Über Princeton, New Jersey, erstreckt sich einer der eigenartigsten Prüfstände der Welt. Dabei handelt es sich um ein Glasfaserkabel, das zwischen drei Strommasten gespannt ist und dann unter der Erde verläuft, bevor es in einen „Abfrager“ eingespeist wird. Dieses Gerät schießt einen Laser durch das Kabel und analysiert das zurückgeworfene Licht. Es kann winzige Störungen in diesem Licht wahrnehmen, die durch seismische Aktivität oder sogar laute Geräusche, etwa von einem vorbeifahrenden Krankenwagen, verursacht werden. Dabei handelt es sich um eine neuartige Technik, die als Distributed Acoustic Sensing (DAS) bekannt ist.
Da DAS die Seismizität verfolgen kann, nutzen andere Wissenschaftler es zunehmend zur Überwachung von Erdbeben und vulkanischer Aktivität. (Ein vergrabenes System ist tatsächlich so empfindlich, dass es Personen erkennen kann, die darüber gehen und fahren.) Aber die Wissenschaftler in Princeton sind gerade auf einen eher … lauteren Einsatz der Technologie gestoßen. Im Frühjahr 2021 bemerkte Sarper Ozharar – ein Physiker bei NEC Laboratories, der den Princeton-Teststand betreibt – ein seltsames Signal in den DAS-Daten. „Uns wurde klar, dass einige seltsame Dinge passierten“, sagt Ozharar. „Etwas, das nicht da sein sollte. Überall summte eine deutliche Frequenz.“
Das Team vermutete, dass es sich bei dem „Etwas“ nicht um einen grollenden Vulkan handelte – nicht um ihn New Jersey– sondern die Kakophonie des riesigen Zikadenschwarms, der gerade aus dem Untergrund aufgetaucht war, einer Population namens Brood X. Ein Kollege schlug vor, sich an Jessica Ware, eine Entomologin und Zikadenexpertin am American Museum of Natural History, zu wenden, um dies zu bestätigen. „Ich hatte die Zikaden beobachtet und war in Princeton unterwegs, weil wir sie für biologische Proben sammelten“, sagt Ware. „Als Sarper und das Team zeigten, dass man es tatsächlich kann hören Das Volumen der Zikaden und es passte irgendwie zu ihren Mustern, ich war wirklich begeistert.“
Fügen Sie Insekten zur schnell wachsenden Liste der Dinge hinzu, die DAS ausspionieren kann. Dank einer speziellen Anatomie sind Zikaden die lautesten Insekten auf dem Planeten, aber auch alle anderen sechsbeinigen Arten machen viel Lärm, wie Grillen und Heuschrecken. Mit Glasfaserkabeln könnten Entomologen auf eine leistungsstarke neue Möglichkeit gestoßen sein, Arten kostengünstig und ständig zu beobachten – aus der Ferne. „Ein Teil der Herausforderung, vor der wir in einer Zeit des Insektenrückgangs stehen, besteht darin, dass wir immer noch Daten darüber sammeln müssen, wie groß die Population ist und welche Insekten sich wo aufhalten“, sagt Ware. „Sobald wir uns mit den Möglichkeiten dieser Art der Fernerkundung vertraut gemacht haben, können wir meiner Meinung nach wirklich kreativ sein.“
Bei DAS dreht sich alles um Schwingungen, seien es die Geräusche einer singenden Zikadenbrut oder die Verschiebung einer geologischen Verwerfung. Glasfaserkabel übertragen Informationen wie Hochgeschwindigkeitsinternet, indem sie Lichtimpulse abfeuern. Wissenschaftler können ein Abfragegerät verwenden, um einen Laser durch ein Kabel zu richten und dann die winzigen Lichtmengen zu analysieren, die zur Quelle zurückprallen. Da die Lichtgeschwindigkeit eine bekannte Konstante ist, können sie lokalisieren, wo entlang des Kabels eine bestimmte Störung auftritt: Wenn etwas das Kabel 100 Fuß tief in die Tiefe stößt, dauert es etwas länger, bis das Licht zum Vernehmer zurückkehrt, als wenn etwas in 50 Fuß Tiefe passiert. „Mehr oder weniger jeden Meter Glasfaser können wir daraus eine Art Mikrofon machen“, sagt Ozharar.