Glasfaser-Aufzeichnung des Brienzer Bergrutsches
Der Bergrutsch, der sich in der Nacht vom 15. auf den 16. Juni 2023 oberhalb des Dorfes Brienz ereignete, war einer der grössten der letzten Jahre in den Schweizer Alpen. Dabei wurden mehr als 1 Million Kubikmeter Material verschoben.
Während es zu dunkel war, um das Ereignis mit blossem Auge zu sehen, wurden die seismischen Wellen und Steinschläge, die es erzeugte, mit einem Distributed Acoustic Sensing (DAS) System von FEBUS Optics aufgezeichnet. Dieses konnte Bodenerschütterungen entlang eines 10 km langes Telekommunikations-Kabels, das entlang der Straße und der Eisenbahn im Tal unterhalb von Brienz verlegt ist, messen. Mit dem Äquivalent von 2500 seismischen Sensoren, die die Schwankungen der Bodenspannung zweihundert Mal pro Sekunde erfassen, liefert das DAS System einen einzigartigen Datensatz, der den Zeitraum vom 16. Mai bis zum 30. Juni abdeckt.
Ein einzigartiger Datensatz: Die dünnen Streifen stammen von Autos, die auf der parallel zum Kabel verlaufenden Straße fahren. Die Signale der Rutschung sind am deutlichsten in 1 - 3 km Entfernung entlang des Kabels zu erkennen. Diese Arbeit wurde in Zusammen-arbeit mit Fabian Walter, Andreas Fichtner und Johannes Aichele durchgeführt. Der Zugang zum Glasfaserkabel wurde von der Swisscom zur Verfügung gestellt. Der DAS-Abfragesender war ein FEBUS A1-R.
Eine solch kontinuierliche Aufzeichnung ermöglicht es dem ETH-Team, das Vorhandensein von seismischen Vorläufern und die Art des Ereignisses mittels sehr hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung der Bodendeformation zu studieren. Obwohl eine detaillierte Analyse noch aussteht, zeigen die Daten bereits jetzt das Auftreten zahlreicher lokaler Signale, die mehrere Stunden vor dem Grossereignis auftraten. Dies bestätigt die Fähigkeit des DAS Systems, Naturgefahren (z. B. Lawinen, Erdrutsche und Erdbeben) mittels bestehender Telekommunikationsinfrastrukturen zu überwachen, und möglicherweise Frühwarnungen an die betroffene Bevölkerung auszugeben.
Über den Autor
Pascal Edme ist Senior Scientist am Departement Erdwissenschaften der ETH Zürich, der in verschiedenen Gruppen (Seismologie und Wellenphysik, Explorations- und Umweltgeophysik, Schweizerischer Erdbebendienst, Bedretto Untertagelabor für Geowissenschaften und Geoenergien) Projekte im Bereich der optischen Fasersensorik leitet.
Pascals Forschungsschwerpunkt liegt auf der Entwicklung innovativer Konzepte und Technologien, die für ein breites Spektrum von Anwendungen von Nutzen sein können (z.B. Exploration, Geothermie, oberflächennahe Charakterisierung und Bildgebung, Überwachung von Naturgefahren, Seismologie).