How we look kilometers below the Antarctic ice sheet | Dustin Schroeder

Çeviri: Saliha Karatepeli Gözden geçirme: Nihal Aksakal

I'm a radio glaciologist.

Ben bir radyo buzulbilimciyim.

That means that I use radar to study glaciers and ice sheets.

Yani buzulları ve buz tabakalarını incelemek için radar kullanıyorum.

And like most glaciologists right now,

Şimdiki birçok buzulbilimci gibi

I'm working on the problem of estimating

buzulların gelecekte deniz seviyesinin yükselmesine ne kadar

how much the ice is going to contribute to sea level rise in the future.

katkıda bulunacağını tahmin etme problemi üzerinde çalışıyorum.

So today, I want to talk to you about

Bugün sizlerle deniz seviyesinin artması konusunda

why it's so hard to put good numbers on sea level rise,

net rakamlara ulaşmanın neden çok zor olduğu ve neden

and why I believe that by changing the way we think about radar technology

radar teknolojisi ve yer bilimi eğitimi hakkında düşünme şeklimizi değiştirerek

and earth-science education,

bu konuda daha iyi olabileceğimize inandığım

we can get much better at it.

hakkında konuşmak istiyorum.

When most scientists talk about sea level rise,

Çoğu bilimci deniz seviyesi yükselmesinden bahsederken

they show a plot like this.

şöyle bir senaryo gösteriyorlar.

This is produced using ice sheet and climate models.

Bu buz tabakası ve iklim modelleri kullanılarak üretildi.

On the right, you can see the range of sea level

Sağda, gelecek 100 yıl için modeller tarafından tahmin edilen

predicted by these models over the next 100 years.

deniz seviyesi menzilini görebilirsiniz.

For context, this is current sea level,

Bu, bağlama göre mevcut deniz seviyesi

and this is the sea level

ve bu da 4 milyondan fazla insanın yerinden olmaya karşı

above which more than 4 million people could be vulnerable to displacement.

savunmasız kaldığı deniz deviyesi.

So in terms of planning,

Yani planlama açısından

the uncertainty in this plot is already large.

bu senaryodaki belirsizlik zaten büyük.

However, beyond that, this plot comes with the asterisk and the caveat,

Ama bunun ötesinde, senaryo " ... Batı Antartika Buz Tabakası çökmezse."

"... unless the West Antarctic Ice Sheet collapses."

yıldızı ve uyarısıyla geliyor.

And in that case, we would be talking about dramatically higher numbers.

Böyle bir durumda çarpıcı ölçüde yüksek sayılardan konuşuyor oluruz.

They'd literally be off the chart.

Abartısız grafikten taşardı.

And the reason we should take that possibility seriously

Bu ihtimali ciddiye almamız gerekmesinin sebebi

is that we know from the geologic history of the Earth

dünyanın jeolojik tarihinden

that there were periods in its history

bazı dönemlerde deniz seviyesinin

when sea level rose much more quickly than today.

bugün olduğundan daha hızlı yükseldiğini biliyoruz.

And right now, we cannot rule out

Şimdiyse bunun gelecekte olma ihtimalini

the possibility of that happening in the future.

görmezden gelemeyiz.

So why can't we say with confidence

Öyleyse neden kendimizden emin bir şekilde

whether or not a significant portion of a continent-scale ice sheet

kıta boyutlarındaki bir buz tabakasının önemli bir kısmının

will or will not collapse?

çöküp çökmeyeceğini söyleyemiyoruz?

Well, in order to do that, we need models

Bunu yapmak için, öyle bir çöküntüye dahil olabilecek

that we know include all of the processes, conditions and physics

her türlü süreç, koşul ve fiziği içeren

that would be involved in a collapse like that.

modellere ihtiyacımız var.

