Bağışlarınız İçin Hesap Numaramız DOHAD - İs Bankası Gayrettepe Şubesi - 529030

İZOSTATİK DEPREMLER

Uğur Kaynak^*

Www.yapiworld.com ’da yayınlanan Japonya kaynaklı bir deprem tetikleme çalışmasının fazla ayrıntı içermediği ve sadece kar örtüsüne bağlı kaldığını görünce yurdum insanının daha fazlasını bilmeye hakkı var diye düşündüm.

Şimdiye kadar çok büyük magnitüdlü depremlere neden olmaması dolayısı ile izostatik depremler pek fazla ön plana çıkarılmamıştı. Ancak işin içerisine tetikleme işlevi girince daha önceki çalışmalarımızda da belirtildiği gibi zaten geriliminin son aşamasına gelmiş bir doğrultu atımlı ya da düşey atımlı fay depreminin oluş zamanının, bir dış etkenle vaktinden önceye alınması söz konusudur diye tanımlanmıştı. Yine bütün açıklığı ile belirtmekte yarar var. İzostatik depremler başka bir katil fay bölgesinde bulunmadıkları zaman, yani sedece kendi güçleri ile bir deprem ürettiklerinde, nadiren 5 Richter büyüklüğüne erişebilirler.

İzostatik depremlerin nedeni:

Bütün yerkabuğu, yani ince ve çok yoğun okyanusal kabuk ile kalın ve az yoğun kıtasal kabuk, elastopolastik (yarı sıvı yani  tikel ergimiş, zaten ergime sıcaklığına yaklaşmış  yani potansiyel sıvı) durumda olan astenosfer (enezyuvar) üzerinde batan kısmın hacmı kadar astenosfer malzemesi ağırlığınca yüzdürülmektedir. (Bakınız: Arkhimides’in Hamam Sefası) Açıkçası suda yüzen tahta paçası gibi yüzmektedir. Bu konuda 20 yüzyılın başlarında Himalaya eteklerinde harita alımı yapan bir İngiliz harita ekibinin önemli katkıları olmuştur. Himalayaların eteklerinde çekül doğrultusunun, Kutup yıldızı doğrultusuna göre Himalayalara doğru saptığının farkedilmesi üzerine hemen olayı açıklamak için teoriler geliştirilmeye başlamıştı. Bunlardan ikisi, Pratt ve Airy teorileri tartışmaya değer bulunmuştu. Daha sonra aynı yoğunluklu fakat farklı kalınlıklı kabuk segmentleri teorisi reddedilerek farklı yoğunluklu ve farklı derinlikli kabuk segmentleri teorisi kabul gördü. Bu gün de yerkabuğunun düşey yöndeki ani yüklenmelerinde ve ani yük boşaltmalarında bu izostazi yöntemi kabul görmekte ve problemin çözümünde yararlanılmaktadır. Örneğin Jeofiziksel gravite ölçümlerinde elde edilen verilere bir çok düzgünleme uygulanırken, rejyonal boyuttaki çalışmalarda izostatik düzgünlemeler de uygulanır.

Yerkabuğu yatay yönde oldukça yüksek bir katılık derecesine (rijidite’ye) sahip olduğu halde, düşey yöde daha zayıf bir burulma ve eğilme direnci gösterir. Bunun en önemli nedeni  Yerkabuğunun ufuksal doğrultularda binlerce kilometrelik bir sürekliliğe sahip olmasına karşılık düşey yönde ancak okyanusal kabukta en çok 8 km, kıtasal kabukta en çok 45 km kadar sürekliliğe sahip olmasıdır. Bu süreklilik kabuk yerine litosfer ele alındığında yaklaşık 100 km ‘ye ulaşır. İşte bu düşey yöndeki zayıflık yerkabuğunun bu yöndeki yüklere karşı daha duyarlı olması sonucunu doğurur. Boyutsal büyüklük ile işlevsel süre arasında da hep doğru orantı süreci vardır. Örneğin bir hamam tası içerisindeki dalgaların yarım saniyede sınıra ulaşması ile bir okyanustaki tsunami dalgalarının yarım günde sahile ulaşması orantısı gibi. En güzel örnek ise bir tencere mercimek çorbasını karıştırırken çalkalanma periyodunun dakika mertebesinde olmasına karşılık, Yerkürenin sıvı çekirdeğinin çalkalanma periyodunun yaklaşık 700.000. yıl olmasıdır. Bu çerçeveden bakıldığında yerkabuğunun üzerine konulan ya da kaldırılan bir yükün etkisinin de uygulama süresi ile doğru orantılı olarak şiddetini artıracaktır. Yerkabuğuna uygulanan düşey yükler bir-iki ay gibi görece kısa zamanda yer kabuğu üzerinde hissedilir bir deformasyon yapar. Bu olay Türkçe karşılığı ile tam olarak bir bel verme şeklinde oluşur. Uygulama süresi ne kadar uzun olusa bel verme de o kadar etkili olur. Ancak bel vermenin de bir sınırı vardır. Bu sınırı Arkhimides Kanunu kontrol eder.

