İstatistiksel olarak 7’den büyük depremlerin tekrarlanma periyotlarının 250 yıl, yedi dolayında olanların ise 100 yıl olduğu kestirilmektedir. Her iki zaman aralığı da İstanbul için aşılmıştır. Yani bütün değerlendirmeler yakın bir gelecekte İstanbul’da bir büyük depremin olacağını işaret etmektedir!
Anadolu’da sürekli deprem olmasının ana nedeni, ‘Arap Levhası’nın kuzeye yılda yaklaşık 20 mm hızla ilerleyip Anadolu’yu sıkıştırmasıdır. Bu kompresyon Anadolu’da iki büyük yanal atımlı fay oluşturmuştur. Bu faylardan kuzeydeki Kuzey Anadolu Fayı, güneydeki ise Doğu Anadolu Fayı olarak bilinmektedir. Bu iki fay, ‘Anadolu Levhası’ denilen litosfer parçasını sınırlamaktadır. Arap Levhası’nın ilerlemesinin Doğu Anadolu’da neden olduğu kuzey-güney sıkıştırmanın/kompresyonun bir bölümü Anadolu Levhası’nın batıya kaçmasıyla batıya iletilmektedir. Bu kaçma Batı Anadolu’da kuzey-güney gerilmeye neden olmaktadır. Bunun sonucunda Anadolu’da üç farklı kökenden deprem oluşmaktadır: 1-Doğu Anadolu’da kuzey-güney kompresyonun yol açtığı depremler, 2-Kuzey ve Doğu Anadolu yanal atımlı faylar boyunca kaçma kökenli depremler ve 3- Batı Anadolu’da kuzey-güney gerilme kökenli depremler.
Depreme hazırlıklı olmanın en önemli önlemi, eğitimli, sorumluluğunun bilincinde nesiller yetiştirmektir.
Giriş
Deprem ya da günlük dildeki adıyla ‘yer sarsıntısı’ yerkabuğunun, derinde bir yerlerde kırılmasının sonucunda açığa çıkan enerjinin dalgalar halinde yüzeye ulaşıp yeri sarsması olgusudur. Eğer kırılma bir düzlem boyunda oluşmuş ve düzlemin iki tarafındaki kayalar bağıl olarak yer değiştirmişse bu düzleme fay diyoruz (Şekil 1). Deprem enerjisinin açığa çıktığı noktaya iç odak (Hipocenter), bunun yüzeydeki izdüşümüne ise dış odak (Epicenter) diyoruz.
Deprem süresince farklı nitelikte deprem dalgaları oluşmakta ve farklı hızlarla ilerlemektedir. İlk oluşan ve en hızla yayılan dalgalara P (birincil, primer) dalgaları diyoruz. Bunlar sismografa ilk ulaşan dalgalardır. P dalgalarının hızı, içinden geçtiği kayanın yoğunluğuna göre saniyede 5 km ile 8 km arasında değişmektedir. P’den sonra oluşan ve yayılan dalgalar S (İkincil; sekonder) dalgalarıdır. S dalgaları sadece katı ortamdan geçebilmektedir.
P ve S dalgaları yüzeye ulaştığında nitelikleri değişmekte ve yüzey dalgaları olarak yayılmakta, hızları da yavaşlamaktadır. Bunlar havuzun dibinden yükselen hava baloncuklarına benzetilebilir. Yüzeye ulaşınca çevreye yayılan su dalgaları gibi yayılırlar. Yüzey dalgaları genellikle P ve S dalgalarına göre daha yavaş ilerlerler ama daha fazla hasara yol açarlar. Bu nedenle bizden uzakta oluşmuş olan bir depremin farklı tür ve hızlarla yayılan dalgaları bize ulaştığında, biri bitip bir yenisi başlayan farklı depremler oluyor gibi algılayabiliyoruz. Yakınımızda oluşan bir depremin farklı tür ve hızda ilerleyen dalgaları bize ulaştığında ise algılamamız bunun tersi. Yani, henüz bir dalganın etkisi bitmeden bir diğerinin etkisi başladığından çok uzun süren bir deprem oluyor gibi algılıyoruz!
Deprembilimciler depremlerin iki niteliğini ölçüyorlar:
1- Yaptığı hasarları, yani şiddetini,
2- Sismografların kaydettiği büyüklük (magnitüd) değerlerini.
Bir depremin şiddet ölçüsü verdiği zarara göre belirleniyor. Yani hasar olarak gözlenebilen etkileri saptanıyor. Buna göre en az hasar 1, en çok hasar ise 10 olarak derecelendiriliyor.
Depremin büyüklüğü (magnitüd) ise depremde açığa çıkan enerjinin fiziksel ölçümünde kullanılan bir değerlendirmedir. En sık kullanılan yöntem Richter ölçeğidir. Bu, logaritmik bir ölçektir. Yani ölçekteki her bir birimlik artış deprem dalgalarının genliğinde 10 katlık, yayılan enerjide ise yaklaşık 32 katlık artışa karşılık gelir. Yani 4 büyüklüğündeki bir depremde 2 büyüklüğündeki bir depreme göre yaklaşık 1000 kat daha fazla enerji açığa çıkmış demektir.
