Naratek系列：光纤揭示了冰川的内部结构

研究冰川活动的历史可以了解冰川的大规模进退，对改变地貌，同时引起一系列的地质作用。例如地壳均衡调整，使海平面发生变化，改造水系和水文条件，引发生物的灭绝和变迁，从而改变整个地球的环境。

光纤电缆为地震学家研究冰川内部提供了新的可能性。有朝一日，这种方法甚至可能使预测冰川崩塌成为可能。

迄今为止，只有很少的测量网络能够对冰川的运动进行大规模监测。这是因为记录基岩中最小位移的地震仪的安装是复杂和昂贵的，特别是在偏远山区。瑞士联邦理工学院（ETH）的研究人员现在使用了一种新的工具来监听Rhône罗恩冰川的冰层：光缆。“虽然建立一个仅覆盖冰川一小部分地区的地震监测站通常需要几个小时，但一条配备数百个传感器的光缆可以简单地推出。理论上，这将使监测整个冰川成为可能，”地震学家法比安·沃尔特在一次媒体发布会上说。

即使是最微小的震动

2019年3月在罗恩冰川进行的一次实地试验证明了光纤地震仪的性能。由ETH教授Fabian Walter和Andreas Fichtner领导的研究小组将这些细如头发的电缆共埋了一公里，仅埋在冰河积雪表面以下几厘米处。然后他们通过电缆发射激光脉冲。这些光信号被光缆内自然产生的杂质反射。即使是最轻微的震动也会拉伸或压缩电缆，反射光的路径也会发生变化。激光脉冲穿过电缆所需的时间发生了变化，这使得研究人员能够探测到冰川中哪怕是最轻微的移动。

突然的运动

特别是，冰川学家能够比传统地震仪更精确地定位落石和冰震。此外，他们还发现了冰川床上的突然移动，这在格陵兰和南极的内陆冰层中已有记载，现在在阿尔卑斯山第一次被确凿地发现。研究结果最近发表在《自然通讯》杂志上。

通过光缆进行监测并不是一种全新的方法：例如，研究人员已经在使用光缆来测量海底的地震活动。各大城市的地震学家也在研究利用现有电信光缆监测地震的可能性。根据SNF的报告，地球物理学家fabianwalter是第一个将这种方法应用于冰川的人。

监测冰川崩塌的威胁

由于全球变暖，冰川崩塌正在威胁许多山区有人居住的山谷。例如，2017年秋天，瑞士瓦莱州萨亚斯山谷的特里夫特冰川（Trift Glacier）发生了这样一次冰的断裂，当时一条不稳定的冰川舌断裂。法比安·沃尔特在回答Keystone SDA的询问时解释说：“未来，我们希望利用光缆有针对性地监测此类事件。”。然而，由于冰川支离破碎，有崩塌危险的地区出现裂缝，信号远不如平坦的罗恩冰川清晰。目前，冰川学家正在利用从埃格尔冰川崩塌中获得的数据，进一步加强监测技术。

来源：瑞士百超