Dev dalgalar derin denizdeki fay hareketleriyle yakından ilintili
Japonya açıklarında yürütülen derin deniz araştırmaları, kıyı şehirlerini basarak Fukuşima Nükleer Santrali’nin soğutma sistemini bozan ve ülkede radyasyon felaketine yol açan dev tsunami dalgalarının sebebini ortaya koydu.
Merkez üssü Tohoku bölgesinin doğu kıyısında, 24,4 km derinlikte olan deprem, yerel saate göre 14:46’da meydana geldi. 9 şiddetindeki depremin sebep olduğu tsunami dalgaları Japonya’da büyük zarara yol açtı. Depremde 15.828 kişi hayatını kaybetti ve 3760 kişi kayboldu. Kara ve demiryolları ağır hasar gördü, yangınlar çıktı ve yıkılan bir baraj yüzünden bölgeyi su bastı. Kuzeydoğu Japonya’da 4,4 milyon konut elektriksiz, 1,5 milyon ev susuz kaldı ve Fukuşima Nükleer Santrali’nde 1986 tarihli Çernobil kazasına benzeyen bir radyasyon sızıntısı yaşandı.
Ancak Mart 2011’de Japonya’nın Tohoku bölgesindeki şehirler ve balıkçı kasabalarını yerle bir eden derin deniz depremi jeologların beklediğinden çok daha şiddetliydi. Bununla birlikte, McGill Üniversitesi’nden yerbilimci Christie Rowe’un büyük ilgi çeken araştırması, Japonya’nın kuzeydoğu kıyısı açıklarında deniz tabanının aniden kaymasına yol açan depremin beklenmedik şiddetini açıklamakla kalmıyor. Aynı zamanda Büyük Okyanus’un kuzeybatı bölgelerinin de yüksek tsunami riski taşıdığını gösteriyor.
Jeolog ordusu
Mcgill üniversitesi Yer ve Gezegen Bilimleri Bölümü’nde araştırmalarını sürdüren Profesör Rowe, 2012 yılında Japonya’nın sondaj gemisi Çikyu ile 50 günlük okyanus araştırma seferine çıkan 27 bilim insanından biriydi. Dünyanın dört bir yanından gelen uzman araştırmacılardan oluşan dev kadro, ülkenin doğusundaki Japonya Çukuru’nda üç sondaj deliği açarak 2011 depremindeki yarık bölgesini inceledi. Japonya Çukuru olarak bilinen bölge, Yeryüzü’ndeki iki büyük tektonik plakanın Büyük Okyanus’un altında buluştuğu dalma–batma hattında yer alıyor. Bu bölgede Kuzey Amerika plakası Büyük Okyanus plakasının üzerinde kayıyor. Büyük Okyanus plakası ise kıvrılıp bükülerek dünyanın derinliklerine, manto tabakasına batıyor. Bu hat Japonya Çukuru olarak adlandırılıyor.
Dalma sürecinde deniz tabanının derinliklerindeki girintili çıkıntılı kaya katmanların birbirine sürtünerek takıldığı fay hatları bulunuyor. Takılan kaya katmanlarının binlerce yıl biriken enerjiyle aniden serbest kalarak hareket etmesi, yüksek basınç altındaki tabakalarının şiddetli bir sarsıntıyla sekerek boşalmasına sebep oluyor. Okyanus tabanında yeryüzüne yakın olan kayalar ise düşük basınç altında daha az sıkıştığı için nispeten elastikiyet göstererek aslında depremin etkisini azaltan bir tampon bölge meydana getiriyor.
2011 yılında meydana gelen tsunami felaketine kadar kayıtlardaki bu tür en şiddetli sarsıntı, 1960’ta Şili’de yaşanmış ve şiddetli depremle birlikte okyanus tabanı ortalama 20 metre kaymıştı. Dünya rekoru kıran Tohuku depreminde ise kayma 30 ila 50 metre olarak gerçekleşti. Üstelik geleneksel modellerin tersine, kayma elastik üst tabakaların etkisiyle yavaşlayacağına yüzeye doğru gittikçe hızlanarak deniz tabanında büyük bir yarık açtı. İşte dev tsunamiye, beklenmedik boyutlara ulaşan bu yarığın yukarıya iterek dipten dalgalandırdığı su kütlesi neden oldu.
Depreme otopsi yapmak
Geçen yıl düzenlenen Çikyu seferinin özet sonuçları Science dergisinde 6 Aralık 2013’te yayınlandı. Jeologlar beklenmedik ölçüde şiddetli depremde bazı ek faktörlerin etkili olduğunu düşünüyor. “Öncelikle fay hattı çok ince, örnek aldığımız bölgede beş metreden daha ince. Bildiğimiz kadarıyla bu da Dünya’daki en ince plaka kenarı” diyor Rowe. İnce fay hattı elastik üst katmanların depremin sarsıntısını tamponlama etkisini büyük ölçüde azalttı. Öyle ki California’nın ünlü San Andreas fayının kalınlığı yer yer birkaç kilometreye ulaşıyor.
Yerbilimciler aynı zamanda ince fay hattını dolduran kil tortullarının çok ince kumdan oluştuğunu keşfettiler. Rowe’a göre bu, “Hayal edebileceğiniz en kaygan kil. Parmaklarınıza sürüp ovuştursanız motor yağı gibi kaygan olur.” Elbette kil tabakasının yağlama etkisi fay hattını daha da kayganlaştırarak depremin etkilerinin deniz yüzeyine neredeyse hiç zayıflamadan ulaşmasına ve Japonya kıyılarını saatte 500 km hızla döven dev tsunamilere yol açtı.
Jeologlar araştırmalarını tamamlamak için deniz tabanına 800 metre derinliğinde bir delik açmalarını sağlayan özel tasarlanmış derin deniz sondaj aletleri kullandılar. Çünkü bölgedeki suyun derinliği de 6900 metreye ulaşıyordu. Nitekim Rowe daha önce bölgede daha önce hiç bu kadar derin bir sondaj kuyusu açılmadığını belirtiyor. Yedi bin metreye yaklaşan derinlik nedeniyle, sondaj matkabının çektiği kaya numunelerinin gemiye ulaşması altı saat sürdü. Güvertede gece vardiyasında çalışan Rowe hangi örneklerin su numunesi almak için jeokimyacılara teslim edileceğine ve hangi örneklerin jeologlar tarafından inceleneceğine karar verdi: “Numuneyi tekneye alır almaz röntgenini çektik” diyor Rowe: “Böylece jeokimyacılar tortullardaki gözeneklerin içine oksijen sızmadan su örneği alabildiler.” Tsunamilere yol açan depremlerin beklenenden daha şiddetli olabileceğine yönelik bulgular deprem risk değerlendirmelerinde ve can kaybını önlemek için kurulan yeni erken uyarı sistemlerinde dikkate alınacak.
