Lange ve arkadaşlarının ilk kez doğrudan Marmara Denizi içindeki fayın üzerine ve deniz içine yerleştirdikleri GPS sayesinde ulaştıkları yeni ve ilginç veri seti, bölge için bir ilki temsil ediyor. 

Temmuz ayının ilk haftasında Nature Communications adlı dergide Lange ve arkadaşları tarafından yayınlanan “Interseismic strain build-up on the submarine North Anatolian Fault offshore Istanbul” başlıklı makale, ülkemizde birçok gazete ve sosyal medyada büyük gündem oldu. Bu makaleyi önemli yapan nedenlerin başında, Marmara Denizi çevresinde yaşayan kent sakinlerinin -özellikle İstanbul’da- beklenen büyük Marmara depremin tekrar gündeme getirmesi oldu. İstanbul depremini her an olacakmış gibi “diken üstünde” oturup beklemek, ister istemez toplumda bu tür endişelere neden oluyor. Bir jeofizik mühendisi ve sismoloji konusunda uzman bir araştırmacı olarak ilgili makaleyi “bilimsel olarak yorumlamak, amacını ve elde edilen bilimsel sonuçlarının” ne ifade ettiğini açıklamakta, birilerinin yanlış yorumlamalara gitmesini engellemek açısından önemli olduğunu düşünüyorum. İlgili makalenin genel itibariyle; “Marmara bölgesinden geçen “Kuzey Anadolu fayının davranış özelliklerini” ve oluşacak “depremin boyutlarını” anlamak”, niteliğinde olduğu söylenebilir.

Kuzey Anadolu fayının Marmara Denizi içinden geçen uzantısının davranışlarını anlamak açısından bu çalışma literatüre kattığı “yeni ve ilginç bir veri setiyle” bölge için bir ilki temsil ediyor. Günümüze kadar Marmara Denizi içinde levhaların hareket hızlarını belirlemek için karada yapılan GPS (Global Positioning System: Küresel Konum Belirleme Sistemi) ölçümleri dışında, doğrudan fayın üzerine ve deniz içine yerleştirilen GPS’lerle eş zamanlı ölçümler alınmadı. Bu bilgi, “Marmara Denizi içinden geçen Kuzey Anadolu Fayının davranış özelliklerinin doğrudan fayın üstünde yapılan ölçümlerle” belirlemiş olması açısından çok önemli. GPS’ler görece olarak levhaların hareket hızlarını ve büyüklüklerini anlamamıza yarayan ekipmanlardır. Bulunduğumuz noktanın koordinat ve yükseklik bilgilerini vermek yanında, uzun süreli gözlemlerle gelecekte olması muhtemel depremlere neden olacak levha hareketlerini/hareketsizliklerini ölçmemize yarar.

Uzunca bir süredir beklediğimiz Marmara Depremi, istatistik analizlerle yapılan değerlendirmelerle yorumlanırken, belli büyüklüğe sahip depremlerin belirli bir yıl içinde oluşma yüzdeleri veriliyordu: 7.0 büyüklüğünde bir depremin 30 yıl içinde olma ihtimalinin  % 57 olması gibi. Ancak yayımlanan bu makale depremin olmamasının nedenini de anlatıyor.   Genel olarak “Marmara Denizi’nde neden deprem olmuyor?” sorusuna iki farklı cevap verilebilir. Birincisi, “yeriçinde kabuğu kıracak yeterli enerjinin birikmemesi ya da ikinci olarak, kırılacak alanın enerji biriktirmeye devam edip, fayın kilitlenmiş” olmasıyla izah edilebilir.

Lange ve arkadaşlarının yapmış olduğu çalışma, tam da bu noktada fayın kilitli olup olmadığını, karada kurulan GPS istasyonlarıyla yeterince net bilgiler elde edilememesi nedeniyle, deniz içinde kurulan GPS ağı ile asismik (deprem üretmeyen) creep/deformasyonların varlığını tespit etmeye odaklanmış. “Kuzey Anadolu Fayının Marmara Denizi içindeki uzantılarının geçtiği “Orta Marmara Çukurluğu’nda “creep:akma” (faydaki yerdeğiştirmenin devam edip, deprem olacak enerjinin birikmemesi) olayının saptanması, Kumburgaz baseni ve Çınarcık Çukurluğu’ndan da “locking fault” olarak adlandırdığımız “kilitlenmiş fay” durumunda olduğu, belirlenmiştir”. Ayrıca, “Kumburgaz baseninde fayın 3 km derinliğe kadar (hatta Kristalin temel kaya olarak belirtilen ve yaklaşık 5.5 km derinliğe kadar devam eden alan dahil) kilitlenmiş” olduğunu ilgili çalışma da belirlemiştir.

