Deprem

Deprem, yer sarsıntısı, seizma veya zelzele, yer kabuğunda beklenmedik bir anda ortaya çıkan enerji sonucunda meydana gelen sismik dalgalanmalar ve bu dalgaların yeryüzünü sarsması olayıdır. Sismik aktivite ile kastedilen, meydana geldiği alandaki depremin frekansı, türü ve büyüklüğüdür. Depremler sismograf ile ölçülür. Bu olayları inceleyen bilim dalına da sismoloji denir. Depremin büyüklüğü Moment magnitüd ölçeği (ya da eskiden kullanımda olan Richter ölçeği) ile belirlenir. Bu ölçeğe göre 3 ve altı büyüklükteki depremler genelde hissedilmezken 7 ve üstü büyüklükteki depremler yıkıcı olabilir. Sarsıntının şiddeti Mercalli şiddet ölçeği ile ölçülür. Depremin meydana geldiği noktanın derinliği de yıkım kuvveti üzerinde etkilidir, bu sebepten yeryüzüne yakın noktalarda gerçekleşen depremler daha çok hasara neden olmaktadır.

Dünya yüzeyinde gerçekleşen depremler kendilerini bazen sallantı bazen de yer değiştirme şeklinde göstermektedir. Bazen yeryüzüne yakın bir noktada güçlü bir deprem gerçekleştiğinde okyanus kıyılarında tsunamiye sebep olabilir. Depreme bağlı sarsıntılar ayrıca toprak kaymasına neden olabilirken volkanik aktiviteleri de tetikleyebilir.

Genel olarak deprem sözcüğü herhangi bir sismik olayın ürettiği (doğal bir fenomen olarak gerçekleşmiş veya insanların sebebiyet verdiği) sismik dalgaları adlandırmak için kullanılır. Depremler genellikle kırıkların (fay hatları) çatlamasıyla oluşur. Bunun yanı sıra volkanik faaliyetler, toprak kaymaları, mayın patlamaları veya nükleer patlamalar sonucunda da depremler gerçekleşebilir.

Normal faylar, esasen kabuğun ıraksak sınır gibi uzamış olduğu alanlarda meydana gelir. Normal faylarla ilişkili depremler genellikle 7 büyüklüğünden daha azdır. Birçok normal fay boyunca maksimum büyüklükler daha da sınırlıdır, çünkü bunların çoğu kırılgan tabakanın kalınlığının yalnızca yaklaşık olduğu İzlanda'da olduğu gibi yayılma merkezleri boyunca yer alır.

Ters faylar, yakınsak sınır gibi kabuğun kısaldığı alanlarda meydana gelir. Ters faylar, özellikle yakınsak levha sınırları boyunca olanlar, en güçlü depremlerle, mega bindirmeli depremlerle ilişkilidir, bunların neredeyse tümü 8 veya daha büyük büyüklükteki depremlerdir. Mega bindirme depremleri, dünya çapında salınan toplam sismik momentin yaklaşık %90'ından sorumludur.

Doğrultu atımlı faylar, özellikle kıtasal dönüşümler, yaklaşık 8 büyüklüğünde büyük depremler üretebilir. Doğrultu atımlı faylar, neredeyse dikey olarak yönlendirilme eğilimindedir ve kırılgan kabuk içinde yaklaşık olarak genişliğe neden olur. Dolayısıyla, 8'den çok daha büyük depremlerin olması mümkün değildir.

