Türk Antarktika Araştırma İstasyonu çevresinde hiperspektral Hyperion verileri kullanılarak mineralojik araştırma

Ural S., Akgül M. A.

Geosound, cilt.57, sa.1, ss.42-62, 2023 (Hakemli Dergi)

  • Yayın Türü: Makale / Tam Makale
  • Cilt numarası: 57 Sayı: 1
  • Basım Tarihi: 2023
  • Dergi Adı: Geosound
  • Sayfa Sayıları: ss.42-62
  • Çukurova Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Antarktika, neredeyse tamamen buzla kaplı olması ve onu etkileyecek hiçbir insan topluluğunun olmaması nedeniyle bozulmamış, eşsiz bir doğaya sahiptir. Türkiye'nin de aralarında bulunduğu çeşitli ülkelere ait araştırma istasyonları, Şili'nin en güney ucundaki yerleşimlerden yaklaşık 1200 km uzaklıkta yer almaktadır. İstasyonların yerleşim yerlerinden uzak olmasından dolayı ihtiyaçlarının anakaradan karşılanması gerekmekte olup bu durum istasyonları geçici veya sınırlı kapasiteyle çalışmaya zorlamaktadır. Bu araştırmanın amacı, Türkiye Antarktika Araştırma İstasyonunun (TARS) ihtiyaçlarını kısmen de olsa karşılayabilmek için istasyon çevresindeki mineralojik yapının incelenmesidir. Bu minerallerin yüksek derecede korunan bu bölgede, özellikle atık su arıtma sistemlerinin veya içme suyunun filtrasyonu için kullanılmasının yanı sıra, özel koşullarda gerçekleştirilecek tarımsal amaçlar için de değerlendirilebileceği öngörülmektedir. Uzaktan algılama ile yapılacak mineralojik çalışmalarda kullanılacak Hyperion uydusunun arşiv taramasında optik uyduların en büyük zayıflığı olan bulutluluk ve zeminin görülmesini engelleyen karla kaplı bölgeler dikkate alınmış ve 09.01.2020 tarihli görüntünün en uygun olduğu görülmüştür. Araştırma için uygun bulunan Hyperion görüntüsü içindeki kara parçalarından TARS'ın bulunduğu Horseshoe Adası'nın 50 km batısındaki en yakın kara parçası olan Jenny Adası seçilmiştir. Çalışmada kullanılan Hyperion verilerinin radyometrik ve atmosferik düzeltmeleri için ENVI yazılımı kullanılmıştır. Aynı programın THOR (Tactical Hyperspectral Operations Resource) modülünde yer alan HMI (Hyperspectral Material Identification) aracı kullanılarak mineral araştırması yapılmıştır. THOR HMI analizinde USGS mineral veri tabanı kullanılmış ve en iyi eşleşen mineraller ACE (Adaptive Coherence Estimator) tekniği kullanılarak seçilmiştir. Başlıca mineraller olarak, Jenny Adası'nın kuzeyindeki kıyı kesimlerinde Korindon, Diaspor ve Montmorillonit mineralleri belirlenirken, adanın kayalık bölgesinde Albit-plajiyoklaz ve Mikroklin-feldispat mineralleri anomaliler vermektedir. Götit (α-FeO(OH), Hematit (Fe2O3), Ferrihidrit ((Fe3+)2O3•0.5H2O), Lepidokrosit (γ-FeO(OH)), Limonit (FeO(OH)·nH2O), Rutil (TiO2) ve Kuprit (Cu2O) minerallerinin de düşük konsantrasyonlarda bulunduğu tespit edilmiştir

Antarctica has a unique nature, unspoiled by the fact that it is almost completely covered by ice and there are no human community to influence it. The communities near Chile's southernmost tip, which is around 1200 km away, are the closest to the continent and include research stations belonging to various countries, including Türkiye. Because the stations are so remote from civilization, they must meet the needs of research stations on the mainland, which forces them to operate temporarily or with limited capability. The goal of this research was to explore the mineralogical structure around the Turkish Antarctic Research Station (TARS) in order to meet the station's demands, even if only partially. It is anticipated that these minerals can be exploited in this highly protected region, particularly in wastewater treatment systems for filtration or drinking water filtration, as well as for agricultural purposes to be carried out in unique conditions. Cloudiness, which is the largest weakness of optical satellites, as well as snowcovered regions that prohibit the ground from being seen, were considered in the archive scanning of this satellite, and the image dated 09.01.2020 was determined to be the best suited image. Jenny Island, the nearest land piece to the west, with a distance of 50 km to Horseshoe Island, where the TARS is located, was chosen as the research area among the land parts inside the Hyperion image. ENVI software was used for radiometric and atmospheric corrections of the Hyperion data used in the study. Mineral research was conducted using the Hyperspectral Material Identification (HMI) tool in the Tactical Hyperspectral Operations Resource (THOR) module of the same program. The USGS mineral database was used in the THOR HMI study and the minerals with the best match were selected using the Adaptive Coherence Estimator (ACE) technique. As major minerals, corundum, diaspore, and montmorillonite minerals were detected in the coastal areas north of Jenny Island, albite-plagioclase and microcline-feldspar minerals gave anomalies in the rocky region of the island. Goethite (α-FeO(OH), hematite (Fe2O3), ferrihydrite ((Fe3+)2O3•0.5H2O), lepidocrosite (γ-FeO(OH)), limonite (FeO(OH)·nH2O), rutile (TiO2) and cuprite (Cu2O) minerals were detected in low concentrations.