26 Yıldır Aynı Sorunun Peşindeyiz: Depremler Önceden Görülebilir mi?

17 Ağustos 1999 Marmara Depremi gerçekleştiğinde aklımda çok basit ama cevabı son derece zor bir soru oluştu:

“Bu depremler önceden görülemez mi?”

Aradan 26 yıl geçti. Biz hâlâ bu sorunun cevabını arıyoruz.

Bu süreçte İstanbul Teknik Üniversitesi'nde yürütülen kayaç gerginliği izleme ve deprem araştırmaları kapsamında, Prof. Dr. Burak Berk Üstündağ ile birlikte sensörlerin ve ölçüm sistemlerinin geliştirilmesi üzerine uzun yıllar çalıştık.

2000 yılında üzerinde çalıştığımız sistemin patentini aldık. 2002 yılında ise Doğa Hareketleri Araştırma Derneği'ni (DOHAD) kurduk.

O günden bugüne farklı saha çalışmaları, laboratuvar deneyleri, sensör geliştirme faaliyetleri ve dünyanın çeşitli ülkelerinde yürütülen deprem öncülleri araştırmalarını inceleyen çalışmalar gerçekleştirdik.

Ancak zaman içerisinde şunu çok daha iyi anladık:

Depremi araştırmak, yalnızca deprem olduğu anda oluşan sismik dalgaları araştırmak değildir. Asıl önemli sorulardan biri, deprem meydana gelmeden önce yer kabuğunda neler olduğudur.

Depremden önce yer altında ne oluyor?

Tektonik hareketler nedeniyle fay zonları ve çevresindeki kayaçlarda uzun süre boyunca gerilim birikebilir.

Bu süreç;

• kayaçlarda deformasyon,
• mikroçatlak oluşumları,
• gözenek basıncındaki değişimler,
• yeraltı akışkanlarının hareketleri,
• elektriksel ve elektromanyetik özelliklerde değişimler

gibi birçok fiziksel süreci beraberinde getirebilir.

Bizim üzerinde çalıştığımız temel soru tam olarak budur:

Bu fiziksel değişimlerin bir kısmını yeryüzünden ölçmek mümkün müdür?

Geliştirdiğimiz sensörler ve ölçüm sistemleriyle yıllardır bu sorunun cevabını sahada arıyoruz.

Laboratuvardan sahaya

Deprem araştırmalarının en büyük güçlüklerinden biri, gerçek bir tektonik sistemi laboratuvarda bütün özellikleriyle oluşturmanın mümkün olmamasıdır.

Bir kaya örneğini laboratuvarda sıkıştırabilirsiniz. Kırılma davranışını inceleyebilirsiniz. Elektriksel veya mekanik değişimleri ölçebilirsiniz.

Ancak kilometrelerce uzunluğundaki bir fay sistemini, kilometrelerce derinlikteki basıncı, sıcaklığı, yeraltı akışkanlarını ve yıllarca devam eden tektonik yüklenmeyi laboratuvar ortamında birebir oluşturamazsınız.

Bu nedenle bizim araştırmalarımızın en önemli bölümünü uzun süreli saha gözlemleri oluşturuyor.

İstasyonlarımızdan gelen veriler sürekli olarak sunucularımıza aktarılıyor ve deprem kataloglarıyla birlikte değerlendiriliyor.

Bugün sahada aktif olarak çalışan yaklaşık 60 istasyonumuz bulunuyor.

Bu istasyonlardan 24 saat kesintisiz veri alıyoruz.

Yapay zekâ araştırmalarımızı değiştirdi

Son yıllarda yapay zekâ, sinyal işleme ve büyük veri analiz yöntemlerinin gelişmesi çalışmalarımıza yeni bir boyut kazandırdı.

Geçmişte günlerce veya haftalarca sürebilecek analizleri artık çok daha hızlı gerçekleştirebiliyoruz.

Farklı istasyonlardan gelen sinyalleri karşılaştırabiliyor, zaman-frekans analizleri yapabiliyor ve normal davranıştan sapmaları daha ayrıntılı inceleyebiliyoruz.

Ancak burada önemli bir ayrım yapmak gerekiyor.