Ek olarak, üç hata tipinde bir stres seviyeleri hiyerarşisi vardır. Bindirme fayları en yüksek, doğrultu atımlı orta faylar ve normal faylar en düşük gerilim seviyeleri tarafından oluşturulur. Bu, faylanma sırasında kaya kütlesini "iten" kuvvetin yönü olan en büyük asal gerilimin yönü dikkate alınarak kolayca anlaşılabilir. Normal faylar durumunda, kaya kütlesi dikey yönde aşağı doğru itilir, dolayısıyla itme kuvveti ("en büyük" ana gerilim) kaya kütlesinin ağırlığına eşittir. Bindirme durumunda, kaya kütlesi en az asal gerilme yönünde, yani yukarı doğru, kaya kütlesini kaldırarak "kaçar" ve böylece örtü tabakası "en az" asal gerilmeye eşittir. Doğrultu atımlı faylanma, yukarıda açıklanan diğer iki tip arasında orta düzeydedir. Üç faylanma ortamındaki gerilim rejimindeki bu farklılık, fayın boyutlarından bağımsız olarak yayılan enerjideki farklılıklara katkıda bulunan faylanma sırasındaki gerilim düşüşündeki farklılıklara katkıda bulunabilir.

Artçı sarsıntı, bir önceki deprem olan ana şoktan sonra meydana gelen bir depremdir. Kayalar arasındaki hızlı gerilim değişimleri ve ilk depremden kaynaklanan gerilim ana şokun etkilerine uyum sağlayan yırtılmış fay düzlemi etrafındaki kabukla birlikte, bu artçı şokların ana nedenleridir.

Bir artçı sarsıntı, ana şokla aynı bölgededir ancak her zaman daha küçük bir büyüklüktedir, ancak yine de daha önce ana şoktan hasar görmüş binalara daha da fazla hasar verecek kadar güçlü olabilirler.

Bir artçı ana şoktan daha büyükse, artçı ana şok olarak yeniden adlandırılır ve ilk ana şok öncü deprem olarak yeniden adlandırılır. Yer değiştiren fay düzlemi etrafındaki kabuk ana şokun etkilerine göre ayarlanırken artçı şoklar oluşur.

Artçı sarsıntılar ana depremin hissedildiği merkezde gerçekleşir ancak büyüklük olarak ondan daha küçüktür. Eğer artçı sarsıntı ana depremden daha şiddetli gerçekleşirse bilinmelidir ki artçıdan önce meydana gelen deprem ana deprem değil öncü depremdir ve artçı sarsıntı adı verilen sarsıntı aslında ana depremdir.

Belirli bir bölgede meydana gelen depremler dizisidir. Artçı sarsıntılardan farkı tek bir depreme bağlı olmayışlarıdır. Esas depremden sonra ondan daha yüksek şiddette artçılar meydana gelmezken, deprem fırtınalarında bu mümkündür. Deprem fırtınasına örnek olarak 2004 yılında Yellowstone Millî Parkında meydana gelen sismik aktiviteleri verilebilir.

Depremlerin büyük çoğunluğu dünyadaki tektonik tabakaların hareketi sonucu meydana gelir. Bunun yanı sıra insanlar da deprem oluşumuna neden olabilir. Büyük barajlar ve köprüler inşa ederken, toprağı delerken, kömür madeni kazarken veya petrol kuyuları açarken insanlar yapay depremlere sebebiyet verebilirler. Bunun en bilinen örneklerden biri 2008 yılında Çin'in Sichuan kentindeki Zipingpu Barajı'nın çökmesi sonucu oluşan ve 69.227 kişinin ölümüne sebep olan yapay depremdir.

Dünyada her yıl yaklaşık 500.000 deprem meydana gelmekte ve bunların 100.000 kadarı hissedilmektedir. Guatemala, Şili, Peru, Endonezya, İran, Pakistan, Portekiz, Türkiye, Yeni Zelanda, Yunanistan, İtalya, Japonya ve ABD gibi ülkelerde sıklıkla ve küçük şiddetlerde depremler meydana gelmektedir.

Büyük şiddette depremler az sıklıkla gerçekleşir. Örneğin; Kabaca günde 10 kez gerçekleşen depremlerin çoğunun 4 büyüklüğünde olması 5 büyüklüğüne göre daha olasıdır. Yine örneğin; İngiltere'de her yıl 3.7-4.6 büyüklükleri arası depremler ve 10 yıl içinde 4.7-5.5 büyüklüklerinde depremler görülürken 5.6 ve üstü büyüklükteki depremler 100 yılda bir görülebilmektedir. Buna Gutenberg-Richter kuralı denilmiştir.

