Türkiye ve Suriye’de neden art arda depremler oluyor?

6 Şubat Pazartesi günü erken saatlerde 7,8 büyüklüğünde bir deprem Türkiye ve Suriye’yi salladı. Dünyanın bu bölgesindeki depremler olağandır, ancak bunun büyüklüğü olağanüstüydü: Bu fayda bu kadar güçlü bir deprem bulmak için 1114’e geri dönmelisiniz.

En şiddetli depremden on dakika sonra, depremin merkez üssü yakınında 6,7 ​​büyüklüğünde bir artçı sarsıntı meydana geldi ve bugün Türkiye’nin doğusundan Suriye sınırına kadar 350 kilometreden fazla uzanan bir alanda artçı sarsıntılar devam ediyor. Büyük bir depremden sonra meydana gelen depremler olan bu “artçı sarsıntılar” beklenmelidir ve istatistiksel davranışları iyi bilinmektedir.

Daha şaşırtıcı ve dramatik bir şekilde, Pazartesi günü öğle saatlerinde daha kuzeyde ikinci bir 7.5 büyüklüğünde deprem meydana geldi. Bu şok bir artçı şok değildi: başlıca uluslararası sismolojik kuruluşlar tarafından işlenen ilk canlı verilere göre, ana kırılmayı kesen doğu-batı fayı üzerinde meydana geldi.

Uydu görüntüleri ve GPS ölçümlerinin sağladığı tüm bilgilere hâlâ sahip değiliz, ancak ikinci depremin birinci depremden kaynaklanmış olması muhtemeldir; bu, önümüzdeki günlerde damla damla gelen verilerle doğrulanması gereken bir hipotezdir. .

Yakındaki iki fay üzerindeki bu önemli sismik aktivite, depreme neden olan gerilmelerin kademeli olarak yeniden düzenlenmesini yansıtır. Bölgedeki diğer büyük fay (Kuzey Anadolu Fayı), 20. yüzyıl boyunca Marmara Denizi ve İstanbul’a doğru bir dizi domino taşı gibi art arda depremler gördü.

Türk makamlarının yanı sıra tüm bilim camiası, 8 milyon nüfuslu bu şehrin yakınında bir deprem bekliyor. Bu depremin ne zaman olacağını, nasıl olacağını bilmiyoruz. Şu anki bilgilerle hiç kimse bu deprem için bir tarih ve büyüklük öneremez ve Pazartesi günkü şok bize Türkiye’nin başka yerlerden de şiddetli bir şekilde etkilenebileceğini ne yazık ki hatırlatıyor.

Artçı sarsıntılar ve ikinci bir deprem

Pazartesi günü meydana gelen depremin ardından artçıların davranışı sürpriz değil. 1894’te Omori, artçı şokların sayısında zamanla logaritmik bir azalma gözlemledi (1/t yasasına göre, burada t, ana şoktan bu yana geçen süredir).

“Ölçeklendirme yasaları” olarak bilinen bu aynı ampirik yasalar, en büyük artçı şokun ana şokunkinden bir kat daha az büyüklükte olacağını öngörür: bu durumda, ilk depremin en büyük artçı şokunun büyüklüğü 6, 7, beklenen 6.8’e yakın. Bu ölçeğin logaritmik olduğunu ve 6 büyüklüğündeki bir depremin 7 büyüklüğündeki bir depremden 30 kat daha az enerji açığa çıkardığını unutmayın.

Artçı sarsıntılar, ana şokun oluşturduğu kuvvetler yatıştığında durur, tıpkı bir kum yığınını tekmeledikten sonra tanelerin birbiri ardına yuvarlanmaya devam etmesi ve sonra oturması gibi.

Ancak Türkiye’deki 7,5 büyüklüğündeki son deprem, 1894’ten beri dünyadaki binlerce deprem için istatistiksel olarak doğrulanan modeli tamamen bozuyor: bu bir artçı değil, ikinci bir deprem. Bunu takip eden artçı şok sürüsünün şeklinden de anlaşılacağı gibi, Doğu Anadolu fayına 45° yönelimli görünen bir fay üzerinde meydana geldiğini de belirtmek gerekir.

