Okyanusların Ölçülmesi: Deniz Tabanı için Google Haritalar

26 Eylül 2022'de Danimarka'nın Bornholm adası yakınlarında Baltık Denizi'nin tabanında meydana gelen dört patlama , Nord Stream boru hattının üç kolunu parçaladığında, dünya bir an nefesini tuttu. Danimarka Hava Kuvvetleri'ne ait savaş uçakları havalandı, helikopterler gaz sızıntısının üzerinde tur attı ve atmosfere 465 bin ton metan gazı salındı.

Deniz yüzeyindeki gaz kabarcıklarının görüntüleri tüm dünyaya yayıldı. 80 metre derinlikte yaşananlar ise spekülasyon ve araştırma konusu. İddia edilen saldırı henüz tam olarak aydınlatılamadı.

Dava, deniz altyapısının ne kadar savunmasız olduğunu gösteriyor. Deniz tabanları küresel ekonominin temelini oluşturur. Üzerinden binlerce kilometrelik hatlar geçiyor: Boru hatları, elektrik hatları ve internet kabloları. Dijital dünyanın sinir sistemidir.

Kabloların kopma noktalarını tespit etmek son derece zordur

Haftada iki ila dört kez, okyanus tabanında bir denizaltı kablosu kopuyor. Bazen kabloları kemiren köpekbalıkları da oluyor. Bazen denizaltı kablolarını kesen, Vietnam balıkçıları şeklinde bakır hırsızları da oluyor. Çoğu zaman bunu fark etmezsiniz bile çünkü güç veya veri trafiği diğer denizaltı kabloları üzerinden yönlendirilebilir. Ancak bazen kablo kopmaları sorun teşkil edebiliyor. Şubat 2024'te Yemenli Husi isyancıların saldırısına uğrayan bir yük gemisinin Kızıldeniz'deki bir denizaltı kablosunu tahrip etmesiyle bölgedeki iletişimin büyük bölümü sekteye uğradı. Müşteri destek hatları kullanılamıyordu, e-postalar ve kısa mesajlar artık gelmiyordu. Kabloların onarılması birkaç hafta sürdü.

Onarım işi son derece karmaşıktır. Gemilerin harekete geçmesi, hasarlı kablo bölümlerinin uzaktan kumandalı dalış robotları ve derin deniz oltaları kullanılarak kurtarılması ve daha sonra gemideki mürettebat tarafından birbirine bağlanması gerekiyor. En büyük zorluk kırık noktalarını tespit etmektir. Bunun için teknisyenler kablonun metal kılıfından akım sinyali göndererek elektromanyetik alanları ölçüyorlar.

Sorun: Dünyada sadece 22 adet tamir gemisi var. Eski, dönüştürülmüş römorkörlerden ve hizmet dışı bırakılmış feribotlardan oluşan bir filo, en olumsuz koşullar altında bile küresel iletişim altyapısını çalışır durumda tutmak zorundadır. Bunlar genellikle dalgalı denizlerde yapılan tehlikeli görevlerdir; bakımsız balıkçı tekneleri bazen korsanların ateşine maruz kalır ve çoğu zaman coğrafi referans eksikliğinden dolayı görüş alanına göre hareket ederler. Kırık noktalarını tespit etmek samanlıkta iğne aramaya benzer.

Dünya okyanusları bilimin ulaştığı son sınırdır

Şaşırtıcı: Dünya'nın yüzeyi neredeyse tamamen haritalanmış durumda. Google , Street View araçlarını şehirlerin en ücra köşelerine kadar götürüyor ve hatta Faroe Adaları'ndaki ücra manzaraları fotoğraflamak için koyunları kullanıyor. Ancak dünyanın okyanusları keşfedilmemiş topraklardır; okyanus tabanlarının yaklaşık yüzde 80'i haritalanmamıştır. Ve bu ölümcül sonuçlara yol açabilir: Ekim 2021'de bir Amerikan denizaltısı, Çin'in güneyindeki bir su altı dağına çarptı ve on bir mürettebat üyesi yaralandı. Sebebi: Deniz haritalarında yüksekliğin kaydedilmemiş olması. Okyanus araştırmacıları, dünya okyanuslarında yüksekliği 1.000 metre veya daha fazla olan en az 100.000 su altı dağı olduğunu tahmin ediyor.

Okyanusun derinliklerinde gizemli, neredeyse hiç keşfedilmemiş bir dünya yatıyor. Titanik'in enkazının 1912'de batmasının ardından 1985'te Newfoundland yakınlarında bulunması 73 yıl sürdü. Deniz seviyesinden yaklaşık 11.000 metre aşağıda yer alan ve dünyanın en alçak noktası olan Mariana Çukuru , ancak 1875'te bir İngiliz araştırma gemisi tarafından keşfedildi - ve bu oldukça geç bir keşifti, zira Mars'ın detaylı haritaları ondan önce oluşturulmuştu. Dünya okyanusları bilimin ulaştığı son noktadır.

Deniz tabanının haritalanması, kara alanlarının haritalanmasından çok daha zordur çünkü su ortamı vardır. Deniz tabanı zifiri karanlıktır, su ışığı emer ve yansıtır, bu nedenle lazer ve radar gibi araştırma tekniklerinin etkinliği çok sınırlıdır. Artık derin deniz ovalarının topografik haritalarını oluşturmak için sonar cihazları kullanan araştırma gemileri var. Ancak veri kümelerinin bir kısmı güncelliğini yitirmiş ve parçalanmış durumda ve çeşitli araştırma enstitülerine dağılmış durumda.

