Sismik Akademi

Deprem neden olur?

Yer neden birden sarsılır?

Dünyanın dış kabuğu tek parça değil; levha denen dev parçalardan oluşuyor ve bunlar yılda birkaç santim hızla birbirine göre hareket ediyor. Türkiye tam da üç levhanın sıkıştığı yerde: Avrasya, Afrika ve Arabistan.

Levhalar sürtündüğü için serbestçe kayamaz — kenarları kilitlenir. Hareket devam ettiği için kayaçta gerilim birikir. Bu, bir yayı sıkıştırmaya benzer. Sürtünme direnci aşıldığı anda kilit boşalır, biriken enerji saniyeler içinde açığa çıkar. İşte deprem budur.

3:27

Levhalar nasıl hareket ediyor?

Yukarıda anlattığımız levha hareketini ve kabuğun kıvrılmasını canlandırmayla izleyin. İngilizce, ama görüntü kendini anlatıyor.

Video: Frank Gregorio — izniyle gömülmüştür

Fay tipleri

Her fay aynı şekilde mi kırılır?

Hayır. Blokların birbirine göre nasıl hareket ettiğine göre üç ana tip var. Bu tip, depremin ne kadar büyüyebileceğini ve yüzeyde nasıl bir iz bırakacağını belirler.

Büyüklük ≠ Şiddet

“7 büyüklüğünde deprem” ile “şiddeti 9'du” aynı şey mi?

Hayır, ve bu en çok karıştırılan konu. İkisi tamamen farklı şeyleri ölçer:

Benzetme: bir ampulün watt değeri tektir (büyüklük), ama odanın neresinde durduğunuza göre gözünüze gelen ışık değişir (şiddet). Merkez üssünde şiddet XI olabilirken 200 km ötede IV'tür — deprem hâlâ aynı depremdir.

P ve S dalgası

Erken uyarı sistemi geleceği mi görüyor?

Hayır. Erken uyarı, iki dalganın hız farkını kullanır. Deprem olduğunda kaynaktan iki tür dalga çıkar:

P dalgası (birincil) saniyede ~6 km gider, ilk o varır ama zayıftır — genelde hafif bir “tık” hissedilir. S dalgası (ikincil) saniyede ~3,5 km gider, daha yavaştır ama yıkımı yapan odur.

Sisteme düşen iş şu: P dalgasını yakala, depremi hesapla, S dalgası varmadan haber ver. Kazandığınız süre aradaki farktır — ve uzaklaştıkça artar.

Zemin büyütmesi

Neden aynı depremde bir mahalle yıkılırken yanındaki ayakta kalıyor?

Çünkü altındaki zemin farklı. Sismik dalga sert kayadan yumuşak zemine geçtiğinde yavaşlar; enerjisi korunduğu için genliği büyür. Gevşek alüvyon, eski dere yatağı ve dolgu zeminler sarsıntıyı 2–5 kat büyütebilir.

1985 Meksika depreminde merkez üssü 350 km uzaktaydı, ama Mexico City'nin eski göl yatağı üzerine kurulu bölgesi yıkıldı — zemin, belirli bir titreşim periyodunu adeta seçip büyüttü.

Büyüklük ölçekleri

Aynı deprem için neden farklı kurumlar farklı sayı veriyor?

Çünkü farklı yöntemler var ve her biri farklı şeyi ölçer:

Ml (Richter) — 1935'ten kalma, yerel ve küçük depremler için. M7 üstünde doygunlaşır, artık ayırt edemez.
Ms — yüzey dalgasından hesaplanır. Eski kayıtların çoğu bu ölçekte. M8 civarında doygunlaşır.
Mw (moment) — bugünün standardı. Kırılan fay alanı × kayma miktarı × kayaç sertliğinden hesaplanır. Doygunlaşmaz, en büyük depremleri de doğru ölçer.

Bu yüzden 2023 Kahramanmaraş depremi için AFAD 7.7, USGS 7.8 dedi — ikisi de yanlış değil, farklı yöntem ve veri seti kullanıyorlar.

Bir birim ne kadar fark eder?