Dolayısıyla burada daha çok “tetiklenmiş deprem”den bahsedeceğiz veya en azından bu iki büyük deprem arasındaki zamansal çakışmayı açıklayacak mekanizmaları keşfetmeye çalışacağız.

İstanbul için risk

Bazı depremler aslında birbiriyle ilişkilidir: fay hatlarında oluşan gerilimleri barındırarak enerjiyi serbest bırakır ve bu gerilimleri yeniden düzenleyerek yeni depremleri tetikleyebilir.

Anadolu ve Avrasya plakaları arasında yılda yaklaşık 2 santimetrelik bir göreli yer değiştirmeyi destekleyen oldukça aktif Kuzey Anadolu Fayı üzerinde, 20. yüzyılda doğudan batıya yaklaşık 800 kilometre boyunca 7’den büyük bir dizi deprem meydana geldi. .

En önemlisi, Kuzey Anadolu fayının tüm uzunluğu 1939 ile 1999 yılları arasında kırılmıştır. Son kırılmamış segment, 1999 İzmit ve 1912 Ganos depremleri arasında İstanbul yakınlarındaki Marmara Denizi’ndedir.

Depremlerin bu ardışıklığı, tektonik kuvvetlerin fayın bir bölümünden diğerine aktarılmasıyla açıklanır. Bir deprem, levhaların nispi hareketiyle biriken gerilmeleri yerel olarak serbest bırakır, ancak aynı zamanda bitişik fay segmentlerinin gerilmelerini arttırır, bu nedenle gelecekteki bir kırılmaya yaklaşır.

Bu segment zaten iyi yüklüyse (kırılmaya yakın), o zaman bir deprem diğerini tetikleyebilir. Aksi takdirde, sarsıntıya neden olmak için gerekli olan geri kalan gerilimi sağlamak için tektonik plakaların hareketini beklemek zorunda kalacağız. Bu “statik atış” olarak bilinir çünkü yer kabuğunun depremden sonraki durumu bir sonraki depremin nedenidir.

Yüzlerce kilometre yeni depremler

Ayrıca “dinamik” adı verilen bir aktivasyon türü de vardır. Bazı durumlarda, büyük bir depremden kaynaklanan gerilme değişimi, özellikle ana şokun merkez üssünden birkaç yüz kilometre uzakta bulunuyorlarsa, belirli depremlerin oluşumunu açıklamaya yetecek kadar büyük değildir.

Örneğin, California’daki Landers (1992) ve Hector Mine (1999) depremlerinden sonra, merkez üssünden birkaç yüz kilometre uzakta sismik sürüler gözlemlendi. Bu depremlerin tam olarak bu iki depremin yaydığı en güçlü sismik dalgaların geçişi sırasında meydana geldiği gösterilmiştir.

Benzer gözlemler, bu sismik dalgaların geçişi sırasında fayın çekirdeğini oluşturan malzemenin zayıflayarak kayma yoluyla gerilimin salınmasına, yani depreme neden olduğunu göstermek için laboratuvarda da benzer gözlemler yapılmıştır.

Bu tür davranış, çalkalandığında sıvı gibi davranabilen granüler ortamın fiziğinden kaynaklanır. Bir kum yığınını hızla sallamak, kendi ağırlığı altında dağılmasına neden olurken, karıştırmadan çok iyi bir arada tutar.

Bu nedenle, bir fayı hızlı bir şekilde sarsmak, kaymasına ve depremlere neden olabilir. Bu sismik dalgaların uzun mesafelerde yavaş heyelanlara neden olabileceği de gözlemlenmiştir. 2010’da Şili’de meydana gelen 8.9 büyüklüğündeki Maule depreminin yaydığı sismik dalgalar, merkez üssünden yaklaşık 7.000 kilometre uzakta, Meksika’nın batmasıyla birlikte yavaş bir kaymaya neden oldu.