Наука ВОЛС ПВОЛС наука

Исследование массивных подводных оползней как причины обрывов кабеля SAT-3

30.06.2021 09:12
Просмотров: 892

Обрывы или неисправности подводных оптических кабелей могут повлиять на глобальную цифровую связь и иметь дорогостоящие последствия для бизнеса и пользователей Интернета. Только в 2020 году три таких инцидента оказались серьёзным ударом для пользователей на африканском континенте.

Каждый год по всему миру регистрируется более сотни обрывов кабелей, приводящих к нарушениям связи и подключения к сети.

В недавнем исследовании, проведенном профессором Петером Дж. Таллингом (Peter J. Talling) и командой учёных из Департаментов наук о земле и географии (Departments of Earth Sciences and Geography), из Даремского университета (University of Durham) в Великобритании, при сотрудничестве с международным оператором связи оптических телекоммуникационных кабелей Angola Cables и поддержке других компаний отрасли, включая Vodafone Group, British Telecom, NERC Environmental, приводятся важные установленные факты и ценные выводы, касающиеся прокладки и защиты подводных кабелей в будущем. В январе 2020 года кабель South Atlantic 3/West Africa (SAT-3/Wasc), связывающий Африку с Португалией и Испанией, был повреждён в результате пробоя в Габоне, в то время как кабельная система Западной Африки (Wacs), которая соединяет Южную Африку с Великобританией, вышла из строя у побережья Демократической Республики Конго.

В марте произошёл ещё один обрыв кабеля WACS, повлиявший на международную пропускную способность. В то время как многие поставщики Интернет-услуг переживали длительные периоды простоя, большинство крупных операторов мобильной связи смогли смягчить отрицательное воздействие на интернет-трафик благодаря мерам по резервированию и смогли перенаправить трафик данных в другие подводные кабельные сети. Крупные телекоммуникационные компании и операторы мобильной связи часто используют различную стратегию для того, чтобы в случае повреждения одного из их кабелей передачи данных обеспечить наличие альтернативных трасс.

Учёные исследовали факторы, представляющие угрозу для подводных кабелей. Предположительно, в настоящее время примерно 1,2 миллиона километров подводных кабелей, поставляющих электроэнергию и передающих данные, пересекают континенты и географические районы по всему миру. Большинство этих кабелей либо углублены в морском дне, либо покоятся на дне океана.

Почти 75% повреждений этих кабелей являются результатом того, что они были зацеплены или повреждены якорями судов. Повреждения глубоководных кабелей, проложенных на глубине более 1000 метров ниже уровня моря, почти всегда вызваны природными явлениями, такими как истирание из-за течений, подводные оползни и подводная сейсмическая активность. Часто проблема неисправностей глубоководных кабелей заключается в том, что их не так легко обнаружить, и они могут затронуть несколько кабелей, что делает восстановление и ремонт длительным и дорогостоящим мероприятием для кабельных операторов.

Повреждения кабеля на линии SAT-3, вероятно, было вызвано исключительно крупным и мощным подводным оползнем, зародившимся в устье реки Конго сразу после того, как на этой реке был зарегистрирован самый большой разлив с 1960-х годов. Песок и грязь от разлива реки, по-видимому, вызвали подводный оползень, который пронёсся через каньон Конго. Это один из самых больших подводных каньонов на земле, на 85 километров пересекающий весь континентальный шельф Западной Африки до тех пор, пока он не достигает края шельфа, затем продолжается вниз по склону и заканчивается в 280 км от того места, где он начинался. В самой глубокой точке V-образные стены каньона возвышаются на 1100 метров.

Эти мощные оползни, повреждающие подводные кабели, трудно измерить в действии, и поэтому они весьма плохо изучены. Предпринятое международное исследование включало установку серии датчиков вдоль каньона, и эти датчики зарегистрировали уникальную информацию об оползне такого типа. Профессор Таллинг и его команда получили данные с датчиков на морском дне и в каньоне Конго, которые свидетельствуют о том, что этот подводный оползень был, вероятно, самым длинным зарегистрированным потоком осадочных отложений, который когда-либо измерялся в действии на нашей планете.

Собранные данные позволили получить ценное научное представление о том, как запускаются такие мощные потоки: частота, скорость и потенциальное воздействие оползней или событий, связанных с потоками. Чем дольше длятся такие оползни, тем опаснее они могут быть для подводных кабелей. Ещё один важный вывод: несмотря на то, что не происходит обрыва некоторых кабелей, на соседних кабелях могут быть неисправности из-за их расположения или нахождения рядом с сильно разрушенными точками перепада русла рек.

Событие, произошедшее в январе 2020 года, привело к тому, что девять океанографических буйковых станций всплыли на поверхность. Объединив время, когда буи достигли поверхности моря, и время, когда произошли обрывы кабеля, профессор Таллинг и его команда смогли рассчитать скорость потока массивной подводной лавины. Было определено, что после первоначального оползня в каньоне скорость движущегося потока осадочных отложений увеличилась с 5 м/с в ангольских водах в верхнем каньоне до 8 м/с в глубоком океане, на глубине 4-5 км – примерно в 1200 км от устья реки.

В зависимости от близости судов для ремонта кабелей, перебои в связи часто могут занимать несколько недель, такие перебои приводят к дорогостоящим потерям для экономики, как отметил профессор Таллинг. Сбор доказательств и зарегистрированных данных во время таких исследований имеет решающее значение для понимания природы подобных подземных событий и того, как отрасль подводных кабелей может обеспечить более долговечные и надёжные кабельные решения для поддержания мира на связи.