¿Sienten los cables submarinos el calor del cambio climático?
Las redes de infraestructuras están experimentando amenazas nuevas o agravadas asociadas a nuestro clima cambiante. Las inundaciones, las tormentas, la erosión costera y otros peligros naturales son cada vez más frecuentes y extremos, y los impactos más significativos suelen afectar a las comunidades más vulnerables.
La red mundial de cables submarinos que sustenta Internet no es una excepción. Los riesgos climáticos representan una amenaza creciente pero poco conocida para los >1,6 millones de kilómetros de cables submarinos de telecomunicaciones que cruzan los océanos. Estos cables, normalmente no más anchos que una manguera de jardín, son las arterias críticas de >99% del tráfico internacional de datos digitales, incluido Internet, y transportan billones de dólares al día en transacciones financieras.
Los cambios en la frecuencia, el ritmo, la magnitud y la naturaleza de los riesgos climáticos dependerán del alcance y la escala temporal en que reduzcamos las emisiones mundiales de combustibles fósiles. La investigación sobre diferentes escenarios de emisiones de gases de efecto invernadero ha comenzado a explorar cómo puede afectar el futuro cambio climático a los cables submarinos y a sus estaciones de desembarco en tierra.
Los cortes de suministro provocados por el clima ya se están produciendo
Se prevé que la subida del nivel del mar tenga el impacto más directo e inmediato en las infraestructuras submarinas, sobre todo en las estaciones de desembarco. Muchas se construyen cerca de las costas y algunas no están mucho más elevadas que el nivel actual del mar. Las predicciones de emisiones bajas y altas (Figura 1) muestran que las subidas del nivel del mar pueden oscilar entre 300 y 500 mm.
Es probable que los efectos totales del cambio climático sean complejos y afecten de forma diferente a las distintas regiones (Tabla 1).
| Process/ Activity | Effects of climate change | Potential impacts for subsea cables or landing stations | Anticipated locations of most significant impacts (Hotspots) |
|---|---|---|---|
| Sea-level rise | A general pattern of sea-level rise (up to 20 mm/year) worldwide in response to melting ice cover and warming ocean. | Inundation of data centers, power stations, landing stations, and terrestrial cables. | The areas with the most significant sea-level rise are the Central and South Pacific islands, the Philippines, Indonesia, Japan, the West Caribbean, the Gulf of Mexico, and Northwest Australia. |
| Storm tides | The effect of sea-level rise means storm tide heights will be more significant in the future. Climate change and sea-level rise are likely to increase the frequency and magnitude of extreme sea-level events. | Direct impacts of storms on built infrastructure, including scour and abrasion of cables, undermining of landing stations, and beach utility hole covers. Storm surges may reach up to 9 m above normal. | NW Europe, high latitude N and S America, E USA, E Africa, Bangladesh, Taiwan, Gulf of Mexico, NW Australia. |
| Tropical and extra-tropical cyclones | A global increase in average cyclone intensity and surface speeds, but the pattern is geographically variable. A general poleward shift of cyclone tracks. Coastal flooding via rainfall and storm surge. | Enhanced scour and abrasion. It also causes slopes to fail to form turbidity currents that can damage cables. Increased storminess and wave height reduce working windows for offshore surveys, installation, and repairs, reducing project delivery times and costs. | Complex global pattern. Increased extra-tropical storminess is anticipated in NE Atlantic and N Pacific. Increased tropical cyclone activity is expected in the NW and S Pacific, central Atlantic, and Indian Oceans. |
| Coastal erosion and seafloor sediment transport regime | Global trend of shoreline retreat due to ambient shoreline dynamics and sea-level rise. A general increase in near-bed currents and sediment mobility due to global changes in storm frequency, duration, wind speed, and wave height. | Expose, suspend, and abrade previously buried cables, undermining shore-based infrastructure, including shore-end, beach utility hole covers, and front haul routes. | Geographically widespread, but hotspots include central and eastern N America, Central America, SE South America, central Europe, E and W Africa, S Asia, N Australia, Pacific, and the Caribbean, with median values of >100 m coastal retreat by 2100. |
| Ocean currents | The intensity, location, direction, and timing of ocean currents may shift due to sea-level rise and changes in ocean temperature, salinity, and wind-forced circulation. | Impact on surveying, cable laying, and maintenance. Enhanced sediment mobility or scour around cables causes abrasion and suspension-based fatigue. | Acceleration of ocean circulation is most prominent in tropical oceans, particularly the tropical Pacific Ocean. Increase and modification of currents in the Southern Ocean. |
| Offshore weather | Storminess is changing and becoming more intense in some regions. Under high emissions scenarios, wave height and period are projected to change by 5-15% and change direction by 5-15 degrees. | Impact on surveying, cable laying, and maintenance. Decrease in previous optimal weather windows. | The largest increases in significant wave heights in the Southern Ocean and tropical E Pacific Ocean are due to increasing Southern Ocean swells that reach the tropics and the poleward shift of the tropical cyclone belt. |
| River flooding | Warming climate generally increases the risk of floods, wherein 1:100-year events may recur on much shorter timescales. | Flooding of land-based facilities. Triggering of slope failures and offshore sediment flows that can break multiple cables (most likely where rivers flow into submarine canyons). | Flood frequency is predicted to increase significantly in many regions, particularly in SE Asia, India, E &W Africa, and much of S America (excluding the extreme south), including the UK, Ireland, France, and SW USA. |
