Deprem ve Fiber Optik Sensörler

Fiber optik kablolar bugün tüm dünyayı büyük bir ağ gibi ördü. Bilgi çağının veri alışverişinde büyük rol oynayan fiber optik kablolar, aynı zamanda birçok bilimsel çalışmada veri ağı olarak kullanılıyor. Çünkü veri ulaşımı esnasındaki yerin hareketi, kablodan geçen ışığı hafifçe bozarak belirgin bir sinyal oluşturur. Peki bu ağı iletişimden daha fazlası için kullanabilir miyiz, depremi öngörebilmek gibi?

Bu öngörü ihtimali üzerine yapılan bazı çalışmalardan bahsedelim. Alman Yerbilim Araştırma Merkezi (Das Helmhotz-Zentrum Potsdam – Deutches GeoForschungsZentrum GFZ), 2015 yılında İzlanda’nın iki jeotermal güç santralini bağlayan fiber optik kabloları kullanarak bunları sensörlere dönüştürdü. Araştırmacılar sismik dalgaları tespit ederek varış noktaları arasındaki farkları buldular ve depremlerin merkez üstlerinin tespitini de başardılar.

Araştırmalar devam ederken, 2016 yılında Stanford Üniversitesinde öğretim görevlisi olan Biondo Biondi ve birkaç öğrencisi, üniversitelerinin bulunduğu kampüsün altındaki tünellere fiber optik kablolar döşediler. Bu durumda da sensöre dönüştürülen fiber optik kablolar, sadece depremleri değil, üstünde yürüyen yayalardan kaynaklanan ufak sarsıntıları bile algılayabildiler.

Bir diğer konuyla ilgili başarılı çalışma ise Rice Üniversitesinde öğretim görevlisi olan Jonathan Ajo-Franklin ve öğrencilerinin 2018 yılında Monterey Bay Aquarium Research Institute’deki tespitidir. Bakımda bulunan açık denizdeki su altı cihazlarına bağlanan fiber optik kablolara birtakım eklemeler yaparak yaklaşık 10 km uzaklıktaki yeni bir fay hattı tespit ettiler.

CalTech’ten Zhongwen Zhan ve öğrencileri yaptıkları çalışmayla fiber optik kabloların sensörlere dönüşümünün klasik sismometrelerden daha faydalı olduklarını açığa çıkardılar. 2020 yılında California’nın Ridgecrest şehrinde gerçekleşen 7,1 şiddetindeki deprem sonrası dört fiber optik kabloyu sensörlere dönüştürdüler. Sismometre ölçümünün farkını da burada açıklayacak olursak; birkaç klasik sismometrenin verilerinin toplanmasıyla oluşturulan haritada Ridgecrest şehri sadece bir piksel olarak görünüyordu. Ancak sensöre dönüştürülen fiber optik kablolar sayesinde araştırmacılar, şehrin bir piksel olarak görüneceği kadar homojen bir jeolojik yapıya sahip olmadığını tespit ettiler. Hatta şehrin bölgeleri arasında yapısal olarak önemli farkların olduğunu öne sürdüler.

Fiber optik sensörlerle çalışmak ve bu verileri elde etmek yukarıda okuduğunuz kadar kolay olmadı. Çalışmalarını zorlaştıran önemli etkenlerden biri bu sensörlerin çok fazla veri toplamaları. Tek bir fiber optik kablodaki sensörler bir iki gün içerisinde yüzlerce terebaytlık veri toplayabilir. Bilim insanları bu soruna çözüm olarak şu sıralar verilerin yararlı kısımlarını ayıklayacak bir yapay zeka uygulaması üzerine çalışıyorlar. Bu şekilde daha şiddetli dalgalarla ufak sarsıntıları ayırt etmekle zaman kaybetmeyeceklerini umuyorlar.

Bugüne kadar birçok fiber optik sensörün topladıkları veriler sayesinde jeolojik haritalardaki kusurlar düzeltildi ve birçok keşfedilmemiş fay hattı tespit edildi. Tabi ki tüm bu gelişmelerin ucunda bir gün bu sensörleri depremleri öngörebilmek için kullanabilecek miyiz sorusu var, bunu zaman gösterecek. Hâlihazırda atıl durumda bulunan fiber optik kabloların sensörlere dönüştürülmesiyle bu süreç belki biraz daha hızlandırılabilir. Okuduğunuz için teşekkürler.

Yazı oluşturuldu 5

Benzer yazılar

Aramak istediğinizi üstte yazmaya başlayın ve aramak için enter tuşuna basın. İptal için ESC tuşuna basın.

Üste dön