Bizim çalışmamız;

“Şu gün, şu saatte, şu noktada şu büyüklükte deprem olacak”

şeklinde kesin bir deprem tahmini iddiası değildir.

Araştırdığımız şey, deprem öncesindeki fiziksel süreçlerin sensörlerimiz tarafından algılanabilecek ölçülebilir anomaliler oluşturup oluşturmadığıdır.

Bugüne kadar ne gördük?

Yıllar içerisinde topladığımız verilerde özellikle hissedilir ve daha büyük depremler öncesinde bazı istasyonlarımızda dikkat çekici değişimler gözlemledik.

İncelediğimiz belirli deprem örneklerinde, deprem öncesinde tespit edilen anomaliler ile meydana gelen depremler arasında yaklaşık %65 ile %80 arasında değişen ilişkiler gözlemlediğimiz dönemler oldu.

Ancak bunu bugün için evrensel bir “deprem tahmin başarı oranı” olarak sunmak bilimsel açıdan doğru olmaz.

Çünkü cevaplanması gereken çok önemli sorular var:

Kaç deprem doğru şekilde yakalandı?

Kaç deprem öncesinde sinyal oluşmadı?

Kaç anomali sonrasında deprem gerçekleşmedi?

Farklı jeolojik bölgelerde aynı yöntem aynı sonucu veriyor mu?

Sistemin başarısı bağımsız ve kör testlerde tekrarlanabiliyor mu?

Bilim tam olarak bu soruların cevaplarını aramakla ilerler.

Biz de araştırmalarımızı bu anlayışla sürdürüyoruz.

Depremin büyüklüğü ile anomalinin süresi arasında ilişki olabilir mi?

Saha gözlemlerimizde dikkatimizi çeken bir başka konu da depremin büyüklüğü ile gözlenen anomalilerin başlangıç zamanı ve şiddeti arasındaki olası ilişkidir.

Bazı daha büyük depremlerde değişimlerin daha erken ve daha belirgin ortaya çıkabildiğini, küçük depremlerde ise gözlenebilir sürenin çok daha kısa olabildiğini görüyoruz.

Örneğin daha küçük büyüklükteki bazı olaylarda değişimler birkaç günlük zaman penceresinde belirginleşirken, daha yüksek enerjili bazı olaylarda daha uzun süreli değişimler gözlenebiliyor.

Bunun genellenebilir bir fiziksel ilişki olup olmadığını anlayabilmek için çok daha fazla veriye ihtiyacımız var.

Bilim “olmaz” diyerek değil, deneyerek ilerler

Depremlerin önceden tahmin edilmesinin mümkün olmadığını savunan çok sayıda bilim insanı bulunuyor.

Bu görüşün arkasında da son derece ciddi bilimsel gerekçeler vardır.

Çünkü bugüne kadar dünyada güvenilir, tekrarlanabilir ve operasyonel olarak kullanılabilecek kesin bir deprem tahmin yöntemi ortaya konulamamıştır.

Bizim yaklaşımımız ise şudur:

Bir yöntemin bugün bulunamamış olması, o konuda araştırma yapılmaması gerektiği anlamına gelmez.

Bilim soru sorarak ilerler.

Ölçerek ilerler.

Deneyerek ilerler.

Yanılarak ve yanlışlarını düzelterek ilerler.

26 yıldır yaptığımız şey de tam olarak budur.

Depremi “bildiğimizi” iddia etmiyoruz.

Deprem oluşmadan önce doğanın bize ölçülebilir bir işaret verip vermediğini araştırıyoruz.

Bugün 60 istasyondan sürekli veri topluyor, yeni sensörler geliştiriyor, geçmiş depremlerle verilerimizi karşılaştırıyor ve yapay zekâ destekli analiz yöntemleri üzerinde çalışıyoruz.

Belki bu sorunun kesin cevabını yarın bulamayacağız.

Ama 1999 yılında kendimize sorduğumuz o soruyu sormaktan da vazgeçmeyeceğiz:

“Deprem gerçekleşmeden önce, doğanın verdiği fiziksel işaretleri görebilir miyiz?”

26 yıldır bunun peşindeyiz.

Ve araştırmaya devam ediyoruz.

Fuat Ağalday
Doğa Hareketleri Araştırma Derneği – DOHAD
Sismik Uyarı Araştırma Ağı