And that's hard to know,

Ve bunu bilmesi zor.

because those processes and conditions are taking place

Çünkü bu süreç ve koşullar

kilometrelerce buzun altında gerçekleşiyor

beneath kilometers of ice,

and satellites, like the one that produced this image,

ve bu görüntüyü üretenki gibi uydular

are blind to observe them.

onları gözlemlemeye kör.

In fact, we have much more comprehensive observations of the surface of Mars

Aslında, Mars yüzeyi gözlemlerimiz

Antartik buz tabakasının altında olanlardan çok daha kapsamlı.

than we do of what's beneath the Antarctic ice sheet.

And this is even more challenging in that we need these observations

Bu gözlemlere uzay ve zaman açısında devasa bir ölçüde

at a gigantic scale in both space and time.

ihtiyacımız olduğundan dolayı daha da çetrefillidir.

In terms of space, this is a continent.

Kapladığı alan açısından bu bir kıta.

And in the same way that in North America,

Kuzey Amerika, Rocky Dağları, Everglades

the Rocky Mountains, Everglades and Great Lakes regions are very distinct,

ve Büyük Göller bölgelerinin farklı olması gibi Antartika'nın yeraltı da

so are the subsurface regions of Antarctica.

oldukça farklı.

And in terms of time, we now know

Şimdi buz tabakalarının sadece binyıllar

that ice sheets not only evolve over the timescale of millennia and centuries,

ya da yüzyıllar zaman zarfında gelişmediğini aynı zamanda

but they're also changing over the scale of years and days.

yıllar ve günler zarfında geliştiğini de biliyoruz.

So what we want is observations beneath kilometers of ice

Yani istediğimiz şey,

kıta boyutundaki buzun kilometrelerce altını gözlemlemek

at the scale of a continent,

and we want them all the time.

ve bunu sürekli yapmak.

So how do we do this?

Peki bunu nasıl yaparız?

Well, we're not totally blind to the subsurface.

Tam olarak yer altını görmüyor değiliz.

I said in the beginning that I was a radio glaciologist,

Başta bir radyo buzulbilimci olduğumu söylemiştim

and the reason that that's a thing

ve bunun bir şey ifade etmesinin sebebi

is that airborne ice-penetrating radar is the main tool we have

buz tabakalarının içini görmek için

buz-tesirli hava radarının ana aracımız olması.

to see inside of ice sheets.

So most of the data used by my group is collected by airplanes

Yani ekibimin kullandığı bilginin çoğu 2. Dünya Savaşı-era DC-3 gibi

like this World War II-era DC-3,

uçaklar tarafından toplanıyor.

that actually fought in the Battle of the Bulge.

Bu gerçekten de Ardenler Taarruzunda kullanıldı.

You can see the antennas underneath the wing.

Kanadın altındaki antenleri görebilirsiniz.

These are used to transmit radar signals down into the ice.

Buzun altına radar sinyalleri iletmek için kullanılıyorlar.

And the echos that come back contain information

Ve geri gelen yankılar buzun içinde ve altında

about what's happening inside and beneath the ice sheet.

neler olduğuna dair bilgi bulunduruyor.

While this is happening,

Bu olurken

scientists and engineers are on the airplane

bilim insanları ve mühendisler

for eight hours at a stretch,

aralıksız 8 saat uçakta

making sure that the radar's working.

radarın çalıştığından emin oluyorlar.

And I think this is actually a misconception

Ve bence bu tarz saha işleriyle ilgili

about this type of fieldwork,

bir yanlış anlaşılma var.

where people imagine scientists peering out the window,

İnsanlar, bilim insanlarının camdan bakıp

contemplating the landscape, its geologic context

manzara, jeolojik içerik ve buz tabakalarının kaderi hakkında

and the fate of the ice sheets.

düşünüp taşındığını zannediyor.

We actually had a guy from the BBC's "Frozen Planet" on one of these flights.

Uçuşlardan birinde BBC'nin "Kutuplar Atlası" belgesel ekibinden biri vardı.

