Deniz dipleri gezegenimizin en az araştırılmış bölgeleri ve bu sismik ölçümler için de geçerli. Depremlerin çoğu ve volkanik püskürmelerin yüzde 80’i okyanuslarda meydana gelmesine rağmen, deniz diplerine çok az sensor ve ölçüm ağları var. Çünkü bunların kurulumları oldukça zahmetli ve masraflı.
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. Bu telekomünikasyon ağları okyanusların diplerinde yer alıyor. Bilim insanları 2018 yılında İzlanda’daki fiber optik kablolarının yeraltındaki sarsıntılara, esneyerek ve sıkışarak tepki gösterdiklerini kanıtlamışlardı.
Kaliforniya Üniversitesi’nden Nathaniel Lindsey 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.
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 “Backscattering” (geri saçılma) ile algoritmalar, en küçük sarsılmaları bile ölçecek şekilde değerlendirilebiliyor. 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. 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. Bunların arasında kıyıdan 45 kilometre uzaklıkta (karada) meydana gelen ama deprem dalgaları deniz dibine kadar uzanan 3,4 büyüklüğündeki deprem de vardı. 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. 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. Araştırmacılar ölçüm için gerekli lazer atımlarını, veri transferi için kullanılan kanallarda ve frekanslarda yer almayacak şekilde ayarlıyorlar.
Nilgün Özbaşaran Dede
