DEPREMLERİN ÖNCEDEN TAHMİNİ ÜZERİNE YENİ BİR

DEPREMLERİN ÖNCEDEN TAHMİNİ ÜZERİNE YENİ BİR YAKLAŞIM, ÇOKLU-YÖNTEM SİSTEMİ,
PİLOT BÖLGE SAKARYA BASENİ
Can KARAVUL1 , Zehra DEDEBALI1, T. Fikret KURNAZ1, Fatih SÜNBÜL1,
Arzu ERHAN1
[email protected], [email protected], [email protected], [email protected],
[email protected]
Öz: Deprem anında yer altındaki kayaçların fiziksel değişimleri, yer üstünde farklı
özelliklerde gözlemlenir ve algılanır. Bunlar arasından kayaçlarda oluşan
gerilmelerden meydana gelen elektrostatik alan, yer altı radon ve metan gazı çıkışı,
iyonosfer üzerinde meydana gelen değişimler, atmosferik değişimler ve hayvanlardaki
davranış değişimleri vs. depremi önceden belirlemede yol gösterici olarak literatürde
yer almıştır. Bu çalışmalardan bazıları çoğu bilim adamları tarafından kabul görmese
de bu tip inceleme ve araştırmalar literatür açısından veri tabanı oluşturmaktadır. Bu
çalışma varolan depremi önceden haber verme çalışmalarına ek olarak aynı anda
uygulanabilir kayaç gerginlik sistemi, iyonosfer-manyetik alan değişimi ve metan gazı
ölçümlerinin incelenmesi adı altında çoklu yöntem sistemi ve Sakarya ili baseninde
uygulanabilirliği üzerine öneriler sunmaktadır.
Anahtar Kelimeler: Çoklu Yöntem Sistemi, Deprem Tahmini, Sakarya Baseni
Giriş
Depremler genel olarak levhaların sınırlarında meydana gelen değişimlerin sonucu ortaya çıkan enerjidir. Uzun yıllardır
bir çok bilim adamı “Deprem önceden tahmin edilebilir mi?” sorusuna cevap aramışlardır. Kimi bilim adamları
depremin önceden tahmin edilemeyeceğini savunsalar da deprem öncesinde doğada ve canlılarda meydana gelen
olağan dışı değişimler incelenerek olası bir depremin oluş zamanı ve yeri ile ilgili bilgi edinilebileceğine inanmaktayız.
Yatsugutage Rasathanesi’nde Y. Kushida ve R. Kushida 1995 yılından beri yer manyetik alanındaki değişimler için
iyonosfer tabakasını inceleyerek olası bir depremin tahmini için çalışmalarına devam etmektedirler. Bununla beraber
NASA’da bilim adamları konuyla ilgili yer potansiyel alanındaki değişimleri, atmosferik elektrik ölçümleri, litosferiyonosfer etkileşimlerini incelemektedirler. Nagao ve diğerlerinin (2002) Kobe depremi için deprem ve elektromanyetik
alan ilişkisini inceledikleri makalede deprem öncesinde elektromanyetik ölçümlerin deprem öncesi bir anomali verdiği
görülmüştür. Türkiye’de de Tübitak MAM Kuzey Anadolu Fay Hattında Marmara Bölgesi’nde Radon gazı ölçüm
istasyonları kurarak bölgede deprem oluşumundan önce çıkışının arttığı gözlenen radon gazını izlemektedirler. Bu
çalışmada 1999 yılında İstanbul Teknik Üniversitesi tarafından faaliyete geçirilen Kayaç gerginlik istasyonlarının
incelenmesi, Kuzey Anadolu Fay hattı üzerinde yer alan Sakarya baseninin Arifiye koluna 150 m. mesafeye
konumlandırılacak metan gazı ölçüm istasyonu ve iyonosfer tabakası üzerinde meydana gelen değişimlerinin birlikte
incelenebileceği yönünde öneriler sunulmaktadır.
Doğada Görülen Deprem Habercileri
Dünyada oluşan büyük depremlerden sonra deprem bölgesinde yapılan araştırmalarda, deprem oluşmadan önce doğada
çoğunluğu canlılar oluşturmak üzere pek çok normal dışı olay gözlemlendiği bilinmektedir. Bu gözlemler çeşitli
deneylerle araştırılmıştır. Deney sonuçları; bu anomalilere depremden önce değişmeye başlayan ve deprem esnasında
maksimum noktaya ulaşan elektromanyetik alan değişiminin neden olduğu düşünülmektedir. Bu çalışmada bu
anomalileri gözlemsel anomaliler ve deneysel anomaliler olmak üzere iki bölümde inceledik.
