Depremler, tektonik plaka hareketleri veya volkanik faaliyetler nedeniyle yeryüzünde meydana gelen hızlı ve şiddetli sarsıntılardır. Dünyanın herhangi bir yerinde meydana gelebilirler ve altyapıya ciddi zarar verme, binaları yıkma ve can alma gücüne sahiptirler. Kökenlerini anlamak ve gelecekteki olayları öngörmek için sismologlar depremleri inceliyor, ancak kesin tarih ve yerlerini belirlemek hala zor.
Northwestern Üniversitesi, bir deprem fayının tüm geçmişini dikkate alan yeni bir deprem tahmin modeli oluşturdu.
Bir fay üzerindeki bir sonraki önemli depremin zamanlaması sismolojinin en büyük endişelerinden biridir ve Northwestern Üniversitesi’nden araştırmacılar bu konuda yardımcı olabilecek bir çalışma yaptılar.
Sismologlar eskiden faylar üzerindeki büyük depremlerin tahmin edilebilir düzenlerde ve önceki iki deprem arasındaki aralıklara eşit aralıklarla meydana geldiğini düşünürlerdi. Dünya her zaman buna uymaz; depremler beklenenden daha erken ya da daha geç meydana gelebilir. Sismologlar şimdiye kadar bu öngörülemez doğayı açıklayamıyorlardı.
Artık açıklayabiliyorlar. Northwestern Üniversitesi’ndeki sismologlar ve istatistikçiler şu anda mevcut olandan daha kapsamlı ve doğru bir deprem olasılığı modeli oluşturdular. Yeni model, bir sonraki depremi tahmin etmek için sadece aralarındaki ortalama süreyi kullanmak yerine, önceki depremlerin kesin zamanlamasını ve sırasını dikkate alıyor.
Bu çalışma, aralarında kısa aralıklar olan ve depremler arasında daha uzun aralıklar bulunan deprem grupları olan deprem kümelerinin kafa karıştırıcı fenomenini açıklıyor.
Weinberg Sanat ve Bilim Koleji’nde William Deering Yer ve Gezegen Bilimleri Profesörü olan Seth Stein, sadece zaman içindeki ortalamayı ve son depremden bu yana geçen süreyi değil, tüm deprem geçmişini dikkate almanın gelecekteki depremlerin ne zaman meydana geleceğini tahmin etmemize büyük ölçüde yardımcı olacağını söyledi. “Bir takımın beyzbol maçını kazanma olasılığını belirlemeye çalışırken yalnızca en son oyuna ve uzun vadeli ortalamaya bakmak istemezsiniz. Ekstra son maçları da gözden geçirmek faydalı olabilir. Artık depremler için de benzer önlemler alabiliriz.
Rapor, Bulletin of the American Seismological Society dergisinde yayımlandı. Stein, Northwestern’de profesör olan Bruce D. Spencer, James S. Neely ve yeni doktora mezunu Leah Salditch çalışmanın yazarlarıdır. Spencer IPR’de öğretim üyesi, Stein ise Northwestern Politika Araştırmaları Enstitüsü’nde (IPR) öğretim üyesi olarak görev yapmaktadır.
Halen Chicago Üniversitesi’nde profesör olan Neely, depremlerin güvenilmez bir otobüs gibi hareket ettiğini belirtti. “Otobüsün her 30 dakikada bir gelmesi gerekse de, bazen beklenenden çok daha erken ya da çok daha geç gelir. Bir deprem geç meydana gelse bile, sismologlar bir sonraki depremin erken meydana gelme olasılığının aynı olduğuna inanıyor. Bunun yerine, bizim yaklaşımımız geç kalması durumunda kısa sürede gelme olasılığını daha yüksek kılıyor. Ayrıca, bir sonraki otobüs, ilki ne kadar geç gelirse o kadar erken gelecektir.
Geleneksel ve Modern Deprem Modellemeleri
1906’da San Francisco’yu yerle bir eden önemli bir depremden bu yana kullanılan geleneksel teori, fay üzerindeki yavaş hareketlerin gerilimi biriktirdiğini ve bunların önemli bir deprem sırasında açığa çıktığını varsayar. Başka bir deyişle, bir fay sadece kısa süreli hafızaya sahiptir; sadece en son depremi “hatırlar” ve diğerlerini “unutmuştur”. Bu varsayım, gelecekteki depremlerin ne zaman meydana geleceğini tahmin etmek ve daha sonra depreme dayanıklı yapılar tasarlanırken ne kadar sarsıntı beklenmesi gerektiğini gösteren tehlike haritaları oluşturmak için kullanılır.
Ancak Neely, “büyük depremlerin saat gibi işlemediğini” belirtmiştir. “Zaman zaman, bir dizi önemli depremin hızla meydana geldiğine ve ardından uzun süre hareketsiz kaldığına tanık oluyoruz. Geleneksel modeller bu davranışı yönetemiyor.
Buna karşın yeni model, deprem faylarının daha akıllı olduğu ve sismologların düşündüğünden daha uzun bir hafızaya sahip olduğu varsayımını yapıyor. Uzun süreli fay hafızasının nedeni, bazen büyük bir depremin zaman içinde fay üzerinde biriken gerilimi tamamen ortadan kaldırmaması; bir kısmının kalması ve potansiyel olarak başka bir depremi tetikleyebilmesidir. Bu da depremlerin neden zaman zaman gruplar halinde meydana gelebildiğini açıklamaktadır.
Şu anda ABD Jeolojik Araştırmalar Kurumu için çalışan Salditch’e göre, “deprem kümeleri fayların uzun vadeli hafızaya sahip olduğunu gösteriyor.” “Uzun zamandır önemli bir deprem meydana gelmediyse, bir deprem daha meydana gelse bile, fayın ‘hafızası’ zaman zaman deprem tarafından silinmez, kalıcı bir gerginlik bırakır ve başka bir deprem olma olasılığını artırır. Yeni modelimiz deprem olasılıklarını bu şekilde belirlemektedir.
Örneğin, San Andreas fayının Mojave kısmında ortalama 135 yılda bir önemli depremler olmasına rağmen, en son deprem 1812’deki depremden sadece 45 yıl sonra 1857’de meydana gelmiştir. Yeni model, 1812 depreminin 1508’deki son depremden 304 yıl sonra meydana gelmesi nedeniyle geleneksel model kullanılarak bunun tahmin edilememesine rağmen, artık gerilmenin 1857’de normalden daha erken meydana gelen bir depremle sonuçlandığını göstermektedir.
İstatistik profesörü Spencer’a göre, “önceki depremlerin kesin zaman ve sırasının önemli olduğu açıkça görülüyor.” Birçok sistemin davranışı, uzun tarihsel geçmişlerinden etkilenir. Örneğin, önceki burkulmaların yanı sıra en son burkulma da ayak bileğinizi incitme riskinizi etkiler.
Kaynak: “A More Realistic Earthquake Probability Model Using Long‐Term Fault Memory” by James S. Neely, Leah Salditch, Bruce D. Spencer and Seth Stein, 27 December 2022, Bulletin of the Seismological Society of America.