Yine USGS'ye göre 1900 yılından bu yana yılda ortalama 18 adet 7.0-7.9 büyüklükleri arasında deprem meydana gelirken 8.0 ve üstü bir deprem yılda ortalama yalnızca bir kez gerçekleşmektedir.

Bir depremin büyüklüğünü tanımlamak için kullanılan araçsal ölçekler, 1930'larda Richter büyüklük ölçeği ile başladı. Deprem genliğinin nispeten kolay bir ölçümüdür ve 21. yüzyılda en az düzeyde kullanılır.

Sismik dalgalar, Dünya'nın iç kısmından geçer ve büyük mesafelerde sismograflar tarafından kaydedilebilir. Yüzey dalgası büyüklüğü, 1950'lerde uzak depremleri ölçmek ve daha büyük olayların doğruluğunu artırmak için bir araç olarak geliştirildi. Moment büyüklük ölçeği yalnızca şokun genliğini ölçmekle kalmaz aynı zamanda sismik momenti de hesaba katar (toplam kırılma alanı, fayın ortalama kayması ve kayanın katılığı). Japonya Meteoroloji Ajansı sismik şiddet ölçeği, Medvedev–Sponheuer–Karnik ölçeği ve Mercalli şiddet ölçeği, gözlemlenen etkilere dayalıdır ve sarsıntının şiddetiyle ilişkilidir.

Depremler sismograflarla uzun mesafelerde ölçülür çünkü sismik dalgalar dünyanın iç kısmı boyunca hareket eder. Depremin kesin büyüklüğü Moment magnitüd ölçeği numaralandırması (ya da eskiden kullanımda olan Richter ölçeği) ile tespit edilir. Buna göre 7 ve üstü depremler yıkıcı türlerdendir. Hissedilen şiddet ise Mercalli şiddet ölçeği ile ölçülür (2-12 şiddeti).

Dünyanın iç kesimlerinde, şok veya P dalgaları S dalgalarından çok daha hızlı hareket eder (yaklaşık ilişki 1.7:1). Merkez üssü’nden gözlemevine seyahat süresindeki farklılıklar mesafenin bir ölçüsüdür ve Dünya'daki hem deprem kaynaklarını hem de yapıları görüntülemek için kullanılabilir. Ayrıca, hipomerkez derinliği kabaca hesaplanabilir.

Depremler sadece şiddetlerine göre kategorilendirilmezler. Bunun yanı sıra nerede meydana geldikleri de önemlidir. Dünya sismik aktivitelerle birlikte coğrafi ve politik olarak 754 Flinn-Engdahl bölgeleri (F-E bölgeleri)'ne ayrılmıştır. Daha aktif alanlar daha küçük alanlara bölünmüştür. Pek aktif olmayan kuşaklar ise geniş F-E bölgeleri oluşturur.

Sallantı ve yeryüzü çatlamasına bağlı olarak binaların ve dikili yapıların zarar görmesi depremlerin en temel sonuçlarından biridir. Sonucun ciddiyeti; depremin Richter ölçeğine göre şiddeti, merkez üsse olan uzaklığı ve yerel jeolojik, jeomorfolojik durumlarına bağlı olarak dalga yayılımını arttıran yahut azaltan karmaşık bir birleşimdir.

Yer sarsıntısı zemin hızlanması ile ölçülür. Bölgeye özgü jeolojik, jeomorfolojik ve yapısal özellikler düşük şiddetli depremlerde bile güçlü şiddette bir sallantıya sebep olabilir. Buna amplifikasyon etkisi denmektedir.

Depremlerin ardından gelen pek çok ve sürekli artçı sarsıntı, volkanik dağların aktif hale geçmesi, kıyıya vuran güçlü dalgalar ve orman yangınları sonucu heyelanlar meydana gelebilmektedir. Heyelanlar deprem sonrası yardım için orada bulunan insanlar açısından da tehlike oluşturmaktadır.