Gözlemsel Anomaliler
Bu tür anomaliler canlılarda, gök yüzünde, deniz ve yer altı sularında, elektronik cihazlarda gözlenmiştir. Kısaca
bahsetmek gerekirse deprem bölgesinde yaşayanlar üzerinde yapılan çalışmalardan; insanlarda; kalp rahatsızlığı,
beyinde ve parmaklardan dirseklere doğru akan elektrik akımı hissi, bitkinlik, vb., Köpeklerde; dayanılmaz biçimde
uluma, havlayarak sahibini bina dışına çekiştirme, yeri dinleme, vb., gökyüzünde; flüoresan benzeri kırmızı, mavi, yeşil
gibi çeşitli renklerde flaş ışımalar, gökyüzünden yeryüzüne yönelmiş bir projektör aydınlatmasına benzer yavaşça
1
Sakarya Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Jeofizik Müh. Bölümü
134
hareket eden boru biçimindeki ışımalar, yaklaşık 60 cm çaplı ateş topları, vb., Denizde; tabanda ısınma vb., Yer altı
sularında; su seviyesinde mevsim normallerine göre anormal seviye değişimi, suyun sertlik derecesinde değişim,
bulanma, vb., Elektronik cihazlarda; telsiz telefon ve radyolarda parazitleşme vb., Metan gazı çıkışı; derin su
kuyularında metan çıkışı, depremden önce alev topları oluşturacak kadar metan gazı çıkışında artış, vb., gibi anomaliler
gözlendiği kaydedilmiştir. Elbetteki bu göstergelere neden olabilecek pek çok parametre olduğundan, tek başlarına bu
anomalilere bakarak deprem olacağını iddia edemeyiz.
Deneysel Anomaliler
Gözlemsel anomaliler birden fazla olayda gözlemlendiği için bir kısmı için çeşitli deneyler yapılarak bunlara bilimsel
açıklamalar yapılmak istenmiştir. Bu deneyler özellikle Japonya’da pek çok depremde görülen, Kuvars masa saatlerinin
deprem öncesinde daha hızlı veya ters yönde dönmesi ve esnasında durması olayını, normalde yalnızca akşamları
kapanan Küstüm Çiçeğinin deprem olmadan önce gün ortasında kapanması olayını, genellikle yüzeye yakın yüzen ve
sakin mizaçlı yılan balıklarının deprem olmadan önce panik halinde kaçışmaları ve çok kısa bir süre önce de ortadan
kaybolmaları olayına ve mıknatısta asılı duran metal parçaların depremden hemen önce düşmeleri olayına bilimsel bir
açıklama getirebilmek amacıyla yapılmıştır. Osaka Üniversitesinde yapılan bu deneylerde özellikle Van De Graff
Elektrik Jeneratörü kullanılmıştır. Bu anomalilerin fay civarında meydana gelen elektrik-elektromanyetik alan
değişimlerinin neden olduğu düşüncesiyle yapay bir elektrik alanı oluşturularak anomalilerin oluşup oluşmadığı
gözlenmiştir.
Jeofizik Çalışmalar
Depremleri oluşlarından önce tespit etmek için dünya genelinde yerbilimciler çeşitli yöntemler kullanmışlardır. Bu
konuda en çok kullanılan jeofizik yöntemler; Elektrik özdirenç, doğal gerilim, elektromanyetik yöntem, iyonosfer
araştırmaları, KSS-KSB, kayaç gerginliği, radon gazı ölçmeleri ve metan gazı ölçmeleridir. Bu çalışmada metan gazı
ölçümleri-iyonosferdeki manyetik alan değişimleri-kayaç gerginlik istasyonları üzerinde değişimleri çoklu yöntem
sistemi olarak incelenmiştir.
•
•
•
•
•
•
•
Elektrik ve Elektromanyetik Yöntemler
Doğal Gerilim Yöntemi
İyonosfer tabakası Ölçümleri
Kuyu Suyu Seviyesi ve Kuyu Suyu Basıncı Ölçümleri
Metan Gazı Ölçümleri
Radon Gazı Ölçümleri
Kayaç Gerginliği Yöntemi
Metan Gazı Ölçümleri
Metan gazı oluşumuna elverişli bölgelerde sismik aktiviteden önce ve esnasında metan gazında büyük bir değişim
meydana geldiği özellikle 17 Ağustos 1999 Kocaeli Depreminden önce Adapazarı’nda metan gazı çıkışı belirgin bir
şekilde gözlenmiştir.
İyonosfer tabakası Ölçümleri
Deprem öncesinde tektonik fay sistemi civarında oluşan elektro manyetik alan atmosferin İyonosfer tabakası üzerinde
etkili olmaktadır. Yatsugutage Rasathanesinde yapılan ölçümlerde 17 Ocak 1995 HyogoNanbu depreminden birkaç gün
öncesinden itibaren sıra dışı anomaliler kaydetmişlerdir.