Makale yayınlanmadan önce bu fayın “akma” nedeniyle yeterince enerji birikiminin olmaması konuşulurken, yapılan bu çalışmayla “ilgili fayın enerji biriktirmeye devam ettiği” sonucuna varılmıştır. Böylece karada yapılan GPS ölçümleri ve sismisite (depremsellik) haritalarının bu noktada tek başına yetersiz kaldığı ve hatalı yorumlara neden olduğu da belirlenmiş oldu. Ayrıca “Kumburgaz basenin altından geçen Kuzey Anadolu fayının 34 km uzunluğuna sahip olması ve kırılması durumunda 7.1 büyüklüğünde bir deprem yaratacağı (Kırılacak fay uzunluğu ile deprem büyüklüğü arasında amprik ilişkiler bulunmaktadır) ve bunun da yeryüzünde 4 metrelik deplasmanlara neden olacağı” sonucu da elde edildi.

Sonuç olarak “Marmara Denizin’in doğusunda bulunan Çınarcık Çukuru ve Kumburgaz Baseni altından geçen fayların tamamı kırılırsa 7.4 büyüklüğünde bir deprem olacağı da” yayında en kötü senaryo olarak verilmiştir. Bu çalışma kapsamına girmeyen fakat yine bu yıl Tectonophysics adlı dergide yayınlan Bulut ve arkadaşlarının yaptığı başka bir çalışmada, da Marmara Denizi’nin üç farklı parçaya bölünerek, olası bir deprem de kırılacak fayların üreteceği depremler verilmiştir.  Bulut ve arkadaşları “son 1500 yıl içinde meydana gelen tarihsel depremleri incelemiş ve Marmara Denizi içinden geçen 160 km uzunluğunda KAF zonunda 7 büyük deprem  meydana geldiğini” belirtmişlerdi. Çalışmada, Marmara Denizi içindeki üç çukurlukta “meydana gelecek yerdeğiştirme ve büyüklükleri; batı (Tekirdağ 1.7 m, Mw: 7.5, orta (Kumburgaz Basini 4.0 m) ve doğu (Çınarcık baseni 5.4m ve Mw: 7.6) olarak” hesaplanmıştı. Araştırmacılar “tek bir parçada kırılması durumunda Mw: 7.7 büyüklüğünde deprem üreteceğini” belirtmişti.

1766 depremlerinin istatistiksel olarak 250 yılda bir tekrar ettiği, o gün ki koşullarda birkaç ay arayla iki büyük depremin meydana geldiği düşünüldüğünde; Marmara Denizi’nde oluşacak depremlerin kırılmasında etkin rol oynayacak kırılma şeklinin “asperity mi?” yoksa “barrier mi?” olacağı sorusu cevaplanmayı beklenen en temel soru olarak hala karşımızda bekliyor. Zaman içinde tekrar edecek depremlerde yerdeğiştirme miktarının genel olarak aynı olacağı ve benzer bir kırılma meydana geleceğini savunan asperity ile aynı fay üzerinde daha farklı bir yerdeğiştirme olacağını savunan ve bunu da aynı fay düzlemi üzerinde daha zayıf engellerin de olabileceği savıyla ortaya koyan model mi gerçek olacak, bunu bize zaman gösterecek!

Kaynakça:

Leng ve arkadaşları, “Interseismic strain build-up on the submarine North Anatolian Fault offshore Istanbul” Nature Communications, 10, Article Number: 3006.

Bulut ve arkadaşları, 2019. Magnitudes of future large earthquakes near Istanbul quantified from 1500 years of historical earthquakes, present-day microseismicity and GPS slip rates, Tectonophysics, 764- p. 77-87.

*Jeofizik Mühendisi-Sismolog