And he spent, like, hours videotaping us turn knobs.

Ve saatlerce bizim kapı tokmağına dönüşmemizi kaydetti.

(Laughter)

(Gülüşmeler)

And I was actually watching the series years later with my wife,

Seriyi seneler sonra eşimle birlikte izlerken

and a scene like this came up, and I commented on how beautiful it was.

buna benzer bir sahne çıktı ve ne kadar güzel olduğunu söyledim.

And she said, "Weren't you on that flight?"

Eşim "Sen o uçuşta değil miydin?" dedi.

(Laughter)

(Gülüşmeler)

I said, "Yeah, but I was looking at a computer screen."

Dedim ki " Evet ama monitöre bakıyordum."

(Laughter)

(Gülüşmeler)

So when you think about this type of fieldwork,

Yani bu tarz saha işlerini düşünürken

don't think about images like this.

aklınıza böyle görüntüler gelmesin.

Think about images like this.

Böyle görüntüler gelsin.

(Laughter)

(Gülüşmeler)

This is a radargram, which is a vertical profile through the ice sheet,

Bu bir radargram yani buz tabakasının dikey profili

kind of like a slice of cake.

bir kek dilimini andırıyor.

The bright layer on the top is the surface of the ice sheet,

Üstteki parlak katman buz tabakasının yüzeyi

the bright layer on the bottom is the bedrock of the continent itself,

aşağıdaki parlak katmansa kıtanın ana kayası

and the layers in between are kind of like tree rings,

aralarındaki 3 tane yüzüğe benzeyen katmanlarsa

in that they contain information about the history of the ice sheet.

buz tabakasının tarihiyle ilgili bilgiyi barındıran kısım.

And it's amazing that this works this well.

Bunun bu kadar iyi çalışması muhteşem.

The ground-penetrating radars that are used

Yolların altyapısını inceleyen ve kara mayınlarını tespit için

to investigate infrastructures of roads or detect land mines

kullanılan zemin-tesirli radarlar

struggle to get through a few meters of earth.

toprağın birkaç metresini geçmekte zorlanıyor.

And here we're peering through three kilometers of ice.

Bizse buzun 3 km içine bakıyoruz.

And there are sophisticated, interesting, electromagnetic reasons for that,

Bunun karmaşık, ilginç ve elektromanyetik sebepleri var

but let's say for now that ice is basically the perfect target for radar,

ama şimdilik buz radar için mükemmel bir hedef

and radar is basically the perfect tool to study ice sheets.

ve radar da buz tabakalarını incelemek için mükemmel araç diyelim.

These are the flight lines

Bunlar Antartika üzerindeki

of most of the modern airborne radar-sounding profiles

çoğu modern hava sondaj radarından

collected over Antarctica.

toplanılan uçuş hattı grafikleri.

This is the result of heroic efforts over decades

Bunlar çeşitli ülkelerden ekiplerin ve uluslararası işbirliğinin

by teams from a variety of countries and international collaborations.

onyıllar boyunca süren destansı çabalarının sonucu.

And when you put those together, you get an image like this,

Bunları birleştirdiğinizdeyse şöyle bir görüntü elde ediyorsunuz,

which is what the continent of Antarctica would look like

eğer üzerinde hiç buz olmasaydı

without all the ice on top.

Antartika kıtası böyle gözükecekti.

And you can really see the diversity of the continent in an image like this.

Bu tarz bir görüntüde kıtanın farklılığnı gerçekten görebilirsiniz.

The red features are volcanoes or mountains;

Kırmızılar volkanlar ve dağlar,

the areas that are blue would be open ocean

mavi kısımlar ise eğer buz tabakası kaldırılsaydı

if the ice sheet was removed.

açıkdeniz olurdu.

This is that giant spatial scale.

Bu devasa bir uzay ölçeği.

