Marmara Deprem Tahmini-Sualtı Fiber Optik Kabloların Sismometre Olarak
Kullanılması:
1--Deniz dipleri
gezegenimizin en az araştırılmış bölgeleri ve bu sismik ölçümler için de
geçerli. Depremlerin çoğu ve volkanik püskürmelerin %80’i okyanuslarda meydana
gelmesine rağmen, deniz diplerine çok az sensor ve ölçüm ağları var. Çünkü
bunların kurulumları oldukça zahmetli ve masraflı.
2--Amerikalı bilim insanları
şimdi depremleri, yanardağ etkinliklerini hatta deniz diplerinde gizli kalmış
fayları bile basit bir şekilde tespit etmenin yolunu buldular: Deniz diplerinde
bulunan fiber optik kablolarla.
2.1--Bu telekomünikasyon
ağları okyanusların diplerinde yer alıyor. Bilim insanları 2018 yılında
İzlanda’daki fiber optik kablolarının yeraltındaki sarsıntılara, esneyerek ve
sıkışarak tepki gösterdiklerini kanıtlamışlardı.
2.2--Kaliforniya
Üniversitesi’nden Nathaniel Lindsey şimdi bu yöntemi, fiber optik kabloları
sismometreye dönüştürecek şekilde değiştirdi. “Distributed Acoustic Sensing
(DAS)” olarak isimlendirilen sistem Kaliforniya’daki Monterey Bay körfezindeki
fiber optik kablonun 20 kilometrelik kısmında test edildi.
3--Sistem şöyle çalışıyor:
Sualtındaki fiber optik kabloya özel lazer atımları gönderiliyor. Kablo
sarsıntıların etkisiyle esneyip sıkıştığında, frekans özellikleri ve kablonun
içinde geri saçılan fotonların geliş zamanları değişiyor. Bu “Backs- cattering”
(geri saçılma) ile algoritmalar, en küçük sarsılmaları bile ölçecek şekilde
değerlendirilebiliyor.
3.1--Bu sistemler bir metre
mesafeden bile nanometre ve yüzlerce pikometre arasındaki değişimleri
kaydedebiliyorlar. Bu lazer atımlarının ayarlanmasıyla araştırmacılar, kablonun
her iki metrelik kısmındaki geri saçılmayı ayrı ayrı ölçebiliyorlar.
3.2--Bu şekilde 20
kilometrelik bir fiber optik kablo, 10.000 hareket sensoruna dönüşüyor.Bu fiber
optik sismometrelerin ne kadar iyi işledikleri Mart 2018’de test edildi. Fiber
optik kablo deneyler sırasında Pasifik’in derinliklerindeki sismik olayları
bütün bir bant genişliği olarak kaydetti.
3.3--Bunların arasında
kıyıdan 45 kilometre uzaklıkta (karada) meydana gelen ama deprem dalgaları
deniz dibine kadar uzanan 3,4 büyüklüğündeki deprem de vardı.
3.4--Araştırmacılar ölçüm
verileriyle bu depremin özelliklerini kesin bir şekilde tespit
edebildiler.Ayrıca tıpkı bildik ölçüm ağlarında olduğu gibi yeraltının yapısı
hakkında da bilgi veriyor. Araştırmacılar bu sayede daha önce bilinmeyen
tektonik fayları da haritalayabildiler.
3.5--Yeni yöntem ayrıca
gelgitlerin etkisiyle veya kuvvetli dalgalarla oluşan sarsıntıların etkisiyle
meydana gelen değişimleri de kaydetti. Gerçi araştırmacılar deneylerini veri
aktarmayan kablolarda yaptılar ama etkin kablolarda da ölçümler başladı.
3.6--Araştırmacılar ölçüm
için gerekli lazer atımlarını, veri transferi için kullanılan kanallarda ve
frekanslarda yer almayacak şekilde ayarlıyorlar.
4—Yorum:Bakanlık gerek
marmara denizi gerek diğer aktif fay olan bölgelerden geçen fiber optik
kablolarda bu sistemi kurabilir.Bu imkan ile örneğin marmara denizinde
olabilecek depremlerin bu verilere bağlı kaotik analizi ile deprem tahmini
yapılabilir mi.
Kaynak:HBT--Illuminating
seafloor faults and ocean dynamics with dark fiber distributed acoustic
sensing, Science, 29.11.2019.