Bir depremin insanlar ve mülk üzerindeki etkisi, yalnızca depremin büyüklüğü ve derinliği gibi özelliklerine değil, aynı zamanda “yer etkisi” olarak adlandırılan yerel zemin koşullarına da bağlıdır. Kentsel bağlamda saha etkisinin yüksek mekansal çözünürlükte haritalanması, sonraki sismik olaylar sırasında hangi alanların ve binaların daha yüksek risk altında veya daha fazla stres altında olduğunu anlamak için çok önemlidir.
Yayınlanan bir çalışma Doğa İletişimi Francesco Finazzi (Bergamo Üniversitesi, İtalya), Prof. Dr. Fabrice Cotton (GFZ Helmholtz Jeoloji Merkezi, Almanya) ve Dr. Rémy Bossu (Avrupa-Akdeniz Sismoloji Merkezi, Fransa) bir atılım ortaya koyuyor: vatandaşların akıllı telefonları son derece ayrıntılı saha amplifikasyon haritaları oluşturmak için kullanılabilir. Akıllı telefonlar, etkileşimli oyunlara olanak tanıyan sensörlerin aynısı olan yerleşik ivmeölçerler sayesinde deprem titreşimlerini algılayabilir.
Araştırmacılar, İtalyan Campi Flegrei bölgesinden alınan bu ölçümlerin binlercesini istatistiksel modellemeyle birleştirerek, yerel jeolojinin sarsıntıyı nasıl artırdığını haritalandırmanın mümkün olduğunu ve sismik istasyonların tek başına sağlayabileceğinden çok daha fazla ayrıntı düzeyi elde etmenin mümkün olduğunu gösteriyor. Bu bilgi sismik tehlike değerlendirmesi için kritik girdi sağlar ve deprem acil durum müdahalesini destekler.
Vatandaş bilimi girişimi olan Deprem Ağı’nı (EQN) temel alan yeni yaklaşım
Yeni yaklaşım, Finazzi tarafından 2013 yılında başlatılan bir vatandaş bilimi girişimi olan Deprem Ağı’na (EQN) dayanıyor. Şu ana kadar 20 milyondan fazla vatandaşın katılımını sağlayan EQN, akıllı telefonların gerçek zamanlı sismik izleme ve erken uyarı için kullanılmasına yönelik devam eden küresel çabanın bir parçası. Bir deprem meydana geldiğinde, katılımcı telefonlar sarsıntıyı algılıyor ve merkezi bir sunucuya sinyal gönderiyor. Saniyeler içinde, çevre bölgelerdeki kullanıcılara uyarılar gönderilerek, güçlü sarsıntılar gelmeden önce güvenli bir yere gitmeleri için onlara değerli zaman (bazen yarım dakikadan fazla) kazandırılabilir.
Akıllı telefonların sismik izleme için yararlı olduğu kanıtlanmış olmasına rağmen, bunların yer sarsıntısını haritalamak için kullanılıp kullanılamayacağı sorusu henüz cevaplanmadı. Akıllı telefon ivmeölçerleri aslında hareketi sismik cihazlardan farklı şekilde ölçer; çünkü okumalar bina özelliklerinden, cihazın konumundan ve yerleşiminden etkilenir.
Akıllı telefon ve istasyon kayıtları arasındaki korelasyon yapısından yararlanmak için yazarlar mekansal bir istatistiksel model uyguladılar. Yöntem, cihaza ve binaya özgü efektlerin ortalamasını alarak temel amplifikasyon modelinin ortaya çıkmasına olanak tanır. Bireysel akıllı telefon kayıtları gürültülü olsa da, binlerce ölçümün toplanması ve bunların klasik sismolojik verilerle birleştirilmesi, güvenilir, yüksek çözünürlüklü amplifikasyon haritaları sağlar.
İtalya’daki Campi Flegrei test bölgesinin ilk yüksek çözünürlüklü amplifikasyon haritası
Yüksek riskli volkanik ve sismik bölgede yaklaşık 500.000 kişiye ev sahipliği yapan İtalya’nın Napoli kenti yakınlarındaki Campi Flegrei bölgesi, yeni yaklaşım için mükemmel bir test ortamı sağladı. Nisan ve Haziran 2024 arasında bölgede sismik faaliyetlerin arttığı ve vatandaşların ve yerel yöneticilerin baskı altına alındığı bir dönem yaşandı. 130 km’de 7.000–9.000 kişi2 “kırmızı bölge”, aynı bölgedeki yalnızca 29 geleneksel sismik istasyonla karşılaştırıldığında, EQN aracılığıyla aktif olarak veri katkısı sağladı. Bu verilerin analizi, araştırmacıların “kırmızı bölgenin” ilk yüksek çözünürlüklü amplifikasyon haritasını üretmesini sağladı.
Çalışmanın ilk yazarı Finazzi şöyle açıklıyor: “EQN akıllı telefon ağı yüksek yoğunluklu ve kırmızı bölgenin hiçbir istasyonun kurulmadığı alanlarını kapsıyor. Bu, yer sarsıntısının değişkenliğinin tüm kırmızı bölge boyunca daha yüksek bir uzaysal çözünürlükte yakalanmasına olanak tanıyor.”
Elde edilen amplifikasyon haritası, yüzeysel katmanlardan kaynaklanan dalga amplifikasyonunun, sadece 10 km’lik bir mesafe boyunca, bölgenin doğu kısmında 0,25 ile 0,5 arasındaki bir faktörden (etkili olarak sönümlemeye eşdeğerdir) güneybatıda 2 ile 3 arasındaki bir faktöre (etkin olarak amplifikasyona eşdeğerdir) kadar değiştiğini göstermektedir.
Acil müdahale ekipleri için çok önemli
Yeni bir deprem durumunda, geçmiş akıllı telefon verilerine dayanan amplifikasyon haritaları ve olaya özel yeni akıllı telefon ivme ölçümleri, bu olayın yüksek çözünürlüklü “ShakeMap’lerini” (farklı alanlardaki sarsıntı yoğunluğunu gösteren haritalar) oluşturmak için kullanılabilir. Bu Sarsıntı Haritaları, yakın zamanda meydana gelen bir depremin etkisini değerlendirmek veya gelecekteki olaylara ilişkin senaryo çalışmaları için önemli bir araç haline geldi ve kurtarma ekiplerine rehberlik etmek, hasarı tahmin etmek ve acil durum müdahalelerini organize etmek için çok önemli.
GFZ-Bölüm 2.6 Sismik Tehlike ve Risk Dinamikleri Başkanı Prof. Dr. Cotton şöyle özetliyor: “Dünya çapında artan kentsel nüfus ve yüksek çözünürlüklü ShakeMaps’e olan acil ihtiyaç göz önüne alındığında, bu çalışma vatandaşların akıllı telefon ivmeölçer verilerini sismik ağ gözlemleriyle birleştirmenin, yoğun nüfuslu kentsel alanlarda sahaya özgü, yüksek çözünürlüklü ShakeMaps’in oluşturulmasını mümkün kıldığını gösteriyor. Bu, sismik riskin yoğunlaştığı yapılı çevredeki yer hareketinin karakterizasyonunu geliştiriyor.”