Araştırmacılar okyanuslar için bir tür Google Haritalar üzerinde çalışıyorlar

Ancak dünyanın, navigasyon için, ama aynı zamanda iklim modellerinde önemli bir faktör olan okyanus akıntılarını tahmin etmek için de yüksek çözünürlüklü okyanus haritalarına ihtiyacı var. Bu nedenle araştırmacılar yeni ölçüm yöntemlerini kullanarak okyanusları haritalamaya çalışıyorlar. Vizyon: Dünya okyanusları için bir tür Google Haritalar.

Kiel merkezli yazılım teknolojisi girişimi North.io, yeni bir dijital harita hizmeti geliştirmek için çalışıyor. Okyanus veri platformu “TrueOcean”, açık deniz rüzgar santrali geliştiricileri ve şebeke operatörleri gibi çeşitli kaynaklardan gelen deniz sensörü verilerini bir araya getiriyor ve bunları haritalarda görselleştiriyor. Veri hattı operatörleri veya nakliye şirketleri, arama fonksiyonu aracılığıyla denizcilik verilerine erişebilir.

Yapay zeka aynı zamanda nakliye rotalarını optimize etmek için kullanılabilecek yüksek çözünürlüklü akış modelleri oluşturmak için de kullanılabilir. Bu sayede, girdap adı verilen küçük çaplı girdapların oluşması önlenebiliyor ve yakıt ile CO₂ emisyonlarından tasarruf edilebiliyor. North.io aynı zamanda ABD'li çip üreticisi Nvidia ile de işbirliği yapıyor. Amaç: Okyanusların dijital ikizini yaratmak, böylece en küçük boru hattı veya veri hattı sızıntıları bile gerçek zamanlı olarak kaydedilebiliyor.

Geomar Helmholtz Okyanus Araştırmaları Merkezi Kiel ve “Seabed 2030” projesi, 2030 yılına kadar serbestçe erişilebilen bir deniz tabanı haritası sağlamayı hedefliyor. Bu amaçla, araştırma gemilerinden “hareket halindeyken” alınan veriler de standart bir veri altyapısına dahil edilecek. Süper zenginler çoktan denizin derinliklerini keşfettiler: Mariana Çukuru da dahil olmak üzere muhteşem derin deniz keşifleriyle ünlenen Teksaslı multimilyarder Victor Vescovo , okyanus tabanlarını haritalamak istiyor.

Uydu, okyanus yüzeyindeki düzensizliklere dayanarak su altı dağlarını tespit ediyor

Yeni bir uydu ise uzaydan deniz tabanının haritasının çıkarılmasına yardımcı olacak. SWOT (Yüzey Suyu ve Okyanus Topografyası) adı verilen bu çalışma, Amerikan Uzay Ajansı NASA ile Fransız Uzay Ajansı CNES'in bir projesidir. Aralık 2022'de fırlatılan SWOT uydusu deniz tabanını doğrudan ölçmüyor; bu imkansız olurdu. Dünyanın hemen hemen her yerindeki su yüzeyini ölçer.

Elde edilen verilerden araştırmacılar deniz tabanının yapısı hakkında çıkarımlarda bulunabiliyorlar. Jeolojik yapılar, kütlelerinin daha büyük olması nedeniyle çevrelerine kıyasla biraz daha fazla çekim kuvveti uygularlar. NASA raporuna göre bu durum "yukarıdaki okyanus yüzeyinde küçük, ölçülebilir çıkıntılar" oluşturuyor.

SWOT uydusunun 21 gün içinde Dünya'nın yaklaşık yüzde 90'ının üzerinden uçtuğu için, alttaki yapıların neden olduğu deniz yüzeyi yüksekliğindeki çok küçük farklılıkları santimetre hassasiyetinde tespit edebildiği belirtiliyor. Bu, uydunun bin metreden çok daha düşük yükseklikteki derin deniz dağlarını da keşfedebileceği anlamına geliyor.

Yakın zamanda SWOT verileri esas alınarak “şimdiye kadarki en detaylı deniz tabanı haritalarından biri” oluşturuldu. Çalışma Aralık 2024'te Science dergisinde yayımlandı . Örneğin, YouTube'da bulunan bir NASA animasyonu, Meksika, Güney Amerika ve Antarktika Yarımadası açıklarındaki bölgelerden alınan SWOT verilerinden türetilen deniz tabanı özelliklerini sekiz kilometrelik bir mekansal çözünürlükle ortaya koyuyor.

Sualtı dronları araştırma ve çatışmalarda rol oynayabilir

Tarih kitaplarına baktığımızda, yeni toprakların keşfinin, aynı zamanda o toprakların sömürülmesine de yol açtığını görürüz. Yeni Dünya'da da durum böyleydi. Aynı şey deniz tabanlarında da olabilir. Denizcilerin bir zamanlar cehennemin ağzından şüphelendiği tortul katmanların derinliklerinde, henüz sahiplenilmemiş bir hazine yatıyor: Akıllı telefonlar ve elektrik motorları için ihtiyaç duyulan nikel, bakır ve manganez gibi metalleri içeren manganez nodülleri. Canadian Metals Company gibi arama şirketleri, derin deniz madenciliği için uygun sahaları bulmak amacıyla insansız su altı araçlarıyla derin deniz ovalarını tarıyor.

Bu arada savunma şirketleri, son teknoloji sonar sistemleri kullanarak deniz tabanını araştırabilen su altı insansız hava araçları üzerinde çalışıyor. Askeri uzmanlara göre denizaltılardan daha ucuz olan su altı İHA'ları, Çin ile Tayvan arasındaki çatışmada merkezi bir rol oynayabilir. Küresel güç meseleleri sadece karada ve havada değil, aynı zamanda okyanusların derinliklerinde de kararlaştırılıyor.