17 Kasım 2021 tarihinde yerel saatle 15:40’da Düzce İli’nin 11 km batısında hafif/orta kuvvette bir deprem oldu. Deprem için farklı deprem merkezleri tarafından rapor edilen sismik moment büyüklükleri sırasıyla KRDAE 4.9, AFAD 5.0, CSEM 4.8 ve USGS 4.8 oldu. Depremin derinliği için verilen değerler ise sırasıyla KRDAE 7 km, AFAD 18 km, CSEM 7 km ve USGS 7 km olarak rapor edildi (Tablo 1).
Deprem odak (fay) mekanizması çözümü Kuzey Anadolu Fay Kuşağı’nın genel karakterine uygun sağ yönlü doğrultu atımlı bir fayın hareket ettiğini gösteriyor. Deprem için rapor edilen konumu incelendiğimde, deprem dış merkezinin sismik moment büyüklüğü Mw=7.4 büyüklüğündeki 17 Ağustos 1999 depreminin oluştuğu Kuzey Anadolu Fay Kuşağı’nın İzmit ana parçasının en doğu ucundaki Karadere Fayı üzerinde olduğunu (Emre ve diğ., 2016), yani Düzce Fayı ile Karadere Fayı’nın birleştiği alanda olduğunu anlıyoruz (Şekil 1). Düzce Fayı 12 Kasım 1999’da Mw=7.2 büyüklüğündeki depremin oluştuğu faydır ve Bolu İli’ne doğru uzanmaktadır (Şekil 1).
Sismik moment büyüklüğü 4.9 olması nedeniyle orta/hafif kuvvette bir deprem olarak ölçeklediğimiz 17 Kasım 2021 Düzce depremi, İstanbul ve Kocaeli’nde oldukça geniş bir alanda hissedildi ve ilk anlarda sosyal medyada Marmara Denizi’nde deprem olduğu şeklinde haberler dolaştı. Daha sonra deprem merkezlerinden gelen bilgilerden depremin Düzce İli’ne yakın bir alanda olduğu anlaşıldı. Orta/hafif kuvvette olan bu depremin İstanbul’un bir çok ilçesi dahil 200 km uzaktaki yerleşim birimlerinde hissedildiğine dair haberler medyada yer aldı. CSEM deprem merkezinin WEB ve mobil cihazlardan gelen bilgilerden derleyerek oluşturduğu depremin hissedilen şiddetinin uzaklıkla değişimi grafiğini (Şekil 2) incelediğimde bu büyüklükte bir deprem için 200 km uzaktaki İstanbul ilçelerinden çok sayıda “depremi hissettik” bilgisi gelmesi, depremin sismik dalgalarının beklenenden daha çok büyük şiddette geldiğini anlıyoruz.
Eğer algılamalar doğruysa, 4.9 büyüklüğünde bir deprem acaba neden 200 km uzaktayken medyada haber olacak şiddette hissedildi? Deprembilimde, bir depremi aynı uzaklıkta farklı şiddetlerle hissetmenin nedenleri olarak binanın yüksekliğini, yapı geometrisini, inşaat kalitesi, zemin kalitesini, zemin büyütme katsayısını ve depremin oluşumu sırasında yerkabuğunun kırılması mekanizmasının etkilerini sayabiliriz. Acaba bu nedenlerden hangisi 4.9 büyüklüğündeki Düzce depreminin 200 km uzakta insanlar tarafından hissedilmesine neden olur?
Deprem merkezine en yakın ivme kayıt istasyonu 7 km uzaktaki AFAD’a bağlı TK8109 Düzce Merkez İstasyonu’dur ve bu istasyonda KG yönünde en büyük ivme (PGA) 331 cm/sn2 (0.33 g) değerine ulaşmıştır. Bu değer depremin büyüklüğüne oranla oldukça yüksektir.
Literatürde bazı orta kuvvetli depremlerin beklenenin üzerinde yer hareketi şiddeti oluşturduğuna dair örnekler vardır (Sarah, 2020). Acaba 17 Kasım 2021 depremi bu tür bir deprem midir? Bu durumu açıklığa kavuşturmak için depremin çeşitli uzaklıklarda rapor edilen hissedilen şiddet ölçeği ve AFAD’ın sahadaki deprem ivme şiddeti ölçen kayıtların analizini yaptım. Depremi kaydeden ve AFAD’a ait olan 85 deprem istasyonunun rapor edilen yatay ve düşey maksimum ivme değerlerini uzaklığın fonksiyonu olarak çizdim (Şekil 3). Kale (2014)’nin çalışmasında saptadığı ve 5.0 ve 6.0 büyüklüğündeki deprem için hesapladığı maksimum ivmenin (PGA) uzaklıkla değişim fonksiyonunu Şekil 3’deki grafik üzerine çizdim.
Şekil 3’deki grafikte mavi noktalar KG yönündeki PGA değerini, kırmızı noktalar DB yönündeki PGA değerini ve yeşil noktalar düşey yönde PGA değerini gösterir. Grafik üzerine çizilen mavi ve kırmızı renkli eğri çizgi, Kale (2014)’nin çalışmasında 5.0 büyüklüğünde (mavi çizgi) ve 6.0 büyüklüğünde (kırmızı çizgi) depremlerin deprem merkezinden uzaklığa bağlı olarak azalımı (soğurulma) gösterir. Düzce depremi örneğinde gözlenen değerler, hesaplanacak standart sapmalardan daha büyük değerlere sahip gibi görünmektedir. İvme kayıtçılarından elde edilen verilerle hazırladığım bu grafiği değerlendirdiğimde 4.9 büyüklükteki depremin, 5.5 ile 6.0 arasındaki büyüklükteki bir depremin yaratabileceği oranda bir yer hareketi ivme şiddeti oluşturduğu yönünde kanaatim oluşmaktadır.
17 Kasım 2021 tarihinde olan Mw=4.9 büyüklüğündeki depremin oluşturduğu yüksek yatay ivme değerleri bulgusunun, deprem tehlike belirleme çalışmalarında kullanılan ivmenin uzaklıkla azalım ilişkileri bağıntılarına etkisi açısından önemli bir örnek olduğunu düşünmekteyim.
Kaynaklar
– AFAD, https://deprem.afad.gov.tr/depremdetay?eventID=512659
– CSEM, https://www.emsc-csem.org/Earthquake/earthquake.php?id=1063506#
– Emre, Ö., Duman, T.Y., Özalp, S., Şaroğlu, F., Olgun, Ş., Elmacı, H. & Çan, T., 2016. Active fault database of Turkey. Bull Earthq Bull Earthquake Eng. DOI 10.1007/s10518-016-0041-2
-Kale, Ö., 2014. Practical Tools for Ranking and Selection of Ground-Motion Prediction Equations (GMPES) For Probabilistic Seismic Hazard Assessment and Development of A Regional GMPE, A Thesis Submitted to the Graduate School of Natural and Applied Sciences of Middle East Technical University, By in Partial Fulfillment of the Requirements for The Degree of Doctor of Philosophy in Civil Engineering, September 2014. 301 sayfa.
– KRDAE http://www.koeri.boun.edu.tr/sismo/2/tr/
– Sarah E. Minson, Annemarie S. Baltay, Elizabeth S. Cochran, Sara K. McBride, Kevin R. Milner, 2020. Shaking is Almost Always a Surprise: The Earthquakes That Produce Significant Ground Motion. Seismological Research Letters, 2020; DOI: 10.1785/0220200165
-USGS, https://earthquake.usgs.gov/earthquakes/map/?extent=11.95335,-132.27539&extent=57.84475,-57.74414