Depremler neden önceden tahmin edilemez?

Deprem uzmanı Dr. Judith Hubbard, depremlerin tahmin edilmesinde yaşanan zorlukları kaleme aldı.

***

"Depremler tahmin edilemez." Bu sıklıkla duyduğumuz ve gerçeği yansıtan bir ifadedir. Bunun nedenini anlamak için öncelikle depremlerin karakteristik özelliklerine bakmamız gerekir. Depremler, yer kabuğundaki fayların kaymasıyla meydana gelir. Geniş alanlar üzerinde daha yüksek oranda oluşan kaymalar daha büyük depremlere neden olur. Bununla birlikte tüm bir fay bir anda kaymaz. Kayma, fay üzerine uygulanan stresin fayın kaldırabileceğinden daha fazla olduğu bir noktada başlar. Bu rutin bir durumdur. Dünya üzerinde her yıl şiddeti 4'ün üzerinde 2 binden fazla deprem tespit ediliyor. Bu durumda insanlar aslında "büyük" depremlerin neden öngörülemediğini merak ediyor.

Büyük depremler de tıpkı küçük olanlar gibi başlasa da gittikçe büyüyerek devam eder. Büyüklükteki her artış, yaklaşık 5 kat daha fazla kırılma anlamına gelir. 5 büyüklüğünde bir deprem, yaklaşık 2 kilometre uzunluğundaki bir fayın kaymasından meydana gelir. 6 şiddetinde bir deprem yaklaşık 10 kilometre uzunluğundaki bir fayın; 7 şiddeti yaklaşık 50 kilometre uzunluğunda; 8 şiddeti yaklaşık 250 kilometre uzunluğunda ve 9 şiddeti yaklaşık 1250 kilometre uzunluğunda bir fayın kaymasıyla meydana gelir. Kırılmalar saniyede birkaç kilometreye yayılır. Bu nedenle 8 şiddetinde bir deprem yaklaşık bir ila iki dakika sürebilir. Depremin boyutu büyüdükçe toplam kayma miktarı da artar. Fayın bir tarafı diğer tarafa göre hareket ederek etrafındaki yerkabuğuna ve yakın faylara uygulanan basınç miktarını değiştirir.

"Depremler tahmin edilemez." Bu sıklıkla duyduğumuz ve gerçeği yansıtan bir ifadedir. Bunun nedenini anlamak için öncelikle depremlerin karakteristik özelliklerine bakmamız gerekir. Depremler, yer kabuğundaki fayların kaymasıyla meydana gelir. Geniş alanlar üzerinde daha yüksek oranda oluşan kaymalar daha büyük depremlere neden olur. Bununla birlikte tüm bir fay bir anda kaymaz.

Depremlerin öngörülemezliği

Bilim insanları, erken sismik işaretleri inceleyerek küçük şiddetli bir depremin daha büyük bir depreme dönüşmesini tahmin etmenin mümkün olup olmadığını araştırdı. Maalesef 2016'da gerçekleştirilen bir çalışma bunun öngörülemeyeceğini söylüyor. [1] Yazarlar, tüm dünyada çeşitli deprem türlerine bakarak küçük ve büyük ölçekli depremlerin sismik işaretlerinin aynı olduğu sonucuna varıyor.

Küçük bir kırılmanın büyüyüp büyümeyeceğini belirleyen ana faktörlerden biri, fay boyunca önceden var olan basınç durumudur. Zamanla tektonik plakaların yavaş hareketi nedeniyle fay üzerindeki basınç daha da artacaktır. Basınç seviyesi, hem depremlerde hem de bazı durumlarda sarsıntı oluşturmayan daha yavaş kaymalarda, fay üzerindeki kayma geçmişine bağlıdır. Bu basınç seviyesi, yer kabuğunda ani kaymalara neden olan yakındaki depremler tarafından değiştirilebilir. Fay üzerindeki basınç, onun sürtünme kuvvetinden fazla olduğunda da fay kayabilir.

Büyük bir depremin oluşması için geniş bir fay alanında önceden var olan basıncın sürtünme kuvvetine yakın olması gerekir ki depremin kendisinin neden olduğu dinamik basınç, fayı kenarlarından itmek için yeterli olsun ve fay boyunca onlarca ve yüzlerce kilometre boyunca kademeli olarak ilerleyebilsin. Maalesef, fay üzerinde önceden var olan basınç oranını ölçmek mümkün değil. Bilim insanları yalnızca basınç oranındaki değişiklikleri, tektonik hareketlerin yıllık artışlarını veya bilinen bir depremin bilinen bir fay üzerindeki etkisini tahmin edebilir. Bu bilgi, fayın gücü ve mutlak basınç seviyesi bilinmediği takdirde bir fayın ne zaman kırılacağını söylemek için yeterli değildir.