However, all of this that took decades to produce

Ancak bir tane yeraltı anlık görüntüsünü üretmek

is just one snapshot of the subsurface.

onyıllar sürdü.

It does not give us any indication of how the ice sheet is changing in time.

Bu bize buz tabakasının zamanla nasıl değiştiğine dair hiçbir ipucu vermiyor.

Now, we're working on that, because it turns out

Şimdi bunun üzerinde çalışıyoruz

that the very first radar observations of Antarctica were collected

çünkü Antartika'nın ilk radar gözlemleri 35 mm lik optik film

using 35 millimeter optical film.

kullanılarak toplanılmış.

And there were thousands of reels of this film

Cambridge Üniversitesindeki

in the archives of the museum of the Scott Polar Research Institute

Scott Polar Araştırma Enstitüsü müzesinin arşivinde

at the University of Cambridge.

bu filmin binlerce makarası var.

So last summer, I took a state-of-the-art film scanner

Geçen yaz, Hollywood filmlerini dijitalleştiren ve düzenleyen

that was developed for digitizing Hollywood films and remastering them,

son teknoloji bir film okuyucu aldım

ve iki sanat tarihçisiyle birlikte

and two art historians,

and we went over to England, put on some gloves

İngiltere'ye gidip eldivenlerimizi giyip

and archived and digitized all of that film.

o filmlerin hepsini dijitalleştirdik ve arşivledik.

So that produced two million high-resolution images

Bu, ekibimin inceleme ve buz tabakalarını

that my group is now working on analyzing and processing

güncel haliyle karşılaştırma işlemi üzerinde çalıştığı

for comparing with contemporary conditions in the ice sheet.

2 milyon yüksek çözünürlüklü görüntü üretti.

And, actually, that scanner -- I found out about it

Aslında o okuyucuyu Sinema Sanatları ve Bilimleri Akademisinde

from an archivist at the Academy of Motion Picture Arts and Sciences.

bir arşivciden aldım.

So I'd like to thank the Academy --

Akademiye teşekkür ediyorum

(Laughter)

(Gülüşmeler)

bunu mümkün kıldıkları için.

for making this possible.

(Laughter)

(Gülüşmeler)

And as amazing as it is

Buz tabakasının altında 50 yıl önce ne olduğuna

that we can look at what was happening under the ice sheet 50 years ago,

bakabilmemiz muhteşem olsa da

this is still just one more snapshot.

bu sadece anlık bir görüntü.

It doesn't give us observations

Önemli olduğunu bildiğimiz

of the variation at the annual or seasonal scale,

yıllık ya da mevsimlik süreçteki değişimi

that we know matters.

gözlemlememizi sağlamıyor.

There's some progress here, too.

Bununla ilgili gelişmeler de var.

There are these recent ground-based radar systems that stay in one spot.

Sabit bir noktada duran zemin tabanlı yeni radar sistemleri var.

So you take these radars and put them on the ice sheet

Onları alıp buz tabakasının üstüne koyuyorsun

and you bury a cache of car batteries.

ve araba aküsü zulasını gömüyorsun.

And you leave them out there for months or years at a time,

Tek seferde aylarca ya da yıllarca orada bırakıyorsun,

and they send a pulse down into the ice sheet

onlar da buz tabakalarının altına dakikada ya da saatte bir

every so many minutes or hours.

sinyal gönderiyor.

So this gives you continuous observation in time --

Bu da size zamanla devamlı bir gözlem sunuyor

but at one spot.

ama sadece bir noktada.

So if you compare that imaging to the 2-D pictures provided by the airplane,

Eğer bu görüntülemeyi uçaktan sağlanan 2D resimlerle kıyaslarsan,

this is just one vertical line.

bu sadece dikey bir çizgi.

And this is pretty much where we are as a field right now.

Şuan alanda bulunduğumuz durum aşağı yukarı bu.