Depremlerin ardından elektrik hatları ile gaz borularının zarar görmesi sonucu yangınlar çıkabilir. Yine depreme bağlı olarak su borularının da zarar görmesi durumunda depremlere bağlı yangınlara zamanında müdahale etmek zorlaşabilmektedir. Örneğin; 1906 San Francisco depreminde ölümlerin çoğu durdurulamayan yangın sonucunda gerçekleşmiştir.

Zemin sıvılaşması sallantı sonrası suya doymuş tanecikli materyallerin sıkılığını kaybetmesi ve katı halden sıvı hale geçmesi şeklinde görülebilir. Bu durumda binalar ve köprüler çökebilir ya da bulunduğu noktaya batabilir. Örneğin; 1964 Alaska Depremi'nde pek çok yapı toprağın sıvılaşması sonucu çökmüştür.

Tsunamiler okyanus ya da denizlerin tabanında oluşan depreme bağlı taban çökmesi, zemin kaymaları gibi tektonik olaylar sebebiyle denizde açığa çıkan enerji sonucunda meydana gelen uzun periyotlu deniz dalgasını temsil eder.

Tsunamiden sonra oluşan dalganın diğer deniz dalgalarından farkı, su zerreciklerinin sürüklenmesi sonucu hareket kazanmasıdır. Derin denizde varlığı hissedilmezken sığ sulara geldiğinde dik yamaçlı kıyılarda ya da V tipi daralan körfez ve koylarda bazen 30 metreye kadar tırmanarak çok şiddetli akıntılar yaratabilen tsunamiler; insanlar için deprem, tayfun, çığ, yangın ya da sel gibi bir doğal afet haline gelebilmektedir.

Seller de deprem sonrası oluşabilen afetlerden biridir. Sellere nehir ve göllerin kapasitelerinden fazla su taşımaları sonucunda taşmalarının yanı sıra deprem sırasında barajların yıkılması veya hasar görmesi de sebep olabilir.

Bir depremden kaynaklanan fiziksel hasar, belirli bir alandaki sarsıntının yoğunluğuna ve nüfusun türüne bağlı olarak değişebilir. Gelişmemiş ve gelişmekte olan topluluklar, gelişmiş topluluklara kıyasla sıklıkla sismik bir olaydan daha şiddetli ve daha uzun süreli etkiler yaşarlar.

Kayıtlı tarihin en yıkıcı depremlerinden biri, 23 Ocak 1556'da Çin'in Şensi şehrinde meydana gelen 1556 Şensi depremi idi. 830.000'den fazla insan öldü. Bölgedeki evlerin çoğu yaodong—lös yamaçlarına oyulmuş meskenlerdi—ve bu yapılar çöktüğünde birçok kurban öldü. 240.000 ila 655.000 kişinin ölümüne neden olan 1976 Tangshan depremi, 20. yüzyılın en ölümcül depremiydi.

Yeryüzünde ölçülmüş en büyük deprem 22 Mayıs 1960 tarihinde Şili'nin Valdivia kentinde meydana gelen 9.5 büyüklüğündeki depremdir. Enerji boşalımı açısından kıyaslandığında ise bir sonraki en büyük deprem 9.2 ile 27 Mart 1964 tarihinde Alaska'da gerçekleşmiştir.

Yeryüzünde ölçülmüş en büyük 10 depremin tamamı 8.5 ve üstü büyüklükteyken buna paralel olarak en çok can kaybına sebebiyet vermiş depremlerden biri de 2004 yılında Hint Okyanusunda meydana gelen depremdir.