Depremleri tahmin etmek şu an için mümkün değil. Bununla birlikte, dikkatli planlama ve düzenli denetlemeyle hem her gün meydana gelen küçük çaplı depremlere hem de daha nadir ortaya çıkan ve toplumumuzu derinden sınayan olayların büyük çoğunluğuna karşı depreme dayanıklı binalar inşa etmek mümkündür.

Bilim insanları depremleri tahmin etmek için neler yapabilir?

Bizler aktif fayları tanımlayıp haritalayabilir ve basıncın ne kadar hızlı biriktiği üzerine tahmin yürütebiliriz. Bizler ayrıca bir fay üzerinde oluşabilecek olası maksimum deprem büyüklüğünü de tahmin edebiliriz. Örneğin 200 kilometreden daha kısa bir fay, 8,5 şiddetinde bir deprem oluşturmak için yetersizdir. Bu bilgi, aletsel, tarihi, arkeolojik ve jeolojik kayıtlardan alınan faylardaki uzun vadeli deprem kayıtları ile desteklenebilir ve test edilebilir. Bu bilgilerle belirli bir süre boyunca yüksek sarsıntı yaşama olasılığı daha yüksek olan alanlar tanımlanabilir.

Tehlikenin daha yüksek olduğu dönemleri belirlemeye çalışabiliriz ancak bu yaklaşımların daha fazla araştırılması gerekiyor. Bazı durumlarda büyük depremler daha küçük sarsıntılardan ve artçılardan sonra gerçekleşebiliyor. Çünkü küçük depremler dahi bölgesel basınç değişikliklerine neden olarak daha büyük kırılmalara yol açabilir. Bununla birlikte, küçük depremlerin sayısı büyük depremlere kıyasla daha fazladır. Deprem büyüklük ölçeğinde her bir aşağı adımda yaklaşık on kat daha fazla deprem gözlenir. Örneğin her 7 şiddetinde deprem aralığında, 4 büyüklüğünde yaklaşık bin adet deprem meydana gelir. Bununla birlikte vakaların yüzde 99'unda 4 büyüklüğünde bir deprem daha büyük bir olayın habercisi değildir.

Bununla birlikte, büyük depremler zaman zaman yakınlarındaki faylarda daha başka büyük depremleri de tetikleyebilir. Basınç değişikliklerinin modellenmesi, büyük bir olayın ardından hangi fayların kayma olasılığının daha yüksek olduğunu gösterebilir. Bununla birlikte, tetikleme saatler, haftalar, yıllar içinde gerçekleşebileceği veya hiç gerçekleşmeyebileceği için bu bilgiyi kullanmak zor olabilir.

Bilim insanları, erken sismik işaretleri inceleyerek küçük şiddetli bir depremin daha büyük bir depreme dönüşmesini tahmin etmenin mümkün olup olmadığını araştırdı. Maalesef 2016'da gerçekleştirilen bir çalışma bunun öngörülemeyeceğini söylüyor. Yazarlar, tüm dünyada çeşitli deprem türlerine bakarak küçük ve büyük ölçekli depremlerin sismik işaretlerinin aynı olduğu sonucuna varıyor.

Depremlerin etkisi nasıl azaltılabilir?

Depremlerin etkisini azaltmak için yapılabilecek en iyi çözüm hızlı müdahale veya deprem tahmini değil, uzun vadeli planlama ve bina yönetmeliklerinin uygulanmasıdır. Tehlike değerlendirme çalışmaları, sarsıntıyı artırabilecek veya azaltabilecek yerel saha koşullarını dikkate almalıdır. Planlama; potansiyel toprak kaymalarını, sıvılaşmayı ve tsunami tehlikesini de göz önüne almalıdır. Bu tehlikelere dayanabilecek yapıların inşası sadece ölümleri değil evlerin ve geçim kaynaklarının yok olmasını da önleyebilir.

Maalesef bazı insanlar, uzman bilgisine sahip olduklarını ve bazı araçlarla astrolojik ve elektromanyetik dalgaları kullanarak depremleri tahmin edebileceklerini iddia ederek olası deprem bölgelerinde yaşayan insanları istismar etmeye çalışıyor. Bu yalan beyanlar korku atmosferi yaratarak depreme karşı dayanıklılık ve hazırlık çabalarına da engel oluyor.

Mütercim: Hatice Karahan

[Dr. Judith Hubbard, ABD'deki Cornell Üniversitesi Yer ve Atmosfer Bilimleri Bölümü'nde misafir öğretim üyesidir.]