| Submarine landslides | Submarine landslides may become more likely in regions where sediment supplies increase and triggering factors are heightened. | Cyclic shelf and slope sediment loading trigger slope failures and offshore sediment flows that can break multiple cables. | Offshore from rivers where sediment supply is increased (for example, E Africa, Congo River, SE Asia) or where storm triggering is likely (for example, Caribbean, SE Asia, S Pacific). |
| Arctic sea ice and icebergs | Pressure ridges and coastal ice pile up. Coastal erosion. Calved icebergs. Enhanced river discharge. | Underwater iceberg keels scour seabed to damage cables. Reduced ice cover and increased storms expose the coast to erosion, while pile-up may affect coastal infrastructure. Scoring of shelf and upper slope. Increased river discharge into the Arctic Ocean may raise the risk of turbidity currents. | From 1979 to 2018, sea ice has likely declined for all months, and this trend is projected to continue. The record for 1900 to 2008 shows a highly variable discharge of east Greenland icebergs, with the highest rates in the 1990s. |
| Relocate fishing grounds due to changing ocean | Global warming, ocean acidification, and overfishing push stocks into newer habitats that are often cooler due to higher latitude and increased depth. | Fish stock relocation may create new conflicts between seabed users and damage to unarmoured & unburied cables by fishing gear. | Underwater iceberg keels scour seabed to damage cables. Reduced ice cover and increased storms expose the coast to erosion, while pile-up may affect coastal infrastructure. Scoring of the shelf and upper slope. Increased river discharge into the Arctic Ocean may raise the risk of turbidity currents. |
| New shipping routes due to changing conditions | Warming oceans and melting ice will open up previously ice-covered ocean routes. | New shipping routes intersect existing cable corridors, increasing the risk of damage to seafloor cables by anchoring. Other activities (for example, resource extraction may need to be considered. | Previously ice-covered parts of the Arctic. |
Ya estamos viendo el impacto de algunos de estos efectos climáticos. Por ejemplo:
- El aumento del nivel del mar ya se está dejando sentir de forma aguda en las pequeñas islas bajas del Pacífico Sur, aumentando la probabilidad de futuras inundaciones de las estaciones de desembarco por las mareas de tempestad.
- La frecuencia y la magnitud de las crecidas de los ríos se están acelerando en muchos lugares, lo que aumenta la probabilidad de que se produzcan flujos de sedimentos marinos que dañaron múltiples cables submarinos frente a las costas de África Occidental en los últimos cuatro años.
- El océano Atlántico está experimentando tormentas más importantes, lo que contribuye a cortar las conexiones a Internet.
- La intensidad de las tormentas tropicales parece estar aumentando en el Caribe, con daños generalizados en cables y estaciones de desembarco.
- El desprendimiento de icebergs ha dañado cables en Alaska, provocando importantes pérdidas de tiempo de conexión antes de su reparación.
Lecciones y creación de resiliencia para el futuro
La aparición de estos riesgos climáticos no es una novedad para la industria del cable submarino. El Comité Internacional para la Protección de los Cables publicó una declaración de posición sobre el cambio climático en 2020 y declaró en una reunión consultiva de las Naciones Unidas:
"Es fundamental que la subida del nivel del mar y el cambio climático se tengan en cuenta en la futura planificación de rutas y estaciones de aterrizaje, así como en la evaluación del riesgo que suponen para los sistemas existentes".
Dada la típica vida de diseño de 25 años de un sistema de cable submarino, la planificación anticipada es esencial, sobre todo para comprender cómo pueden cambiar los peligros y aplicar medidas de mitigación para salvaguardarse de sus efectos adversos.
Dichas medidas incluyen:
- Aumentar el blindaje y la protección con cables en los extremos de la orilla donde la erosión está empeorando;
- Evitar las zonas bajas para los puntos de aterrizaje y las estaciones de desembarco de cables;
- Recopilación de conocimientos locales a partir de las visitas a los lugares en relación con las condiciones medioambientales y el impacto de los acontecimientos históricos
- Incorporación de la modelización oceánica y los conjuntos de datos científicos a las evaluaciones iniciales de planificación de rutas.
Según una reciente presentación del Comité Internacional de Protección de Cables, a pesar de las cambiantes condiciones oceánicas, el número de reparaciones de cables se ha mantenido en torno a una media de 200 al año en los últimos diez años, a pesar de que la longitud total de los cables en servicio ha aumentado en más de 600.000 km.
El número de averías por unidad de longitud está disminuyendo (Figura 2), continuando una tendencia a largo plazo de sistemas de cables submarinos cada vez más resistentes. Esto es un testimonio de que la industria del cable submarino aprende de los casos pasados de daños en los cables, mejora el trazado y el diseño de los cables, y pone en marcha y escucha la ciencia que proporciona una base de pruebas clave para informar la toma de decisiones.
El cambio climático también está brindando oportunidades inesperadas, como la apertura de nuevas rutas que antes estaban cubiertas por el hielo marino.
Sin embargo, sigue habiendo muchas incertidumbres. Se requieren futuros avances en la observación y modelización de los océanos para mejorar nuestra comprensión de cómo, dónde y cuándo afectará el cambio climático al océano. Esto puede ayudar al sector a evaluar y adaptarse a los peligros emergentes y cambiantes y a seguir reforzando la resistencia de la red mundial.
Lea nuestro reciente estudio para saber más sobre los riesgos climáticos para los cables submarinos.
Colaboradoras: Isobel Yeo y Lucy Bricheno
Michael Clare es investigador de ciencias oceánicas en el Centro Nacional de Oceanografía del Reino Unido. Las investigaciones de su equipo, que colabora estrechamente con el Comité Internacional de Protección de Cables, se centran en los peligros naturales y sus amenazas para las infraestructuras del fondo marino y las comunidades costeras.
Las opiniones expresadas por los autores de este blog son suyas y no reflejan necesariamente los puntos de vista de la Internet Society.