Bu yükleme ve yük kaldırma olayları sadece kar yağışı ile sınırlı değildir. Aşağıdaki şekilde örnekleme ve sınıflama yapılmıştır:

Şekil-1. İzostatik kurallara bağlı olarak nisbeten yavaş yükleme boşaltma işlevleri.

Görece hızla yükselen bir yanardağ konisi, hızlı birikinti konisi olşturan bir ırmak, hızlı yağış sonucunda anormal yükleme yapan kar yağışı, ve yapay olarak hızlı yükleme yapan baraj rezervuar gölü hep yerkabuğunda hızlı çökme ile sonuçlanan izostatik denge arayışının sonuçlarıdır.

Akhisar vadisindeki çekirdeksiz üzüm bağlarından her yıl bir milyon ton civarında yaş üzüm hasadı yapıldığını duymuştum. Üç-dört ay boyunca yavaş yavaş büyüyen üzüm salkımları eylül ayında aniden toplanıp onbeş yirmi günde kurutulup İzmir Limanına sevkedilirse yine aynı nedenlerle az miktarda da olsa bir mevsimlik izostası arayışına sahne olacaktır.

Tabiidir ki Doğu Anadolu bölgemize yağan ve ortalaması bir metreyi bulan kar yağışının birkaç ay bölgede kalması ve bir aylık bir sürede eriyerek Fırat ve Dicle vasıtası ile bölgeyi terketmesi de bir miktar izostatik denge arayışlarına neden olacaktır. Sadece Keban barajının, tam dolu olduğunda onbeş milyar tondan daha fazla su kütlesi taşıdığını hatırlıyorum. Bu durumda en azından yarısına kadar dolu tutulmaya çalışılan baraj gölleri artık ilk doldurulduğu günlerdeki kadar etkin izostatik depremlere neden olmamaktadırlar. Örneğin Keban Baraj Gölü ilk su tuttuğunda beş altı yıl süren 3.5-4.5 Richter lik deprem fırtınasına neden olmuştu. Yeryüzündeki bütün büyük baraj gölleri bu şekilde davranmıştır. Ancak Van Gölü yükselimi sırasında Van gölü simpozyumunda da belittiğim gibi, Van gölüne ilave 9 milyar ton su yüklendiği halde, bu izostatik deprem aktivitesi oluşmamıştır. Bunun nedeni Boğaziçi Üniversitesi Kandilli Rasathanesi Van Gölü Sempozyumu kitabında çıkan makalemde de bilirttiğim gibi “o dokuz milyar ton suyun Van gölüne başka bir yerden örneğin aşırı yağışlardan falan gelmediği, suyun zaten orada bulunduğu, fakat sadece derinlerde bulunan bu suyun, gölün tabanına “tube like lacustrine” vasıtasıyla basıldığını söylemiştim.

Bu su seviyesi yükselmesi olayı o günlerde sadece Van Gölü için  geçerli değildi. Türkiye sınırları içindeki ve orta doğudaki bütün tektonik göllerin su seviyesi yüselirken, birikinti ve doğal baraj göllerinin, çok yağış alan bölgelerde bile seviyelerinin düştüğü görülmüştü. Örneğin o günlerde yani 1990-1993 yılları arasında, aynı klimatik yörede olmalarına karşılık Hazar denizi etrafına büyük hasarlar vererek yükseldiği halde Aral Gölü tabir caizse kurumuştu. Bu durumda bu yükselen göller milyarlarca ton ilave su yüküne kavuştukları halde çevrelerinde her zamankinden farklı bir deprem etkinliği olmamıştı. Halbuki Keban barajı, Atatürk Barajı veya Kariba Barajı gibi daha küçük rezervuar gölleri, halen deprem etkinliklerini az da olsa sürdürmeye devam etmektedirler. 

Şekil-2. İzostatik kurallara bağlı olarak nisbeten hızlı yükleme boşaltma işlevleri.

Şekil-2’de Siyah çift yönlü okun bulunduğu yerde, okyanusal kabuk üzerinden yaklaşık 1 milyar tonluk bir yük aniden (bir kaç dakika içerisinde) kaldırılmış ve yine aniden sayılabilecek bir süre içerisinde beyaz çift yönlü okun bulunduğu yere kondurulmuştur. Bu durumda yükün kaldırıldığı ve kondurulduğu yerlerde okyanusal kabukta bu etkilere karşı sırası ile yükselme ve belverme tepkileri oluşacak ve bu durumda periyodları birbirine eşit olmayan ve eşgüdümlü çalışmayan birbirinden bağımsız ve fakat çok yakın iki odakta düşey osilasyon depremi oluşacaktır.

*:Prof.Dr. Kocaeli Üniversitesi Emekli öğretim üyesi. Anadolu Çevre Asamblesi Başkanı.