Depremlerin en önemli sonucu insanların hayatını kaybetmesidir. Güçlü bir deprem gerçekleştiğinde okyanus kıyısında bulunan ve pek çok insanın yaşadığı bölgeler önemli risk oluşturmaktadır. Depreme bağlı olarak denize ve okyanusa kıyı olan bölgelerde tsunamiler meydana gelebilmekte ve bu dev dalgalar binlerce kilometre uzaklıktaki bölgeleri bile etkileyebilmektedir. Tehlike altındaki diğer insanlar depremlerin nadir ancak kuvvetli görüldüğü yerlerde yaşayanlarla depreme önem veremeyecek kadar fakir bölgelerde yaşayanlar ve kontrolsüz inşa edilmiş yapılarda ikamet eden insanlardır.

Deprem tahmini, sismoloji biliminin, belirtilen sınırlar dahilinde gelecekteki depremlerin zaman, konum ve büyüklüğünün belirtilmesiyle ilgilenen dalıdır. Depremlerin oluşacağı yer ve zamanı tahmin etmek için birçok yöntem geliştirilmiştir. Sismologların önemli araştırma çabalarına rağmen, belirli bir gün veya ay için bilimsel olarak tekrarlanabilir tahminler henüz yapılamamaktadır.

Deprem mühendisliğinin amacı, depremlerin binalar ve diğer yapılar üzerindeki etkilerini öngörmek ve bu yapıları hasar riskini en aza indirecek şekilde tasarlamaktır. Mevcut yapılar, depreme karşı dayanıklılıklarını artırmak için sismik güçlendirme ile değiştirilebilir. Deprem sigortası yaptırmak, bina sahiplerine depremlerden kaynaklanan kayıplara karşı finansal koruma sağlayabilir. Acil durum yönetimi stratejileri, bir hükûmet veya kuruluş tarafından riskleri azaltmak ve sonuçlara hazırlanmak için önceden hazırlanabilir.

Milattan önce 625-547 yıllarında yaşayan Thales depremlere yeryüzü ve su arasındaki gerilimin sebep olduğunu ileri sürmüştür. Miletli Anaksimenes'e göre ise eğimli arazilerin kurak yahut yaş olma durumu depremlerin temel sebebiydi. Bir diğer filozof Demokritos da depreme sebep olarak suyu göstermişti. Gaius Plinius Secundus depremleri yeraltı fırtınaları olarak tanımlıyordu.

Yunan mitolojisinde, Poseidon depremlerin sebebi ve tanrısı olarak görülüyordu. Ne zaman kötü hissetse 3 dişli çatalını yere saplar, deprem ve benzeri felaketlere yol açardı. Bunların dışında o depremi insanları korkutmak ve onlardan öç almak için de kullanmıştır.

Japon mitolojisinde, Namazu (鯰) adı verilen dev kedi balığının depremlere sebep olduğuna inanılmıştır. Namazu, yeryüzü çamurunun altında yaşar ve tanrı Kashima tarafından oraya hapsedilmiştir. Kashima onu serbest bıraktığında Namazu çırpınmaya başlar ve büyük depremlere yol açar.

Eski Türk mitolojisine göre, Türkler yeryüzünü bir dikdörtgen biçiminde tasavvur etmişlerdi. Yeryüzü dört yöne bölünmüştü. Altaylı Türkler, "dünyanın önce daire, sonra kare şeklinde" olduğuna inanırlar . Altayların kuzeyindeki Teleüt Türklerine göre, Dünya, dört gök öküzün üzerinde duruyordu: “Dört gök öküz, tabağa benzeyen dünyayı, altına girerek değil; kenarlarına koşulmuş olarak tutuyorlardı. Öküzlerin kıpırdamalarından, deprem oluyordu.

"Orta çağ" İslam yazarı Celaleddin-i Rumi Zülkarneynin doğu yolculuğu üzerinden depremlerin nedeniyle ilgili mistik bir açıklama getirir; Kahraman, diğer tüm dağların "anası" olan, zümrütten yapılmış ve her toprağın altında damarlarla tüm Dünya'yı çevreleyen bir halka oluşturan Kaf Dağı'na çıkar. Dağ şöyle der: "Allah dilerse dağın bir damarı zonklar ve böylece deprem olur".