70 Prozent unseres Planeten sind von Ozeanen bedeckt. Im Vergleich zu den Kontinenten können dort nur wenige wissenschaftliche Daten gewonnen werden, da insbesondere der Ozeanboden schwer zugänglich und daher nur unzureichend mit Messstationen ausgestattet ist. "Es besteht quasi eine riesige Lücke in unseren Beobachtungsdaten, die es uns erschwert, die Auswirkungen des Klimawandels auf die Ozeane oder die Ursachen von Geogefahren besser zu verstehen", erklärt Charlotte Krawczyk vom GFZ. "Diese Lücke wollen wir mit SAFAtor schließen."

Safator steht für "Smart Cables And Fiber-optic Sensing Amphibious Demonstrator", auf Deutsch in etwa: ein amphibischer, smarter Kabel- und Glasfaser-Sensor-Demonstrator. Die Projektpartner GFZ und Geomar wollen in den nächsten fünf Jahren ein unterseeisches Telekommunikationskabel mit spezieller Sensortechnologie ausstatten. Hierfür werden vor dem Verlegen rund 40 Sensorstationen in etwa 20 bis 30 Kilometer Abstand am Kabel angebracht. Sie sollen kontinuierlich Echtzeitdaten zu Temperatur, Druck und Bodenbewegung liefern. Dabei muss gewährleistet werden, dass der Telekommunikationsverkehr nicht gestört wird.

Wo das für Safator genutzte Kabel liegen soll, steht noch nicht fest. Zurzeit werden weltweit mögliche Regionen dafür erkundet, etwa im Mittelmeer, in der Arktis oder vor Neuseeland. Das Kabel kann dann als Blaupause für zukünftige Projekte dienen und so internationale Initiativen, die dieses Messsystem an weiteren Kabeln etablieren wollen, mit praktischen und wissenschaftlichen Erfahrungen voranbringen.

Zusätzlich ist ein permanentes, küstennahes Monitoring an drei ausgesuchten Observatorien geplant: in der Nähe der seismisch aktiven nordanatolischen Verwerfungszone, die die Stadt Istanbul bedroht, am Ätna, einem der aktivsten europäischen Vulkane, und an der nordchilenischen Subduktionszone, wo regelmäßig starke Erdbeben auftreten. Für das küstennahe Monitoring wird das Prinzip der faseroptischen Messung verwendet, bei der das Kabel selbst als Sensor dient. Mit dieser Technik können die Lichtpulse in einzelnen Glasfasern genutzt werden, um selbst kleinste Bodenbewegungen zu messen, wie sie etwa durch Erdbebenwellen ausgelöst werden.

Die neuen Daten haben das Potential, unser Verständnis von Ozeanströmungen und von der Rolle der Ozeane im Klimawandel zu verbessern. Gleichzeitig werden sie eine große Bedeutung für das Verständnis von Geogefahren wie Erdbeben, Tsunamis, Hangrutschungen, Vulkanausbrüche haben und Frühwarnzeiten bei Extremereignissen deutlich verkürzen. Neben diesen Kernanwendungen werden die Daten auch der Erforschung von marinen Ökosystemen dienen.

"Die Echzeitüberwachung der Vorgänge auf der Erde ist der Schlüssel zum Schutz der Gesellschaft vor Naturgefahren und den Auswirkungen des Klimawandels", sagt Laura Wallace vom Geomar. "Mit Hilfe von Safator können wir hochauflösende Daten nicht nur für Erdbeben- und Tsunamistudien, sondern auch für die Ozeanografie und Klimawissenschaften bereitstellen, und zwar mit einer Infrastruktur mit minimalem ökologischem Fußabdruck."

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