We can choose between good spatial coverage

Hava radarı sondajıyla iyi bir uzamsal kapsama

with airborne radar sounding

ya da zemin-temelli sondajla tek bir noktada iyi bir zamansal kapsama

and good temporal coverage in one spot with ground-based sounding.

arasında seçim yapabiliriz.

But neither gives us what we really want:

İkisi de ayrı ayrı ya da birlikte,

both at the same time.

istediğimizi tam olarak vermiyor.

And if we're going to do that,

Eğer bunu yapacaksak, buz tabakalarını incelemek için

we're going to need totally new ways of observing the ice sheet.

tamamen farklı yollara ihtiyacımız olacak.

And ideally, those should be extremely low-cost

İdeal olarak bunlar son derece düşük maliyetli olmalı

so that we can take lots of measurements from lots of sensors.

böylece çokça sensörden çokça ölçüm alabiliriz.

Well, for existing radar systems,

Mevcut radar sistemlerine gelirsek,

the biggest driver of cost is the power required

en yüksek maliyetli şey radar sinyalini

to transmit the radar signal itself.

dönüştürmek için gereken güç.

So it’d be great if we were able to use existing radio systems

Eğer çevredeki mevcut radyo sistemlerini

or radio signals that are in the environment.

ya da radyo sinyallerini kullanabilseydik harika olurdu.

And fortunately, the entire field of radio astronomy

Neyse ki, bütün radyo astronomi alanı

is built on the fact that there are bright radio signals in the sky.

gökyüzünde parlak radyo sinyalleri olduğu bilgisine dayanıyor.

And a really bright one is our sun.

Ve oldukça parlak olan bir tanesi güneşimiz.

So, actually, one of the most exciting things my group is doing right now

Güneşteki radyo ışımalarını bir tür radyo sinyalli olarak kullanmak,

is trying to use the radio emissions from the sun as a type of radar signal.

takımımın şuan yapmaya çalıştığı en heyecan verici şeylerden biri.

This is one of our field tests at Big Sur.

Big Sur'deki alan deneylerimizden biri bu.

That PVC pipe ziggurat is an antenna stand some undergrads in my lab built.

Bu PVC boru ziguratı, öğrencilerin labora- tuvarımda yaptığı bir anten ayaklığı.

And the idea here is that we stay out at Big Sur,

Düşünce, Big Sur'de dışarda kalıp

and we watch the sunset in radio frequencies,

gün batımını radyo frekanslarıyla izleyip

and we try and detect the reflection of the sun off the surface of the ocean.

okyanus yüzeyindeki güneş yansımalarının tespit etmek.

Now, I know you're thinking, "There are no glaciers at Big Sur."

Şimdi ne düşündüğünüzü biliyorum " Big Sur'de buzul yok."

(Laughter)

(Gülüşmeler)

And that's true.

Bu doğru.

(Laughter)

(Gülüşmeler)

But it turns out that detecting the reflection of the sun

Fakat güneşin okyanus yüzeyindeki

yansımalarını tespit etmenin

off the surface of the ocean

ve buz tabakasının dibindeki yansımalarını tespit etmenin

and detecting the reflection off the bottom of an ice sheet

jeofiziksel olarak oldukça benzer olduğu ortaya çıktı.

are extremely geophysically similar.

And if this works,

Eğer bu işe yararsa,

we should be able to apply the same measurement principle in Antarctica.

aynı ölçüm ilkesini Antarktika'da uygulayabilmeliyiz.

And this is not as far-fetched as it seems.

Göründüğü kadar inanılmaz değil.

The seismic industry has gone through a similar technique-development exercise,

Sismik sanayi de benzer bir teknoloji-geliştirme uygulamasından geçti,

where they were able to move from detonating dynamite as a source,

kaynak olarak dinamiti patlatmadan

çevredeki sismik ortam sesini kullanmaya ilerleyebildiler.

to using ambient seismic noise in the environment.

