedicados a la detección científica, que ahora son operados por el Instituto Nacional de Investigación de Ciencias de la Tierra y Resiliencia ante Desastres de Japón. Los primeros cables submarinos para pronósticos de tsunamis se desplegaron hace 12 años, y la red se amplió después del Gran Terremoto del Este de Japón de 2011, pero sin soportar las telecomunicaciones comerciales en paralelo.

El sistema de cable transatlántico Brasil‑Portugal, conocido como EllaLink, fue el primero en dedicar una fibra de un cable comercial de telecomunicaciones a la detección ambiental, entre la isla de Madeira y el cable troncal. Portugal ahora planea incluir la capacidad SMART completa en el nuevo anillo de cable CAM, con sensores integrados en los 50 o más repetidores distribuidos en intervalos de 70 kilómetros a lo largo del sistema de 3700 kilómetros.

“Comprendimos el significado de la oportunidad. Tres placas tectónicas se encuentran en esta región, lo que la hace propensa a los terremotos, y gran parte del tráfico internacional de datos pasará por la región”, dice Matos.

Este sistema podría convertirse en el primer paso hacia cables de telecomunicaciones comerciales equipados con capacidades SMART.

“Portugal ha sido una gran voz de apoyo. Alrededor del 15 al 20 por ciento de los cables submarinos internacionales pasarán por aguas portuguesas”, dice Howe. “La experiencia de Portugal puede catalizar el crecimiento de una comunidad de cable SMART en Europa y en todo el mundo”.

La capacidad SMART añadida representará alrededor del 10 por ciento (12 millones de euros, o alrededor de 13 millones de dólares estadounidenses) del costo total para implementar el nuevo cable CAM patrocinado por el gobierno. Se espera que entre en servicio en 2025, el cable se construirá integrando sensores construidos por empresas especializadas.

Otros proyectos SMART se encuentran en diversas etapas de planificación y desarrollo en Indonesia, el área insular de Vanuatu-Nueva Caledonia e incluso en la Antártida.

El proyecto entre Vanuatu y Nueva Caledonia, respaldado por la Fuerza de Tarea Conjunta con fondos de la Fundación Gordon y Betty Moore, establecerá un enlace por cable a través de una zona de subducción «joven» (de solo 50 millones de años), completa con un 6500 metros -zanja profunda donde se sabe que ocurren cientos de terremotos cada año, con riesgos de tsunami asociados.

“Este proyecto será un gran logro para la Fuerza de Tarea Conjunta”, dice Howe, “e importante para formar los cimientos de un ecosistema regional duradero de ciencia y alerta temprana, que reunirá a las comunidades científicas, brindará capacitación y brindará más confianza al gobierno e industria.”

Sensores más inteligentes

Los cables SMART incluyen sensores ambientales y de monitoreo de peligros probados y probados en repetidores de cable, que albergan dispositivos que amplifican las señales de comunicación óptica a intervalos a lo largo de un cable submarino.

Tres sensores miden la temperatura del fondo del océano como indicador de las tendencias climáticas; la presión por el aumento del nivel del mar, las corrientes oceánicas y los tsunamis; y aceleración sísmica para detección de terremotos y alertas de tsunamis. Los sensores deben estar operativos en todo momento, y todos los datos detectados se transmitirán a las estaciones de aterrizaje de cables a la velocidad de la luz.

Los tres sensores nos brindarán variables oceánicas esenciales, y son compactos y robustos, y relativamente fáciles de integrar en los repetidores de cable”, dice Howe.

Y el monitoreo SMART seguirá haciéndose más inteligente, agrega.

“En 10 años, podríamos considerar capacidades de detección más elaboradas, como la salinidad, para agregar a lo que la temperatura y la presión nos dicen sobre la circulación; química del agua para comprender riesgos como la acidificación de los océanos; y mediciones de sonido oceánico para monitorear mamíferos marinos y biodiversidad”.

Bajo el mar y bajo presupuesto

Por ahora, unas 70 boyas DART, para la evaluación y notificación de tsunamis en aguas profundas, son los principales medios existentes para la detección de tsunamis.

Pero el 30 por ciento de ellos suelen estar fuera de servicio en cualquier momento, dice Howe. Por el contrario, los estudios de probabilidad sugieren una tasa de falla de solo el 5 por ciento para los nuevos sensores durante la vida operativa de 25 años de un cable.

Por lo tanto, un cable SMART que abarque la región del Pacífico, donde se encuentra la mayor parte de la red de boyas DART operada por EE. UU., podría tener un precio más atractivo y ofrecer datos en tiempo real más valiosos y confiables sin mantenimiento.

El actual programa de boyas DART, gestionado por la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) de EE. UU., cuesta 27 millones de dólares al año, mientras que el programa internacional Argo, con 4000 flotadores desechables, cuesta alrededor de 32 millones de dólares al año.

La Iniciativa de Observación Oceánica de la Fundación Nacional de Ciencias de EEUU, que utiliza boyas, planeadores, vehículos autónomos y un sistema de cable, tiene costos operativos anuales de alrededor de USD 44 millones, además de los USD 400 millones necesarios para su instalación.

En contraste, la Fuerza de Tarea Conjunta calcula gastos anuales de solo USD 40 millones para mantener 2000 repetidores de cable SMART en 30 sistemas en todo el mundo, suponiendo un ciclo de actualización muy conservador de 10 años.

Los proyectos de normas de la UIT para cables SMART (nombre de trabajo G.smart ) y cables dedicados a la detección científica (nombre de trabajo G.dsssc ) están en desarrollo en el Grupo de Estudio 15 del UIT-T , y su finalización está prevista para 2024.

Fuente: Actualidades de la UIT

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