Kayalar, yerin derinliklerinde neden kırılırlar?
Yerkürenin en dışını taşküre (litosfer) dediğimiz rijid bir zarf oluşturmaktadır. Bu zarf, kırılmış, parçalı bir yumurta kabuğuna benzetilebilir. Litosferin her bir parçasına levha diyoruz.
Litosferin altında yer alan mantoda konveksiyon akımlarının geliştiği bilinmektedir. Çünkü mantonun çekirdeğe değen kesimleri ısınarak yükselmekte, yükselen manto ise bağıl olarak daha soğuk olan litosfere değip soğuduğundan yoğunluğu artıp batmaktadır. Sıcaklık farkından kaynaklanan bu hareket, akışkan mantoda konveksiyon hücrelerinin gelişmesine yol açmaktadır. Hareketli manto, üstünde yer alan litosfer parçalarını sal gibi yüzdürmektedir.
Bağımsız bu parçalar yani levhalar doğal olarak birbirlerine sürtünerek ilerlemektedir. Bazı yerlerde birbirlerine yaklaşmakta, bazı yerlerde ise uzaklaşmaktadır. Birbirlerine sürtündükleri düzlemler boyunca, tepe dirençleri aşıldığında kayalar kırılıp depremlere neden olmaktadır.
Anadolu’da neden sürekli depremler oluyor?
Büyüklüğü 4 ve üzerindeki deprem odaklarını Anadolu coğrafyasına yerleştirdiğimizde neredeyse tüm Anadolu’yu örttüklerini görürüz (Şekil 2). Bunun nedeni Türkiye’ye güneydoğudan komşu Arap Levhası’nın kuzey yönünde ilerleyerek Doğu Anadolu’yu sıkıştırmasıdır (Şekil 3). Arap Levhası’nın ittiği Anadolu Levhası, GPS verilerine göre yılda 20 mm hızla hareket ederek batıya doğru ilerlemekte, batıda ise saatin tersi yönünde dönerek Helen dalma batma zonu üzerine itilmektedir (Şekil 4).
Doğu Anadolu’nun kuzey-güney sıkışması iki büyük yanal atımlı fayın gelişmesine neden olmuştur. Doğu Anadolu’da Karlıova/Bingöl’de birleşen bu iki büyük faydan kuzeydeki Kuzey Anadolu Fayı (KAF; Şekil 3 ve 5), güneydeki ise Doğu Anadolu Fayı (DAF; Şekil 3 ve 5) olarak adlanmıştır. Bu iki fayın sınırladığı litosfer parçasına Anadolu Levhası diyoruz (Şekil 5) . Anadolu Levhası batı yönünde kaçarak doğu Anadolu’nun kuzey-güney sıkışmasına neden olan kompresif stresin bir kısmını batıya transfer etmektedir (Şekil 3 ve 5).
Anadolu Levhası’nın batıya kaçması, iki parmak arasında sıkıştırılan kiraz çekirdeğinin pırtlamasına benzetilebilir (Şekil 3). Anadolu Levhası Ege Bölgesi’nde bir genişleme ortamına ulaşmakta ve burada kuzey-güney doğrultusunda gerilmektedir (Şekil 5). Bunun sonucu olarak da Anadolu’nun farklı bölgelerinde farklı kökenli hareketlerin yol açtığı depremler oluşmaktadır. Doğu Anadolu’da sıkışma kökenli, Kuzey Anadolu Fayı ile Doğu Anadolu Fayı boyunca kaçma kökenli, Batı Anadolu’da ise gerilme kökenli depremler gelişmektedir (Şekil 5).
Anadolu Levhası’nın batıya kaçmasına aracılık yapan Kuzey ve Doğu Anadolu faylarına yanal atımlı fay diyoruz. Bir fayın yanal atımlı hareketi, yan yana iki ray üzerinde faklı yönlerde giden trenlerin hareketine benzetilebilir. Kuzey Anadolu Fayı’nda trenler sağ yönde, Doğu Anadolu Fayı’nda ise sol yönde birbirlerine sürtünerek ilerlemektedir (Şekil 5). Bu sürtünmenin neden olduğu enerji birikimi belli bir düzeye ulaşınca da belli aralıklarla depremlere yol açmaktadır.
Kuzey Anadolu Fayı, dünyanın en uzun yanal atımlı faylarından birisidir. Doğu Anadolu’da Karlıova’dan Ege Denizi’ne kadar 1200 km uzunluğundadır.
Kuzey Anadolu Fayı’nın üzerinde Erzincan’da 1939 (Mw 7.9) depreminden sonra boşalan enerji, fayın daha batı kesimlerinde birikip bu alanlarda da süre içinde yeni depremler oluşturarak Batı Anadolu’ya ulaşmıştır. Düzce (Mw 7.2) ve Gölcük (Mw 7.4) 1999 depremleri bu gelişmenin sonuçlarıdır.
