Ana Sayfa Bilim Gündemi Karadeniz’de deprem ve tsunami

Karadeniz’de deprem ve tsunami

233

11 Nisan 2022’de Zonguldak’tan 115 km uzakta, Karadeniz’de 4.5 büyüklüğünde bir deprem olunca Karadeniz’in deprem tehlikesi gündeme geldi. Karadeniz’in kapladığı o büyük alanda, zaman zaman deprem ve tsunami olduğu biliniyor, ancak Türkiye’nin karasal alanı ve çevresindeki bölgelerdeki kadar sıklıkta depremler olmuyor. 4.5 büyüklüğündeki son deprem vesilesi ile bu yazıda, daha önce yayınlanmış deprem kataloglarından ve bilimsel makalelerden faydalanarak Karadeniz’in jeolojik ve jeofizik yapısı yanı sıra deprem ve tsunami özelliklerini okuyucuların bilgisine sunmaya çalıştım.

Dev bir havza: Karadeniz
Karadeniz havzası, Atlantik’ten Pasifik okyanusuna kadar uzanan Alp-Himalaya tektonik kuşağının en büyük ve en derin kıta içi havzalarından biridir. Karadeniz, milyonlarca yıl önce var olan ve bugünkü Akdeniz’in atası olan Tetis Okyanusu’nun Anadolu kıtasının kuzeyinde kalan bölümü olarak oluşmuştur. 1100 km’den fazla uzunluk, 150 ila 300 km arasında değişen genişlik ve 2 km derinlikteki heybetli Karadeniz havzası, günümüzde bir iç deniz kimliği kazanmıştır (Şekil 1). Karadeniz, Batı ve Doğu Karadeniz havzaları olmak üzere iki ana havzaya ayrılır. Batı ve Doğu Karadeniz havzaları, kuzeyde Andrusov Sırtı (ridge) ve güneyde Arkhangelsky Sırtı’ndan oluşan Orta Karadeniz Sırtı ile ayrılmaktadır. Karadeniz, 12 km kalınlığa varan kalınlıkta denizel tortullarla doludur (Şekil 2). Karadeniz’in altında uzanan yer kabuğunun, güneyde konumlanan Anadolu Levhası’nın kıtasal yerkabuğu yapısından farklı olarak okyanusal kabuk niteliklerine sahip olduğu düşünülmektedir.

Şekil 1. Afrika Levhası’nın kuzeye doğru hareketi nedeniyle Avrasya Levhası ile Anadolu Levhası arasında sıkışan Karadeniz kıyı ve iç bölgelerinde çeşitli tektonik kırık (fay) hatları oluşmuştur. Kıyı bölgelerinde ters faylar ve normal fay hatları kıyılara paralel olarak konumlanır. Doğu Karadeniz, Batı Karadeniz havzasından 34-36 derece boylamları arasında sol yönlü bir doğrultu atımlı fayla kesilmekte ve burada bir sırt yapısı (ridge) oluşmaktadır.
Şekil 2. Karadeniz Havzası’nın doğu-batı doğrultusunda alınan kesit boyunca yerkabuğu ve üst manto yapısı. Karadeniz altında kalan yerkabuğunun okyanusal kabuk özelliğinde olduğu düşünülmektedir.

