Veri Taşıyan Kablolar, Sarsıntıyı da Kaydediyor

İstanbul trafiği kimileri için çekilmez hale gelirken pek beklenmedik bir fayda sağlıyor olabilir: Üzerinde yaşadığımız zemini anlamak. Araçların oluşturduğu titreşimler, yeraltındaki fiberoptik kablolarda küçük değişimlere yol açıyor. Ancak kabloların kaydettiği hareketler şehrin gündelik koşuşturmasıyla sınırlı değil.

6 Şubat 2023’te Kahramanmaraş merkezli depremlerin dalgaları İstanbul’a ulaştığında Anadolu yakasının kıyısı boyunca uzanan bir fiberoptik kablo bunları kaydediyordu.  Belediye altyapısının parçası olan hat, araştırmacıların bağladığı ölçüm cihazıyla yeraltından gelen hareketleri izlemeye başlamıştı. Yüzlerce kilometre uzaktaki deprem, sekiz kilometrelik fiber hat boyunca anlaşılabilir hale geldi.

İletişim için döşenen bir kablonun sarsıntıyı kaydedebilmesinin arkasında, içinden geçen ışık var. Zemin titreştikçe fiber çok küçük miktarlarda uzayıp kısalıyor. Bu değişimlerin ışıkta bıraktığı izler, araştırmacıların sismik dalgaları takip etmesini sağlıyor.

İstanbul’daki ölçümlerin bilimsel sonuçları, 30 Mayıs 2026’da Geophysical Research Letters’ta yayımlandı. Daniel Bowden ve çalışma arkadaşları, ağırlıklı olarak trafikten kaynaklanan titreşimleri kullanarak fiber güzergahı boyunca yaklaşık 100 metre derinliğe uzanan bir yeraltı hız modeli oluşturdu.

Araştırmanın ele aldığı sorulardan biri, aynı depremin neden farklı yerlerde farklı şiddette hissedildiği. Yanıtın bir bölümü, dalgaların yüzeye yaklaşırken geçtiği tabakalarda saklı. Zeminin özellikleri sarsıntıyı büyütebildiği için birbirine yakın yerlerde bile farklı etkiler ortaya çıkabiliyor.

Kullanılan yöntem, dağıtık akustik algılama (DAS) olarak biliniyor. Özel bir cihaz fiberin içine lazer darbeleri gönderiyor. Geri saçılan ışığın analizi, kablo boyunca oluşan küçük deformasyonları ortaya çıkarırken tek bir hat bu sayede ölçüm noktalarının sayısını artırmış oluyor.

ETH Zürih’ten Prof. Andreas Fichtner, 2020’de üniversitesine yaptığı açıklamada bunu, “Aslında binlerce sismometrenin yerine tek bir kablo koyuyorsunuz” sözleriyle anlatıyor. Fichtner’in aynı açıklamada işaret ettiği bir sınır da var: Kablo, yüksek kaliteli bir sismometreden daha az hassas olabiliyor.

İstanbul çalışmasında ekip, zeminin sarsıntıyı büyütme etkisini model hesapları, iki boyutlu simülasyonlar ve gerçek deprem kayıtlarıyla karşılaştırdı. Üç yaklaşım genel olarak örtüşürken iki boyutlu model gözlemleri daha iyi temsil etti. Karşılaştırmada Kahramanmaraş depremlerinin ana şokları yerine artçıları kullanıldı.

Araştırmacılar yaklaşık 30 kilometrelik fiberi ölçüme açmıştı ancak bir noktada kalitesiz ek, kullanılabilir kısmı ilk sekiz kilometreyle sınırladı. Modelin belirsizliği de derinlikle artıyor.

Benzer bir arayış deniz tabanında da sürüyor. 17 Eylül’de arXiv’e yüklenen başka bir araştırma, 2023 Türkiye depremlerinin MedNautilius denizaltı bağlantısında bıraktığı izleri inceliyor. Mohammad M. Hosseini ve çalışma arkadaşlarının kullandığı veriler, ticari bir optik alıcı-vericiden geliyor.

Bu kez araştırmacılar, ışığın elektrik alanının salınım özelliklerini ifade eden polarizasyondaki değişimleri izliyor. İstanbul’daki DAS uygulamasından farklı olan yöntem, iletişim sinyalinin kablo boyunca geçirdiği değişimleri değerlendiriyor. Çalışma, kayıtlarda depremin özellikleri kadar kablonun geometrisinin de belirleyici olduğunu gösteriyor. Yani sarsıntının izini görmekle o izi doğru yorumlamak, ayrı meseleler.

Denizaltı kablolarını sismik gözlem için kullanma fikri yeni değil. Los Angeles ile Şili arasındaki yaklaşık 10 bin kilometrelik Curie kablosunda yapılan deney, bunun önemli örneklerinden biri. 2021’de Science’ta yayımlanan araştırmada normal telekomünikasyon sinyallerinin polarizasyonu izlenerek sismik dalgalar ve okyanus dalgaları tespit edilmişti.

Jeofizikçi Zhongwen Zhan, yaptığı açıklamada “Bunun okyanus tabanındaki sismik etkinliği izlemek için dünya çapında uygulanabilecek ilk çözüm olduğuna inanıyoruz” dedi. Dokuz aylık deneyde yaklaşık 20 orta ve büyük deprem kaydedilmişti.

Fiberoptik kablolar gelecekte erken uyarı sistemlerine katkı sağlayabilir. Bu, depremin zamanını önceden bilmek değil, başlamış bir depremi hızla algılayıp sarsıntı ulaşmadan önce bazı bölgelere bilgi iletmek anlamına geliyor. İstanbul’daki araştırmanın bugünkü katkısı ise üzerinde yaşadığımız zemini daha yakından tanımak. Şehrin çekilmez trafiğinden doğan titreşimler, hangi zeminin deprem dalgalarını daha fazla büyütebileceğini anlamaya yardımcı oluyor. Her gün üzerinden geçtiğimiz kablolar, bir gün o yolların ve çevresindeki yapıların depreme hazırlanmasında da pay sahibi olabilir.