¿Por qué se producen cortes en los cables submarinos y cómo podemos reducir sus consecuencias?

El fin de semana pasado se produjo el corte de un cable submarino en el mar Rojo, lo que provocó la interrupción del acceso a Internet en Oriente Medio y Asia. Pasaron tres días hasta que se informó que el origen del corte estaba probablemente en el transporte marítimo comercial.

Este no es el primer caso. Cuatro cables del mar Rojo sufrieron cortes el pasado mes de febrero con el ancla del buque MV Rubymar tras su hundimiento. Según declaraciones de NetBlocks, una organización de monitorización de Internet, la interrupción del servicio ha provocado la degradación de la conectividad hasta países muy lejanos, como la India y Pakistán.

Con implementaciones de cable de gran envergadura en todo el mundo, la necesidad de una vigilancia permanente es cada vez más crítica. Además de los cables de datos, los cables de alimentación de parques eólicos en alta mar, así como los conductos de petróleo y gas, forman también parte del despliegue energético crítico bajo el mar que está expuesto a ataques, daños accidentales y la degradación natural.

Según el ICPC (International Cable Protection Committee), hay aproximadamente 1,7 millones de kilómetros de cable submarino, y estos cables sufren de 150 a 200 incidentes cada año. En este blog, analizaremos qué técnicas de protección física existen para salvaguardar dicha infraestructura crítica, cómo se pueden minimizar estos incidentes y cómo se pueden hallar de mejor manera las causas de los daños.

Protección física

Los cables submarinos pueden abarcar océanos. De hecho, supuestamente, Meta planea una instalación de 40 233 km de cable por todo el mundo. Esto los hace increíblemente difíciles de proteger, con el blindaje y el enterramiento como principales técnicas.

Sin embargo, no siempre son factibles. Enterrar los cables con la suficiente profundidad para protegerlos de las anclas es costoso y, aun así, los cables siguen estando expuestos a terremotos y otros eventos sísmicos. Incrementar el blindaje de los cables también resulta caro, y no por el cable en sí, sino también por su implementación.

La opción final que queda es vigilar de forma activa la superficie superior donde se encuentran los cables. Esto es factible para instalaciones de cable relativamente pequeñas como la del estrecho del mar Báltico en Finlandia, pero tendría un costo prohibitivo a mayor escala.

Si no es posible una protección asequible frente a los cortes, ¿se pueden reducir los daños que provocan?

Cómo minimizar las consecuencias de los cortes

El corte de los cables es frecuente y costoso, y aproximadamente tres cuartos de las reclamaciones a los seguros están relacionadas con el corte de un cable en alta mar. El tiempo de inactividad medio es de 62 días y el costo medio de reparación de 12 500 000 £. Y a este, se suman los costos del tiempo de inactividad del operador y los de todos los que dependen de él.

Las reparaciones a menudo resultan más complicadas debido a la dificultad de identificar la ubicación exacta. Por ejemplo, cuando un cable que recorre el litoral occidental de África resultó dañado, , la precisión con la que el portavoz de la Comisión de Comunicaciones de Nigeria pudo ubicar el daño fue tal como “en algún punto entre Costa de Marfil y Senegal”.

No obstante, existen técnicas mejores para localizar los daños y proporcionar avisos precoces. Destacan las tecnologías de detección distribuida de fibra óptica (DFOS), que ya se están empleando para proteger conductos y otras infraestructuras críticas repartidas por el mundo.

Existen tres técnicas (retrodispersión de Raman, Brillouin y coherente de Rayleigh) que miden la forma en la que la luz se trasmite a lo largo de un cable para cuantificar los cambios de tensión y temperatura y las vibraciones a los que está sometido el cable (haga clic aquí para obtener información detallada). Su implementación permite utilizar la propia fibra como sensor, con puntos de detección continuos a lo largo de su recorrido.

Con un sistema de monitorización para llevar a cabo el análisis de retrodispersión coherente de Rayleigh, por ejemplo, se puede realizar una detección acústica distribuida (DAS) y, con ella, la identificación y la clasificación de una serie de factores basados en la vibración, lo que incluye eventos sísmicos y el arrastre del cable por parte de un ancla.

Aunque este enfoque no sea capaz de evitar un sabotaje, las técnicas de DFOS permiten identificar con precisión la ubicación de un corte para agilizar las reparaciones. Además, permiten al operador del cable saber qué ha provocado el corte. Es más, dado que un ancla arrastrándose por el lecho marino (o la pesca de arrastre o excavaciones) tiene un patrón de sonido y vibración identificable, puede servir también de advertencia precoz al operador. Todos los barcos, en teoría, tienen que utilizar una baliza de localización, lo que permite al operador identificar el barco que está a punto de provocar el daño y avisarle antes de que se produzca el corte del cable.

Cómo evitar fallas

Dado que estos cables son críticos para las operaciones de un país, la necesidad de identificar las causas es vital.

Los cortes y las fallas no se deben únicamente a eventos repentinos. El medio hace también que se produzcan fallas en los cables debido a causas naturales con cierta rutina a lo largo de períodos de tiempo prolongados.

A fin de detectarlas, se puede utilizar una segunda técnica de DFOS denominada detección distribuida de temperatura y tensión (DTSS) para detectar tanto defectos de fabricación como el deterioro y el desgaste de los cables debido a su arrastre continuo por el fondo marino y a enganches con las rocas por la acción de las corrientes..

Con su implementación, se puede programar el trabajo de manera más rentable y con el mínimo de trastornos antes de que se produzca una interrupción del servicio.

En cuanto a los cables de alimentación de parques eólicos en alta mar, existe un riesgo adicional de falla debido a daños térmicos por una transmisión excesiva de energía que reduce la vida útil del cable. En este caso, se puede emplear la técnica de dispersión de DFOS de Raman para la detección distribuida de la temperatura (DTS) con el fin de realizar una monitorización continua e identificar cuándo es necesario reducir la transmisión.

¿Cuándo estarán en marcha estas tecnologías?

Los sistemas de DFOS, como NITRO Fiber Sensing de VIAVI, ya se utilizan para proteger una amplia diversidad de infraestructuras críticas, desde conductos hasta instalaciones militares, pero es mucho menos común en cables submarinos.

La necesidad de una vigilancia permanente es cada vez más crítica, pero se pondrá en marcha a medida que se instalen cables nuevos.

Sin embargo, el número de cables submarinos nuevos para telecomunicaciones y otros servicios está aumentando rápidamente para responder a las necesidades de interconexión de centros de datos (DCI), así como para redes de comunicación y la transmisión eléctrica. Aunque no existe un mandato legal de implementación de funciones de detección, los propietarios de los cables y los operadores de infraestructura se plantean cada vez más integrar esta tecnología. La presión para hacerlo es mayor porque estos cables se están empezando a considerar una infraestructura crítica nacional, especialmente cuando se implementa por medio de iniciativas respaldadas por los gobiernos.

A esto se suma que muchos cables existentes se acercan al fin de su vida útil y se tendrán que sustituir o actualizar.

Así pues, aunque en la actualidad esta tecnología se emplea rara vez para cables submarinos, su relación entre costos y beneficios cambiará rápidamente este panorama, y cabe esperar que la próxima interrupción del servicio importante, así como su causa, se puedan identificar con mayor rapidez y precisión.