Das weltweite Netz an Telekommunikationskabeln, die auf dem Grund der Weltmeere liegen, bietet einzigartige Potenziale für die wissenschaftliche Nutzung, wenn die Glasfaserkabel selbst als Sensoren genutzt oder mit Sensoren ausgestattet werden. Dieses Potenzial wollen GFZ und GEOMAR nutzen und bauen eine Forschungsinfrastruktur auf, die für das Monitoring der Weltozeane eingesetzt werden kann. Sie wird in das Portfolio der großen Helmholtz-Infrastrukturen aufgenommen und mit 30 Millionen Euro durch die Helmholtz-Gemeinschaft als strategische Ausbauinvestition gefördert.
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 demonstriert 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 SAFAtor-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.
Alle neugewonnenen Kabeldaten werden zentral gesammelt und zur Verfügung gestellt. Hierfür wird am GFZ ein Datendienst aufgebaut, der als Plattform für zukünftige Kabeldaten dienen soll. Die neu gewonnenen Daten sollen unter den FAIR-Prinzipien zugänglich gemacht werden. Dabei steht FAIR für findable, accessible, interoperable und re-usable (auffindbar, zugänglich, kompatibel und nachnutzbar).
Die europäische und internationale Integration dieses Projekts wurde von Anfang an berücksichtigt. SAFAtor erfährt außerdem eine breite nationale und internationale Unterstützung durch wissenschaftliche Konsortien und Institute, Industrie und Netzwerkbetreiber. Zudem initiiert das vom GFZ geleitete europäische GeoINQUIRE-Projekt erste Entwicklungen zur Verbreitung dieser neuartigen Daten in der wissenschaftlichen Gemeinschaft.
Zum Nachlesen
- Gemeinsame Pressemitteilung von GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung in Potsdam und GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (04.03.2025): 30 Mio. Euro für neuartiges Monitoring der Weltmeere mit Telekommunikationskabeln
