Si la primavera pasada Lockdown silenció el Penn State Campus y la ciudad circundante de State College, «escuchó» un instrumento manipulado por un jurado. Un equipo de investigadores de la universidad había aprovechado un cable subterráneo de telecomunicaciones de fibra óptica que recorría dos millas y media a lo largo del campus y lo había convertido en una especie de dispositivo de monitoreo científico.

Al hacer brillar un láser a través de la fibra óptica, los científicos pudieron detectar vibraciones desde arriba, ya que el cable solo estaba ligeramente deformado. Cuando un automóvil pasa por encima del cable subterráneo o pasa una persona, el suelo transmite su firma sísmica única. Sin monitorear visualmente la superficie, los científicos pudieron dibujar un retrato detallado de cómo una comunidad una vez bulliciosa se estancó y lentamente volvió a la vida a medida que el bloqueo desaparecía.

Por ejemplo, pudieron encontrar que el tráfico de peatones en el campus casi desapareció en abril después de que comenzó el cierre y desapareció en junio. Sin embargo, después del descenso inicial, el tráfico de vehículos volvió a acelerarse. «Se puede ver que la gente todavía camina muy poco en comparación con los días normales, pero el tráfico de vehículos casi ha vuelto a la normalidad», dijo Tieyuan Zhu, el sismólogo de Penn State, autor principal de un nuevo artículo que detalla el trabajo en la revista. El registro sísmico. «Este cable de fibra óptica realmente puede distinguir una señal tan sutil».

Para ser más precisos, es que frecuencia en la señal. Un paso humano genera vibraciones con frecuencias entre 1 y 5 Hertz, mientras que el tráfico de automóviles se acerca a los 40 o 50 Hertz. Las vibraciones de la maquinaria de construcción superan los 100 hercios.

Los cables de fibra óptica funcionan capturando perfectamente pulsos de luz y transportándolos como señales a largas distancias. Pero cuando un automóvil o una persona pasa por encima, las vibraciones causan una falla o imperfección: una pequeña cantidad de esa luz se dispersa hacia la fuente. Debido a que la velocidad de la luz es una cantidad conocida, los investigadores de Penn State pudieron emitir un láser a través de una sola hebra de fibra óptica y medir las vibraciones en diferentes longitudes del cable calculando el tiempo que tardó en viajar la luz dispersa. La técnica se conoce en geociencias como Detección Acústica Distribuida o DAS.

Un sismógrafo tradicional, que registra temblores por el movimiento físico de sus partes internas, solo mide la actividad en un lugar de la tierra. Pero con esta técnica, los científicos pudieron escanear más de 2.000 puntos a lo largo del cable de 4 km de largo, uno cada seis pies, y darles una resolución súper fina de la actividad sobre el suelo. Lo hicieron entre marzo de 2020, cuando comenzó el bloqueo, y junio de 2020, cuando las empresas de State College comenzaron a reabrir.

Solo a partir de estas señales de vibración, el DAS pudo demostrar que en el lado oeste del campus, donde se estaba construyendo un nuevo estacionamiento, no hubo actividad industrial en abril debido a la parada de la construcción. En junio, los investigadores no solo descubrieron las vibraciones de las máquinas recién iniciadas, sino que incluso pudieron distinguir los vehículos de construcción que zumbaban a sí mismos a una frecuencia más baja. Aún así, encontraron que la actividad peatonal en el campus apenas se había recuperado en ese momento, aunque algunas restricciones pandémicas se habían aliviado.

DAS podría ser una herramienta poderosa para rastrear el movimiento de personas: en lugar de buscar datos de ubicación de teléfonos celulares, los investigadores podrían aprovechar cables de fibra óptica para rastrear peatones y automóviles. Pero la tecnología no puede hacerlo exactamente identificar un coche o una persona. “Se puede saber si es un automóvil, un camión o una bicicleta. Pero no se puede decir, ‘Oh, este es un Nissan Sentra, 2019’ ”, dice Ariel Lellouch, geofísico de la Universidad de Stanford que usó DAS pero que no participó en este estudio pero lo revisó por pares. «El anonimato de DAS es en realidad una de las mayores ventajas».