Kuzey Anadolu Fayı Marmara Bölgesi’nde iki kol halinde uzanmaktadır. Güneydeki kol İznik Gölü’nü izleyerek Gemlik Körfezi’ne, oradan da Marmara Denizi’ne girmektedir. Kuzey kol ise İzmit Körfezi boyunca izlenip Marmara Denizi’nde devam etmektedir. Sismik veriler, fay kollarının Marmara Denizi’nin içindeki konumlarını ve uzanımlarını açıklıkla göstermektedir.
Fayların İzmit Körfezi ve Marmara Denizi’ni geçtiği hatlar yoğun yerleşim yerlerinin ve İstanbul’un çok yakınından geçmektedir (Şekil 6).
İstanbul depremi olacak mı?
Bir bölgenin deprem riskini değerlendirmek için öncelikle bilmemiz gerekenler şunlardır:
1- Bölgeden ya da yakınından geçen fay ya da faylar var mı?
2- Faylar aktif mi? Yani günümüzde de hareket
ettiklerini biliyor muyuz?
3- Faylar büyük bir deprem oluşturacak uzunlukta mı?
4- Faylar geçmişte büyük depremler oluşturmuş mu?
5- Tarihsel depremlerin tekrarlanma periyotları
yaklaşık nedir?
İstanbul için yukarıdaki sorulardan 1, 2 ve 3’ün cevaplarının evet olduğu önceki paragraflarda özetlendiğinden dördüncü soruyu gözden geçirebiliriz.
İstanbul çevresinde tarihsel dönemlerde büyük depremlerin olduğu Osmanlı kaynaklarından bilinmektedir (Ambraseys ve Finkel 1995). Bunlardan özellikle 1509, 1766 ve 1899 depremlerinin İstanbul’da büyük hasarlar yaptığının ayrıntılı kayıtları bulunmaktadır. Bu kayıtları ve tarihsel depremleri inceleyen araştırmacılar deprem hasar haritaları oluşturmuş ve buna dayanarak bu deprem odaklarının İstanbul’dan çok uzakta olmadığını ve depremlerin büyüklüklerinin Mw 7 ve 7’nin üzerinde olduğunu belirlemiştir. İstatistiksel olarak 7’den büyük depremlerin tekrarlanma periyotlarının 250 yıl, yedi dolayında olanların ise 100 yıl olduğu kestirilmektedir. Her iki zaman aralığı da İstanbul için aşılmıştır. Yani bütün değerlendirmeler yakın bir gelecekte İstanbul’da bir büyük depremin olacağını işaret etmektedir! Bu bilinç içinde İTÜ Maden Fakültesi Jeoloji Bölümü öğretim üyesi meslektaşlarımız Kuzey Anadolu Fayı’nın Marmara Denizi içindeki kolları üzerinde Batılı meslektaşlarıyla birlikte ayrıntılı inceleme ve araştırmalar başlattılar. Deprem habercisi olacak parametreleri kaydeden birçok kayıt cihazını Marmara Denizi tabanına yerleştirdiler ve bu kayıtları uzun bir süreden beri incelemektedirler.
Ekonomik ve sosyal boyutu nedeniyle en önemli araştırma projelerinden olan ‘Depremi önceden belirleme’ konusunda, özellikle gelişmiş ülkelerde çok sayıda araştırma yapılmaktadır. Buna rağmen, bilim henüz depremin ne zaman olacağını önceden kestirebilme düzeyine ulaşabilmiş değil!
Özetlemek gerekirse;
Anadolu bir deprem ülkesidir!
Bu ülke insanının depremle yaşamayı yani depreme hazırlıklı olmayı öğrenmesi bu ülkede yaşamanın gereğidir!
Bu hazırlığın en temel unsuru ise özellikle gençleri ve tüm nesilleri deprem bilinciyle eğitmektir! Yani, soran, sorgulayan, araştıran, sorumluluğa sahip bir toplumu oluşturmaktır!
Prof. Dr. Yücel Yılmaz
İTÜ Maden Fakültesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü
Emekli Öğretim Üyesi
Kaynaklar:
Ambraseys, N. and Finkel C. (1995). The Seismicity of Turkey and Adjacent Areas, A Historical Review, 1500-1800, İstanbul 1995, 240p, Eren Yayınevi.
Reilenger, R., McClusky, S. Vernant, P. et al. (2006). GPS constraints on continental deformation in the Africa-Arabia-Eurasia continental collision zone and implications for the dynamics of plate interactions. J. Geophys. Res., Vol. 111, No. B5, B05411.
URL-1: https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/makale/son-100-yilda-turkiyede-7-ve-7nin-uzerindeki-buyukluklerde-gerceklesen-depremler
URL-2: https://emodnet.ec.europa.eu/geoviewer/#