Ms 6 ile Ms 7 arası gerçekten sadece “1” mi?

Ölçek logaritmiktir. Bir birim artış, yer sarsıntısının genliğini 10 kat, açığa çıkan enerjiyi ise yaklaşık 32 kat büyütür. Kaydırın ve karşılaştırın:

Şiddet ölçeği (MMI)

“Şiddeti VIII” ne demek?

Değiştirilmiş Mercalli ölçeği, insanların ne hissettiğini ve yapıların ne kadar hasar gördüğünü I'den XII'ye sıralar. Aletle değil gözlemle belirlenir — bu yüzden tarihsel depremler için de kullanılabilir; onlarda büyüklük yoktur ama hasar kayıtları vardır.

b-değeri nedir?

Bölge raporlarında geçen “b = 0,94” ne anlama geliyor?

Bir bölgede küçük depremler çok, büyükler azdır. Bu oran şaşırtıcı derecede düzenlidir ve Gutenberg–Richter bağıntısıyla ifade edilir. b-değeri bu ilişkinin eğimidir — yani “küçüğe göre kaç büyük deprem oluyor” sorusunun cevabı.

Tipik değer 1,0 civarındadır. b düşerse büyük depremlerin payı artıyor demektir; laboratuvarda kayaç kırılmadan önce b'nin düştüğü gözlenmiştir, bu yüzden izlenir.

Öncü mü, artçı mı?

Küçük depremler büyüğün habercisi mi?

Bir deprem dizisinde en büyüğüne ana şok, öncesindekilere öncü, sonrasındakilere artçı denir. Sorun şu: bir deprem olurken onun öncü mü yoksa kendi başına bir olay mı olduğunu anlamanın yolu yoktur. Öncü olduğu ancak daha büyüğü olduktan sonra, geriye bakarak anlaşılır.

İstatistik olarak her depremin daha büyüğünün öncüsü çıkma ihtimali %5 civarındadır. Yani 20 küçük depremden 19'unun ardından büyük bir şey gelmez.

Erken uyarı büyüklüğü nasıl bulur?

Deprem daha bitmemişken büyüklüğü nereden biliyor?

Bilmiyor — tahmin ediyor, ve bu işin en zor kısmı. Sistemin elinde P dalgasının ilk 3–4 saniyesi var. İki ölçüye bakılır: τc (dalganın başlangıç periyodu — büyük deprem uzun periyotla başlar) ve Pd (ilk saniyelerdeki en büyük yer değiştirme).

Ama şöyle bir sorun var: deprem o anda hâlâ devam ediyor. M7.5'lik bir kırılma 100 km boyunca ilerler ve 30 saniyeden uzun sürer. 4. saniyede kırık daha 12 km ilerlemiştir — M6.5'ten hiçbir farkı yoktur. İkisi de aynı görünür.

Bu yüzden Japonya 2018'de yöntem değiştirdi: PLUM. Mantığı çok basit — büyüklük de hesaplama, merkez üssü de bulma. İstasyonda ölçülen sarsıntıyı al, "bu sarsıntı şu çevreye yayılacak" de, oradakilere haber ver.

Deprem neden tahmin edilemiyor?

Bunca teknolojiyle hâlâ neden bilinmiyor?

Bilimsel anlamda bir tahmin üç şeyi birden söylemelidir: yer, zaman ve büyüklük — hepsi dar aralıklarla. Bugün dünyada hiçbir yöntem bunu güvenilir biçimde yapamıyor.

Sebep, kırılmanın başlangıcının çok küçük bir ölçekte olması ve nereye kadar büyüyeceğinin başlangıçta belli olmaması. Aynı küçük kırılma bazen M4'te durur, bazen M7,8'e kadar ilerler. Yerin 10 km altındaki koşulları doğrudan ölçmek de mümkün değil.

Yapılabilen şey olasılık hesaplamaktır: “Marmara'da önümüzdeki 30 yılda M7+ olma ihtimali yüksektir” demek bilimseldir. “Salı günü İstanbul'da 7,2 olacak” demek değildir.