Deprem Kırılma Desenleri, Marmara Fayı'nın İstanbul'a Önemli Ölçüde Sismik Enerji Yönlendirdiğini Ortaya Koyuyor!

Yeni bir deprem kırılma yönlülüğü (İng: "directivity") analizi, özellikle Türkiye'nin batısındaki İstanbul yakınlarındaki Ana Marmara Fayı ile ilgili olarak, kentsel alanlarda sismik tehlike ve risk değerlendirmeleri açısından kritik bilgiler sağlamaktadır.

Almanya’nın Potsdam kentindeki GFZ Helmholtz Yer Bilimleri Merkezi'nden Dr. Xiang Cheng ve Prof. Patricia Martínez-Garzón liderliğindeki bir araştırma ekibi, kırılma yönlülüğü ile taşınan sismik enerjinin yönü arasındaki ilişkiye dayanarak, Marmara Bölgesi'ndeki depremlerin özellikle İstanbul yönüne büyük miktarda enerji ve dolayısıyla yıkıcı bir kuvvet taşıdığını göstermiştir.

Bu çalışma Geophysical Research Letters dergisinde yayımlanmıştır. Araştırmacılar, bu bölgede meydana gelen ML ≥ 3.5 büyüklüğündeki 31 iyi belirlenmiş depremi analiz etmiş ve ortaya çıkan kritik desenlerin, dünyanın en kalabalık şehirlerinden biri olan İstanbul'un gelecekteki sismik olaylara hazırlık sürecini etkileyebileceğini vurgulamışlardır.

Depremlerin Yönlü Davranışı ve Hasar Potansiyeli

Depremler, özellikle yoğun nüfuslu bölgelerde yıkıcı sonuçlara yol açabilen doğal olaylardır. Bu sismik olayların davranışını anlamak, riskleri azaltmak ve hazırlık süreçlerini geliştirmek açısından büyük önem taşımaktadır.

Son yıllarda, sismik dalgalar tarafından taşınan enerjinin belirli yönlerde daha güçlü, diğer yönlerde ise daha zayıf olabileceği anlaşılmıştır. Genellikle kırılmanın gerçekleştiği yönde daha fazla enerji aktarımı olur. Bu durum, yerleşim alanlarındaki hasar potansiyeli açısından kritik sonuçlar doğurmaktadır.

GFZ Helmholtz Yer Bilimleri Merkezi'nden Dr. Cheng ve Prof. Martínez-Garzón liderliğindeki araştırmacılar, bu yönlü etkileri incelemiştir. İstanbul'un batısında, Marmara Denizi'nde meydana gelen ML > 3.5 büyüklüğündeki 31 depremi analiz etmişlerdir. Küçük ölçekli depremler daha sık meydana geldiği için daha ayrıntılı incelenebilir ve nadiren gerçekleşen ancak çok daha büyük sonuçlara yol açabilen büyük depremler için bir model oluşturabilir.

Bu çalışmada araştırmacılar, modellenmiş ve ölçülmüş dalga biçimlerini karşılaştırarak kaynak mekanizmalarını hesaplamış ve farklı yönlerdeki deprem sürelerini ölçerek İstanbul-Marmara bölgesindeki orta büyüklükteki depremlerin yönlülük etkilerini değerlendirmiştir.

Depremler İstanbul'a Daha Fazla Enerji Yönlendiriyor!

Çalışmanın bulgularına göre, İstanbul’un batısındaki Marmara Denizi altında meydana gelen depremlerin büyük çoğunluğu ağırlıklı olarak doğu yönlü kırılmalar göstermektedir. Bu durum, sismik enerjinin büyük ölçüde İstanbul'a yönlendiğini ortaya koymaktadır. Ortalama kırılma yönü, kuzeyden itibaren 85° doğrultusunda olup, Ana Marmara Fayı'nın genel uzanım yönüyle oldukça uyumludur.

Çalışmanın baş yazarı ve araştırma sırasında GFZ’de doktora sonrası araştırmacı olan Dr. Xiang Cheng, bu yönlü eğilimin İstanbul'da meydana gelen depremler sırasında zemin sarsıntısının daha güçlü olabileceğini gösterdiğini ifade etmektedir.