Karadeniz depremleri
Deprem kataloglarındaki veriler zaman içerisinde iki ayrı gruba ayrılır. Depremler, oluş tarihlerine göre tarihsel dönem (1900 yılı öncesi) ve aletsel kayıt dönemi (1900 yılı ve sonrası) olarak sınıflanır. Bunun nedeni tarihsel dönemde deprem kayıt cihazları olmamasıdır. O dönemde olan depremlerin insan, arazi ve yapılar üzerindeki etkileri gözlemciler ve haberciler tarafından yazılı olarak kayda geçmiştir. O kayıtlardaki değerlendirmelere göre, depremin tarihi, büyüklüğü, yeri ve hasar şiddeti konusunda orta derecede güvenilir bilgi sahibi olabiliyoruz. En büyük hasar şiddetini kullanarak depremin büyüklüğü tahmin edilebiliyor. Aletsel dönemde ise depremin kayıtçılar (sismograf) üzerinde somut kaydı elde edildiğinden, nicel ölçülere ve hesaplara dayalı yer, tarih, büyüklük ve derinlik hakkında daha duyarlı bilgiler edinebiliyoruz. Günümüzde yeryüzüne dağılmış binlerce deprem kayıtçısından alınan bilgilerle Dünyanın herhangi bir yerindeki küçük depremlerin tüm sismolojik özelliklerini elde edebiliyoruz.
Şekil 3’de 1900-Nisan 2022 yılları arasında (aletsel dönem) Karadeniz dahil Türkiye ve yakın çevresinde olmuş ve büyüklükleri 5.0 ve daha fazla olan depremlerin dış merkez haritası gösterilmiştir. Bu şekilden de görüleceği gibi son 122 yılda Türkiye, İran, Kafkaslar, Akdeniz’de çok sayıda kuvvetli ve büyük depremler olmakla birlikte, göreceli olarak Karadeniz’de deprem etkinliği oldukça düşük olmuştur.
Bu çalışma için, Karadeniz için ayrıca büyüklüğü 3.5 ve daha büyük olan depremlerin haritasını çizdiğimizde (Şekil 4), deprem etkinliğinin özellikle kıyılarda yoğunlaştığı gözlenmektedir. Küçük depremlerin dağılımlarını incelediğimizde, bazı bölgelerde deniz tabanı altında aktif kırık ve fayların olduğu anlaşılmaktadır.

Şekil 3. Türkiye ve Karadeniz çevresinde 1900-Nisan 2022 tarihleri arasında oluşan ve büyüklüğü 5.0 daha fazla olan depremlerin dış merkezlerinin dağılımı (USGS).
Şekil 4. Karadeniz ve yakın çevresinde 1900-Nisan 2022 tarihleri arasında oluşmuş ve büyüklüğü 3.0 daha fazla olan depremlerin dış merkezlerinin dağılımı (USGS).

Şekil 3 ve Şekil 4 karşılaştırıldığında Karadeniz kıyısı ve Karadeniz havzasında küçük ve orta kuvvette depremlerin etkinliğinin arttığı gözlenmektedir. Bunun anlamı, Karadeniz havzasında yerkabuğunun çeşitli yerlerinde bulunan bazı fayların etkin olduğudur. Karadeniz’de yapılan jeofizik ve jeolojik araştırmalar ve derin ve sığ deniz sismiği çalışmaları ile deprem potansiyeli olan faylar haritalanmıştır. Diğer dikkat çekici bir gözlem de, Doğu Karadeniz havzasının, Batı Karadeniz havzasına kıyasla deprem etkinliği bakımından daha sakin olmasıdır. Yine bir başka dikkat çekici durum da, doğu Karadeniz kıyı ve karasal bölgelerinin deprem etkinliğinin yüksekliğidir. Bu durum, Soçi ve Anapa kıyılarına paralel yerleşen Tuapse çukuruna yakın (Şekil 1) bazı fayların etkin olduğu şeklinde yorumlanabilir.