Kayaç Gerginliği Yöntemi
İstanbul Teknik Üniversitesi tarafından geliştirilen “Kayaç gerginlik izleme yöntemi ve deprem tahmin sistemi” projesi
yerkabuğunda gerilme artışlarının belirli bir seviyeyi geçmesi halinde, meydana gelebilecek yer hareketlerini önceden
kestirmek için kullanılan erken uyarı sistemi olarak, sadece yerkabuğundaki gerilmelerden doğan piezoelektrik (strese
bağlı değişim) statik alan şiddeti ölçmektedir.
Sakarya Baseni ve Çoklu-Yöntem Tekniği
Sakarya ili baseni Marmara bölgesinin doğu kesiminde Sakarya nehrinin oluşturduğu genç kuvaterner, geniş alana
yayılmış olan alüvyon ile temsil edilir. Adapazarı, Hendek ve Akyazı ovaları tutturulmamış kum, kil, silt ve çakıldan
oluşmuştur. Ayrıca Sakarya nehri Geyve boğazından ani çıkış yaparak Adapazarı ovasında hız kaybederek çakıl, kum,
kil ve silt malzemeleri bu basen üzerine bırakmıştır. Bol E., (2003) doktora tezinde Adapazarı baseninin 3 boyutlu
135
morfolojik görünümünü sunmuştur. Bu bölge doğudan batıya uzanan Kuzey Anadolu Fayının etkinliğinden dolayı
tektonik olarak aktif konumdadır.
Şekil 1. Sakarya Baseni 3 boyutlu görüntüsü (Bol E., 2003), işaretlenmiş çoklu yöntem sistemi istasyonları
Bu hat üzerinde ye alan Adapazarı ile ilgili deprem kayıtları incelendiğinde bölgenin oldukça yüksek bir sismisiteye
sahip olduğu görülmektedir. 17 Ağustos 1999 Marmara depremi sırasında görülen ateş toplarının yanında KAF’ın
Arifiye koluna yakın alanlarda metan gazı çıkışı depremi önceden belirlemede bu bölge için araştırma yapılabilir alan
olduğu kanısından yola çıkarak bu bölgeye metan gazı ölçüm istasyonu kurularak, bunların yanında kayaç gerginlik
istasyonlarındaki dipol alana yakın alanlarda kurulabilecek sistemlerle KAF üzerinde özellikle Bolu-Arifiye-İzmit
kolundaki fiziksel değişimler ayrıntılı incelenecektir (Şekil 1).
Sonuçlar
Depremler ülkemiz açısından oldukça önemli bir olgudur. Sakarya ili de aktif KAF üzerinde yer almaktadır. Sakarya
nehrinin bitkisel alüvyal çökellerinin oluşturduğu Adapazarı baseni metan gazı oluşumu için oldukça aktiftir. KAF’ın
Arifiye koluna 150 m. mesafede açılan sondaj kuyusunda devamlı gaz çıkışı görülmektedir. Burada kurulacak olan
istasyonda çok hassas ölçümleri yapılacaktır. KAF’ın Arifiye kolunu tetiklemesi halinde bu gaz çıkışı oranı artacaktır.
Bunun yanında dipol alan oluşturacak mesafede kurulu olan Esentepe kayaç gerginlik istasyonu ile Sakarya Üniversitesi
Esentepe Kampüsü’nde devamlı olarak ölçüm alınmaktadır ve yine buradan İyonosfer üzerindeki değişimler devamlı
olarak sayısal olarak inceleme altındadır. Her bir izleme istasyonlarında alınacak anomali değişimleri diğer bir
istasyondaki verilerle korele edilecektir. Buradaki hareketlilikler de KAF segmentlerinde meydana gelecek mikro
depremlerle incelenecektir. Çoklu-yöntem sisteminin dezavantajı ise bu sistemlerin 1999 Marmara depreminden sonra
faaliyete geçmesidir.
KAYNAKLAR
1. BOL, E., “Adapazarı zeminlerinin geoteknik özellikleri”, Doktora Tezi, SAU, F.B.E., 2003
2. CANYARAN, L., ÜSTÜNDAĞ, B., “Erken uyarı sistemi için yeni bir elektriksel yük ölçü cihazı”, T.C. Türk Patent
Enstitüsü, Patent başvurusu, TR1999 02911 A2, Kasım, 1999
3. NAGAOA, T., ENOMOTOB, Y., FUJINAWAC, Y., HATAD, M., HAYAKAWAE, M., HUANGA, Q., IZUTSUF,
J., KUSHIDAG, Y., MAEDAH, K., OIKEF, K., UYEDAA, S., YOSHINOI, T., Electromagnetic anomalies associated
with 1995 Kobe earthquake”, Journal of Geodynamics 33 (2002) 401–411
136