Dağıtık akustik algılama (DAS), fiber optik kablolar üzerinden çevredeki titreşimleri dinleyen bir yöntemdir. Kablolardan gönderilen lazer darbeleri, kablo boyunca oluşan en küçük titreşimlerin geriye saçılan ışıkla kaydedilmesini sağlar. Bu teknikle volkanik patlamalar, depremler ve hatta insan adımları bile tespit edilebiliyor.
ETH Zurich'ten sismolog Thomas Hudson ve ekibi, İsviçre Alpleri'ndeki bir buzulda DAS kullanarak hidrofraktürleme adı verilen süreci ayrıntılı biçimde gözlemledi. Hidrofraktürleme, erime sularının buzulun derinliklerine sızarak basınç oluşturması ve buzu çatlaklara ayırması sürecidir. Hudson, bu mekanizmanın Antarktika ve Grönland'da buz raflarının ve buz tabakalarının kitleler halinde dağılmasına yol açabileceği öne sürüldüğünü, ancak kimsenin süreci ayrıntılı gözlemlemediğini belirtti.
Ekip, buzul yüzeyine ızgara deseninde fiber optik kablolar döşedi ve bir "interrogator" cihazıyla lazer darbeleri gönderdi. Işık ışınlarının geri dönüş süreleri ışık hızından hesaplanarak her bir "buz depremi" — depreme benzer sismik etki üreten çatlak — kablo üzerindeki konumuyla belirlendi. Hudson, tek bir noktada sarsıntı ölçen geleneksel sismometrelerin aksine fiber optik kabloyu binlerce gerilim sensörüne bölmenin mümkün olduğunu söyledi.
DAS, veri akışı açısından da daha pratik. Hudson, araştırmacıların kabloyu döşeyip alanı terk edebildiğini ve interrogatordan gerçek zamanlı veri alabildiklerini ifade etti. Geleneksel sismometrelerde veri aktarımı ve laboratuvarda işlenmesi daha zor bir süreçtir. Hudson, "DAS, yalnızca veri lojistiği açısından bile bir izleme yöntemi olarak daha umut verici" dedi.
Bir haftalık saha çalışmasında Hudson ve ekibi bini aşkın buz depremi tespit etti. Sıvı su, katı sudan daha yoğun olduğu için çatlakların derinliklerine akıyor ve buzu birbirinden iterek buzulun yapısal bütünlüğünü zayıflatan çatlaklar oluşturuyor. Hudson, çatlakların ne kadar derine gittiğinin ve kaç tane olduğunun buzulun istikrarı için belirleyici olduğunu söyledi.
İsviçre buzulunun yalnızca yükselen hava sıcaklıklarıyla erime tehdidiyle karşı karşıya olmadığı ortaya çıktı. Oluşan çatlaklar erime sularının buzulun derinliklerine sızmasına olanak tanıyor ve bu durumun İsviçre sınırları ötesindeki diğer buzullar için de geçerli olabileceği düşünülüyor. Hudson, buzulların altında tren hatları veya yerleşimler gibi kritik altyapı bulunabileceğini ve bu teknolojinin gelecekte istikrarsızlık değişiklikleri için erken uyarı sağlayabileceğini dile getirdi.
Yakın zamanda Nepal'de meydana gelen yıkıcı buzul çöküşü gibi olaylar için DAS tabanlı bir erken uyarı sistemi geliştirmek hedefleniyor. Hudson, Nepal felaketinde kesinlikle tespit edilebilecek sinyaller olduğuna yüzde 99.999 emin olduğunu, ancak sinyalleri doğru bir erken uyarı sistemine dönüştürmenin hâlâ zorlu bir adım olduğunu sözlerine ekledi.
DAS, Grönland ve Antarktika'da okyanuslara çökerek dökülen buzların izlenmesinde de kullanılabilecek. Antarktika'da ısınan sular buz raflarının altını oyuyor ve sualtı "fırtınaları" yıkıcı türbülans ekliyor. Geçen yıl Grönland'da yapılan bir DAS çalışması ise buzun şiddetle koparak suyu karıştırması ve buzun yüzeyine yaslanan soğuk su yalıtım katmanını bozması sonucunda erimenin kendi kendini besleyen bir döngü oluşturduğunu ortaya çıkardı.
Hudson, çatlakların derinliğini ve sayısını anlamanın daha büyük buzulların ne kadar istikrarlı olduğunu gösterdiğini ve bunun da buzulların ne hızla parçalanıp deniz seviyesi yükselişine yol açacağına ilişkin ipuçları sunduğunu söyledi.