Karadeniz tsunamileri
Karadeniz’in tsunami tarihi incelendiğinde, kıyılardaki yerleşim alanlarında etkili olmuş birçok tsunami olaylarının oluştuğu anlaşılmaktadır (Çizelge 1, Şekil 5). Yapılan araştırmalarda Karadeniz’de tsunamilerin dalga boylarının 45-110 metre arasında değiştiği bulunmuştur. Tsunami dalgasının kıyıya varış hızının 120-140 km/saat arasında değiştiği, tsunaminin Karadeniz’in bir kıyısından öteki kıyısına 10 ile 110 dakika arasında değişen sürelerde ulaştığı belirtilmiştir. Denizlerde tsunami  olayları yalnızca deprem kaynaklı olmamaktadır. Tsunami kaynakları beş farklı başlık altında toplanmıştır. Bunlar; deniz tabanında olan depremler (DR), depremle ilişkili olan ancak kaynağı tam olarak bilinmeyen olaylar (DA), Depremin kıyılarda neden olduğu heyelanlar (DL), depremin neden olduğu deniz içi heyelanlar (DS) ve deprem ile ilişkili olmayan ancak denizde kritik durumda olan heyelanların oluşması (DG) olarak sınıflanmaktadır. Özellikle kıyıların deniz tarafında yüksek eğimli ve derin yamaçlarında yüzyıllarca biriken tortul kütlelerin bir depremle veya kritik kütleye erişmiş tortul kütlelerin yerçekimi etkisiyle bir anda hareket etmesiyle büyük tsunami olayları ortaya çıkabilmektedir. Volkanik bölgelerde denizlerdeki volkanların aniden püskürmesi veya volkan yamaçlarındaki büyük kütlelerin ani heyelanı da kıyılardaki yerleşimlerde kayıplara neden olan tsunami oluşturmaktadır. Bunun en son örneği Endonezya’nın Sunda Boğazı civarındaki Anak Krakatau volkanıdır. 22 Aralık 2018 tarihinde volkanın büyük bir kütlesi aniden denize heyelan etmiş ve oluşan büyük tsunami 437 kişinin ölümüne neden olmuştur.
Karasal alanda olan ve hatta Karadeniz kıyılarına uzakta yer alan bazı büyük depremler, kıyı bölgelerinde oluşturduğu yer kabuğu hareketleriyle hasarlara ve tsunamiye neden olmuştur. Örneğin, 26 Aralık 1939’da Erzincan merkezli 8.0 büyüklüğündeki deprem Karadeniz kıyısına 150 km uzakta olmasın rağmen, Ordu ve Giresun kıyılarında deniz önce çekilmiş ve sonrasında tsunami şeklinde kıyıya vurmuştur. Benzer bir diğer tsunami olayı, 7 Mayıs 1598’de İç Anadolu’da Amasya’da olan 7.0 büyüklüğündeki depremin Karadeniz kıyılarında yarattığı tsunami etkisidir. Çizelge 1’de verilen tsunami olaylarının konumları Şekil 3’de gösterilmiştir.

Çizelge 1. Karadeniz’de tsunami oluşturan 33 adet deprem ve jeolojik olayların listesi. Kısaltmalar; DL, DS, DA, DR ve DG metin içerisinde açıklanmıştır. N: Tsunaminin kaynağı, Io: Deprem şiddeti, M: Deprem büyüklüğü, Th: Oluşan tsunaminin metre olarak kıyıda su baskın yüksekliği, G: Tsunami olayının güvenirlik derecesi, 1: Çok şüpheli tsunami, 2: Sorgulanabilir tsunami, 3:Olası tsunami, 4: Belirgin tsunami.
Şekil 5. Karadeniz’de MÖ 1’nci yüzyıldan 2014 yılına kadar olan sürede kaydedilen tsunami olaylarının konumları. Konumlardaki sayılar Çizelge 1’de verilen numaralara karşılık gelir. Koordinatı verilmeyen tsunami olayları haritada gösterilmemiştir.

Sonuç ve Değerlendirme
Alp-Himalaya deprem kuşağının bir parçası olan Karadeniz, Türkiye’nin karasal alanındaki yoğun deprem etkinliğine kıyasla daha az deprem etkinliği sergilemekle birlikte bazı büyük depremler nedeniyle kıyılarındaki yerleşimlerde önemli hasarlar gözlenmiştir.
Son 2.000 yıllık dönemde Karadeniz kıyılarında çeşitli derecelerde ve kayıplara neden olan tsunami olaylarına rastlanmıştır. Gözlenen tsunami olaylarının bir bölümü doğrudan depremlerle ilişkili olmayıp deniz içerisindeki sırt ve yamaçlarda yer alan büyük heyelanlar nedeniyle oluşmuştur.
Bugüne kadar yapılan araştırmalar Karadeniz’in deprem ve tsunami tehlikesinin göz ardı edilemeyecek öneme sahip olduğunu ortaya koymaktadır. Bu nedenle, Karadeniz kıyılarımızda yer alan yerleşmelerin ve kıyı tesislerinin maruz kalacakları deprem ve tsunami tehlikelerinin ve oluşturabileceği kayıp risklerinin dikkate alınması ve risk azaltma çalışmalarına önem verilmesi gerekmektedir.