Bu bilgi kritik öneme sahiptir, çünkü Ana Marmara Fayı'nın sismik döngüsünde geç bir aşamada olduğu ve büyük bir depremin gecikmiş durumda bulunduğu düşünülmektedir. Bu çalışma, bölgedeki büyük bir depremin olası etkilerine ilişkin mevcut endişeleri azaltmamaktadır. GFZ Bölüm 4.2 Jeomekanik ve Bilimsel Sondaj Çalışma Grubu Lideri ve makalenin yazarı Prof. Patricia Martínez-Garzón, bu konuda şöyle diyor:

Gelecekteki büyük bir depremin nerede başlayacağına bağlı olarak, bu asimetrik kırılma desenleri İstanbul şehir merkezine doğru daha şiddetli yer hareketlerine yol açabilir.

Geophysical Research Letters (2025). DOI: 10.1029/2024GL111460

Sismik Tehlike Haritalarında Yönlülük Faktörünün Dikkate Alınması

Belirli bölgeler için sismik tehlike haritaları hazırlanırken, depremlerin enerjisini hangi yönde yaydığı gibi kırılma yönlülüğü etkileri henüz hesaba katılmamaktadır. GFZ Bölüm 2.6 Sismik Tehlike ve Risk Dinamikleri Başkanı ve çalışmanın ortak yazarı Prof. Fabrice Cotton, bu durumu şöyle açıklıyor:

Yeni nesil sismik tehlike haritalarında yönlülük etkilerini de dahil etmek istiyoruz ve bu tür sonuçlar, bu gelişmeyi mümkün kılmak açısından temel teşkil ediyor.

Bu çalışmada kullanılan ölçüm verileri kısmen, GFZ Helmholtz Yer Bilimleri Merkezi’nin, Türkiye Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı (AFAD) ile iş birliği içinde 2015 yılından beri Marmara bölgesinde işlettiği Levha Sınırı Gözlemevi (GONAF) tarafından sağlanmıştır. Bu gözlemevi, bölgedeki deprem aktivitesini hassas bir şekilde izlemek ve ölçmek için sondaj kuyularına yerleştirilen sismometreler de dahil olmak üzere çeşitli enstrümanlardan oluşmaktadır. GFZ Bölüm 4.2 Jeomekanik ve Bilimsel Sondaj Başkanı ve GONAF jeofizik gözlemevinin baş araştırmacısı Prof. Marco Bohnhoff bu konuda şunları söylüyor:

Gözlemevimizin temel hedeflerinden biri, Marmara bölgesinde küçük ve orta büyüklükteki depremleri daha iyi izleyerek İstanbul yakınlarında meydana gelebilecek büyük bir depreme mümkün olan en iyi şekilde hazırlanmaktır.

Kentsel Planlama ve Nüfusun Korunması İçin Çıkarımlar

Bu çalışmanın sonuçları, kentsel planlamacıların, politikacıların ve acil durum müdahale koordinatörlerinin ayrıntılı sismik risk değerlendirmelerini planlama süreçlerine entegre etmeleri gerekliliğini ortaya koymaktadır. Prof. Patricia Martínez-Garzón, bu gerekliliği şöyle vurguluyor:

Deprem etkilerini daha gelişmiş bilimsel yöntemlerle değerlendirmek, İstanbul’un altyapısının ve toplumunun depreme dayanıklılığını önemli ölçüde artırabilir.

Bu araştırma, yalnızca İstanbul yakınlarındaki Ana Marmara Fayı’nın sismik davranışına ışık tutmakla kalmayıp aynı zamanda depremlerin kentleşmiş bölgeler için devam eden bir tehdit oluşturduğunu hatırlatan kritik bir uyarı niteliği taşımaktadır.

Kentlerin nüfus yoğunluğu ve altyapı zorlukları nedeniyle giderek daha savunmasız hale gelmesi, sismik aktivitenin inceliklerini anlamanın toplumları korumak için hayati önem taşıdığını göstermektedir.