And defense radars use TV signals and radio signals all the time,

Savunma radarları, radar sinyali yayıp konumlarını belli etmemek için

so they don't have to transmit a signal of radar

TV sinyallerini ve radyo sinyallerini

and give away their position.

sürekli kullanıyorlar.

So what I'm saying is, this might really work.

Demek istediğim bu gerçekten işe yarayabilir.

And if it does, we're going to need extremely low-cost sensors

Yararsa, oldukça düşük maliyetli sensörlere ihtiyacımız olacak,

bu şekilde görüntülemeyi yapması için buz tabakasının üzerine

so we can deploy networks of hundreds or thousands of these on an ice sheet

yüzlerce ya da binlerce sensör ağı dağıtabiliriz.

to do imaging.

And that's where the technological stars have really aligned to help us.

Tekno yıldızların bize yardım etmek için sıralandıkları nokta burası.

Those earlier radar systems I talked about

Bahsettiğim önceki radar sistemleri

were developed by experienced engineers over the course of years

yıllar boyunca deneyimli mühendisler tarafından

at national facilities

ulusal tesislerde

with expensive specialized equipment.

pahalı özel ekipmanlarla geliştirildi.

But the recent developments in software-defined radio,

Ama yazılım tanımlı radyolardaki güncel gelişmeler,

rapid fabrication and the maker movement,

hızlı üretim ve üretici hareketi,

make it so that it's possible for a team of teenagers

bir grup gencin birkaç ayda laboratuvarımda

working in my lab over the course of a handful of months

prototip bir radar yapmalarını

to build a prototype radar.

mümkün kıldı.

OK, they're not any teenagers, they’re Stanford undergrads,

Tamam belki sıradan gençler değil Stanford öğrencileri

but the point holds --

ama önemli değil --

(Laughter)

(Gülüşmeler)

that these enabling technologies are letting us break down the barrier

Kolaylaştırıcı teknolojiler, araçlar üreten mühendislerle

between engineers who build instruments and scientists that use them.

bunları kullanan bilim insanları arasındaki engeli kaldırmamızı sağlıyor.

And by teaching engineering students to think like earth scientists

Laboratuvarım, mühendislik öğrencilerine yer bilimci gibi

and earth-science students who can think like engineers,

ve yer bilim öğrencilerine mühendis gibi düşünmeyi öğreterek

my lab is building an environment in which we can build custom radar sensors

her probleme özel ve o probleme uyarlanmış

düşük maliyetli ve yüksek performanslı

for each problem at hand,

that are optimized for low cost and high performance

radar sensörleri yapabilmeleri için

for that problem.

gerekli ortamı sağlıyor.

And that's going to totally change the way we observe ice sheets.

Bu, buz tabakalarını gözlemleme yöntemlerimizi tamamen değiştirecek.

Look, the sea level problem and the role of the cryosphere in sea level rise

Bakın, deniz seviyesi problemi ve kriyosferin bundaki rolü

is extremely important

son derece önemli

and will affect the entire world.

ve tüm dünyayı etkileyecek.

But that is not why I work on it.

Ama bunun üzerinde çalışma sebebim bu değil.

I work on it for the opportunity to teach and mentor

Son derece zeki öğrencilere öğretme ve danışmanlık yapma

extremely brilliant students,

fırsatı için çalışıyorum.

because I deeply believe that teams of hypertalented,

Çünkü aşırı yetenekli, azimli ve tutkulu

hyperdriven, hyperpassionate young people

genç insanların dünyanın karşılaştığı sorunların çocuğunu

can solve most of the challenges facing the world,

çözebileceğine gönülden inanıyorum.

and that providing the observations required to estimate sea level rise

Deniz seviyesinin artışını tahmin etmek için gerekli gözlemlerin sağlanması

is just one of the many such problems they can and will solve.

çözebilecekleri ve çözecekleri çoğu problemden sadece biri.

Thank you.

Teşekkürler.

(Applause)

(Alkışlar)