Kaynaklar

Altınok, Y., 1999. Tsunamis along the coasts of the Black Sea. Second Balkan Geophysical Congress and Exhibition, Proceedings of the Conference, 46–47.

-Ambraseys, N.N. and Finkel,C., 1995, The Seismicity of Turkey and Adjacent Areas. A Historical Review, 1500-1800, Eren Yayincilik, Istanbul.

-Diaconescu, M., Craiu, A., Toma-Dănila, D., Constantinescu, E. G., Seismicity and Tsunamigenic Potential of The Black Sea and Surrounding Areas, Paper presented at the 5th GEOSCIENCE Symposium of the Romanian Society of Applied Geophysics, November 20–22, 2020, Bucharest, Romania. Rev. Roum, Géophysique, 63–64, p. 23–30, 2019–2020, Bucureşti https://zenodo.org/record/4545543#.YmV9si8RqL0

-A. Papadopoulos, G. Diakogianni, A. Fokaefs, and B. Ranguelov, 2011. Tsunami hazard in the Black Sea and the Azov Sea: a new tsunami catalogue, Natural Hazards and Earth System Sciences, 11, 945–963, 2011 www.nat-hazards-earth-syst-sci.net/11/945/2011/ https://www.researchgate.net/publication/253921492_Tsunami_hazard_in_the_Black_Sea_and_the_Azov_Sea_A_new_tsunami_catalogue

-https://www.nature.com/articles/s41598-019-48327-6.pdf

-https://www.researchgate.net/publication/260073311_Tsunami_in_the_Black_Sea_Comparison_of_the_historical_instrumental_and_numerical_data

-Mcclusky, S., Balassanian, S., Barka, A., Demir, C., Ergintav, S., Georgiev, I., Gürkan, O., Hamburger, M., Hurst, K., Kahle, H., Kastens, K., Kekelidze, G., King, R., Kotzev, V., Lenk, O., Mahmoud, S., Mishin, A., Nadariya, M., Ouzounis, A., Paradissis, D., Peter, Y., Prilepin, M., Reilinger, R., Sanlı, I., Seeger, H., Tealeb, A., Toksöz, M.N. ve Veiss, G., 2000. Global positioning system constraints on plate kinematics and dynamics in the eastern Mediterranean and Caucasus, Journal of Geophysical Research- Solid Earth, 105 (B3), 5695–5719. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/1999JB900351

-Oaie, G., Seghedi, A. ve Radulescu, V., 2016. Natural marine hazards in the black sea and the system of their monitoring and real-time warning, Geo-Eco-Marina, 22/2016 https://www.researchgate.net/publication/313091052_Natural_marine_hazards_in_the_black_sea_and_the_system_of_their_monitoring_and_real-time_warning

-Papadopoulos, G.A., Diakogianni, G., Fokaefs, A. ve Ranguelov, B., 2011. Tsunami hazard in the Black Sea and the Azov Sea: a new tsunami catalogue, Hazards Earth Syst. Sci., 11, 945–963, 2011 https://nhess.copernicus.org/articles/11/945/2011/nhess-11-945-2011.pdf

-USGS, 2022. https://www.usgs.gov/programs/earthquake-hazards/earthquakes

-Yalçıner A. C., Pelinovsky, E., Talipova, T., Kurkin, A., Kozelkov, A. ve Zaitsev A., 2004. Tsunami in the Black Sea: Comparison of the historical, instrumental and numerical data, Journal of Geophysical Research, 109, C12023, 1–13.

-Yegorova, T. ve Gobarenko, V., 2010. Structure of the Earth’s crust and upper mantle of the West- and East-Black Sea Basins revealed from geophysical data and its tectonic implications, Geological Society, London, Special Publications, 340, 23-42.

-Yegorova, T., Gobarenko, V. ve Yanovskaya, T., 2013. Litosphere structure of the Black Sea from 3-D gravity analysis and seismic tomography, J. Int., 193, 287–303.  https://academic.oup.com/gji/article/193/1/287/735694

Önceki İçerikBosna-Hersek kuvvetli bir depremle sarsıldı
Sonraki İçerikVarlık ve Yokluk, Gelmek ve Gitmek Arasında Bilmeceler