Die Messung der Position und Topografie der Erdkruste ist entscheidend, um das Erdbebenrisiko zu verstehen. Jetzt haben Forscher des Institute of Industrial Science an der University of Tokyo eine neue Methode zur Überwachung der Position des Meeresbodens mit einem drohnenbasierten Beobachtungsgerät entwickelt, das ozeanografische Beobachtungen revolutionieren könnte.
Veränderungen der Erdkruste treten infolge von tektonischen Kräften auf, die sich in der Kruste aufstauen – ein Prozess, der als Krustendeformierung bezeichnet wird. Wenn die Kräfte, die von der Bewegung der tektonischen Platten auf die Kruste ausgeübt werden, die Stärke des Gesteins übersteigen, können sie dessen Form verändern. Die Messung dieser Veränderungen (geodätische Messungen) kann die zugrundeliegenden tektonischen Prozesse enthüllen und Einblicke in das Erdbebenrisiko geben. Allerdings liegen annähernd 70 Prozent der Erdoberfläche unter Wasser, was eine Reihe Herausforderungen für die Überwachung bedeutet.
„Messungen des Meeresbodens werden traditionell mit Bojen oder Unterwasserfahrzeugen durchgeführt“, erklärte der Co-Autor Professor Yokota. „Stationen auf dem Meeresboden müssen mit Schiffen oder Bojen an der Oberfläche kommunizieren, die wiederum mit Satelliten kommunizieren müssen, um genaue Positionsinformationen zu sammeln. Aber die Meeresbedingungen begrenzen die Mobilität und Geschwindigkeit von Schiffen an der Oberfläche.“
Um einige dieser Herausforderungen anzugehen, entwickelte das Team ein unbemanntes Luftfahrzeug als Überwachungsgerät für die Meeresoberfläche, das auf der Meeresoberfläche landen kann. Auf dem Luftfahrzeug wurde ein leichtes Messgerät angebracht, das sich über die Meeresoberfläche bewegt und mit Beobachtungsstationen auf dem Meeresboden kommuniziert. Die Vorteile dieses Systems sind die Geschwindigkeit und die Effizienz, mit der Informationen über den Meeresboden der Tiefsee gesammelt werden.
„Die Mobilität dieses Luftfahrzeugs bedeutet, dass es möglich ist, tiefe geodätische Messungen viel schneller und effizienter durchzuführen als vorher“, sagte der Co-Autor Professor Hirakawa. „Solche Hochgeschwindigkeitsbeobachtungen des Meeres werden nicht nur der Vorbereitung auf Katastrophen dienen, sondern auch beim Betrieb von autonomen Unterwasserfahrzeugen und ferngesteuerten Fahrzeugen helfen, sowie häufige Untersuchungen hinsichtlich der Meeresbiologie und Fischereiindustrie ermöglichen.“
Die nächsten Schritte des Teams sind weitere Tests des Luftfahrzeugs auf dem Meer und die weitergehende Entwicklung autonomer Navigations- und Beobachtungstechnologie. Wenn man die Zerstörungen bedenkt, die durch Erdbeben und Tsunamis verursacht werden, sind präzise Informationen zur Vorbereitung entscheidend – so wie sie beispielsweise von unbemannten Luftfahrzeugen gesammelt werden.
(THK)
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