Bilim insanları 1946’daki devasa tsunaminin arkasındaki kaynağı araştıracak

Seksen yıl önce, Alaska açıklarında meydana gelen depremin ardından büyük bir tsunami Hawaii, Alaska, Washington ve Oregon’un bazı bölgelerini harap etti. Michigan Eyalet Üniversitesi’nden bir ekip, su altı fay sisteminin ortaya çıktığı yeri ve bugün hala risk oluşturup oluşturmadığını incelemek için bir proje başlatıyor.

Songqiao “Shawn” Hesaplamalı matematik, bilim ve mühendisliğin yanı sıra yer ve çevre bilimleri alanında doçent olan Wei, Alaska-Aleutian batma bölgesindeki tektonik plakaların titreşimlerini ölçmek için bir keşif gezisine hazırlanıyor.

Bu proje için Wei’nin ekibi, Alaska yakınlarındaki Pasifik Okyanusu’nun dibine sismometre adı verilen su geçirmez sensörler yerleştirecek. Kaydettikleri her titreşimi doğru bir şekilde zamanlamak için atom saatlerini kullanacaklar. Bir pil, sensöre 15 ay boyunca güç sağlayacak ve bu noktada Wei’nin ekibi, verileri analiz etmek için sensörleri toplayacak.

Bu büyüklükteki bir proje, karadaki titreşimleri takip etmekten daha fazla para ve planlama gerektirir. Ulusal Bilim Vakfı bağışının devreye girdiği yer burasıdır.

MSU, Ocak 2025’ten bu yana türünün ilk NSF ödülü için Hawaii Üniversitesi ile ortaklık yapıyor. Ekip aynı zamanda proje için gemi süresi ve enstrüman kullanımı da alıyor.

Wei bu bölgeyi inceliyor çünkü 1946’daki tsunami burada nispeten küçük bir depremden kaynaklanmıştı. Bunun nasıl olduğu sismologlar için hâlâ bir sır.

Sensörler araştırmacılara 80 yıl önce ne olduğunu söyleyemese de, fayın bugün nasıl davrandığını ortaya çıkarabilir ve bilim adamlarının bölgenin başka bir deprem veya tsunami üretip üretemeyeceğini değerlendirmesine yardımcı olabilir.

“Depremi tahmin etmekten hala çok uzaktayız.” dedi Wei. “Ancak bu yerel bölgeye dair anlayışımızı geliştirebiliriz ve bu, ABD Jeolojik Araştırmalar Kurumu’nun risk haritasına ve ardından inşaat yönetmeliklerine dahil edilecektir.”

Enerjiyi takip etmek

Depremler, Dünya’nın litosferindeki faylar boyunca hareket eden tektonik plakaların birbirine yapışması ve aniden kayana kadar basınç oluşturmasıyla meydana gelir. Bu, yeri sallayan enerjiyi serbest bırakır.

Depremleri inceleyen araştırmacılar olan sismologlar, bu enerjiyi Dünya’nın içini görüntülemek için kullanabilirler. Bu verileri takip etmek, depremlerin neden meydana geldiğini anlamak açısından kritik önem taşıyor ancak bu verileri toplamak, doğru zamanda doğru yerde olmayı gerektiriyor.

Bu nedenle Wei, Samoa, Alaska ve Marianas gibi bilinen deprem sıcak noktalarına sismometreler yerleştiriyor ve onları aylarca, hatta yıllarca orada tutuyor.

Zamanla sismometreler her titreşimi kaydeder, böylece Wei sensörler toplandıktan sonra verileri analiz edebilir.

Karadaki arızaların incelenmesi çok daha kolaydır. Tipik olarak sismometreler, pillerini şarjlı tutan güneş panelleri sayesinde titreşimleri yıllarca izler. Bilim adamları ayrıca kesin konum ve zamanlama için küresel konumlandırma sistemlerine veya GPS’e güvenebilirler. Sualtının derinliklerinde bulunan cihazlar için ne GPS ne de güneş enerjisi mevcut.

“Lojistik açıdan bu yerlere gitmek çok pahalı ve zorlu.” dedi Wei.

Wei ve ekibi, bir gemi limandan ayrılmadan önce okyanus tabanının haritasını çıkarıyor ve her sismometre için en iyi konumu buluyor ve kayaların bulunmadığı pürüzsüz, düz bir nokta arıyor. Daha sonra, yerleştirme zamanı geldiğinde, sensörün düşme nedeniyle hasar görmeyecek kadar yavaş düşmesini sağlamak için bir yüzdürme sistemi kullanıyorlar. Sadece bir sensörün düşürülmesi saatler sürebilir.

Tsunami risklerini anlamak için çaba gösterilmesi gerekiyor. Bir deniz altı depremi aniden okyanus tabanını yükselttiğinde veya alçaldığında, üzerindeki suyun yerini değiştirir. Bu rahatsızlık okyanus boyunca bir tsunami gibi yayılıyor ve sığ kıyı sularına ulaştıkça daha da büyüyor.

Wei’nin sensörleri, ekibin Pasifik ve Kuzey Amerika levhalarının bugün nasıl etkileşime girdiğini ve bunun gelecekteki deprem riski açısından ne anlama gelebileceğini anlamasına yardımcı olacak.

Keşfedilecek yeni sınırlar

Ayrıca yavaş depremler adı verilen bir olguyla da ilgileniyor. Geçtiğimiz birkaç on yıl boyunca bilim insanları, fay hareketlerinin bazen birkaç saniye yerine günler veya haftalar içinde ortaya çıktığını keşfettiler. Bu, plakaların tipik bir depremde olduğu gibi şiddetli sarsıntı olmadan yavaş yavaş enerji salmasına olanak tanıyor.

Wei, yavaş depremlerin 1946’daki olağandışı deprem ve tsunami ile ilişkili olup olmadığını ve bunların neden Aleut batma bölgesinin bu kısmında lokalize olduklarını bilmek istiyor.

Sismik veriler aynı zamanda Wei’nin deniz tabanının altına bakmasına da olanak tanıyacak; tıpkı CAT taramasının insan vücudunun içini görmek için dalgaları kullanması gibi. Kendisi özellikle Dünya’nın derinliklerinde hapsolmuş su ve tektonik plakalar arasındaki sürtünmeyi değiştirip değiştirmediği, potansiyel olarak bir kırılmanın durup durmayacağını veya büyük bir depreme dönüşmesini etkileyip etkilemediğiyle ilgileniyor.

Wei’nin ekibi, bir sonraki araştırma gezisine 2028’de başlamayı ve aletleri yaklaşık 15 ay boyunca okyanus tabanında bırakmayı umuyor. Kaydettikleri şey, deprem biliminin sınırlarındaki soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir: Neden bir depremde kırılma dururken diğeri devam ediyor? Neden bazı depremler daha yavaş kayarken bazıları daha hızlı ve şiddetli bir şekilde kırılıyor?

Bu sorulara laboratuvar simülasyonunda cevap verilemez.

“Bizim için doğa laboratuvardır,” dedi Wei. “O yerlere gitmemiz lazım. Ve Dünya’nın her zaman insan laboratuvarlarımızdan çok daha karmaşık olduğu ortaya çıktı. Her zaman şaşırtıcı keşifler vardır.”