Jeologların 100 Yıllık Dogması Yerle Bir Oldu

Stanford Üniversitesi'nden Shiqi Wang ve Simon Klemperer liderliğindeki bir araştırma, yer kabuğunun altındaki manto tabakasında meydana gelen depremlere dair ilk kapsamlı küresel haritayı sunuyor.

Geleneksel jeoloji teorilerine göre, kıtasal manto o kadar sıcak ve basınç altında ki, kayalar kırılmak yerine ‘macun’ gibi akıyor. Bu nedenle mantoda deprem olması imkansız veya çok nadir. Ancak bu çalışma, Kıtasal Manto Depremlerinin (CME) sanılandan çok daha yaygın olduğunu kanıtladı.

Araştırmacılar, 1990'dan bu yana gerçekleşen 46.000'den fazla depremi yeni bir yöntemle analiz ederek 459 adet manto depremi tespit ettiler. Bu depremlerin özellikle şu bölgelerde yoğunlaştığı görüldü:

Himalayalar: Hindistan ve Avrasya levhalarının çarpıştığı bölgenin derinliklerinde yoğun aktivite.

Bering Boğazı: Asya ve Kuzey Amerika arasındaki derin fay hatları.

Doğu Afrika Yarılması: Kıtanın ayrılmaya başladığı bölgeler.

‘Sn/Lg Tespit Yöntemi’

Çalışmada kullanılan Sn ve Lg dalgaları, bir depremin kabukta mı yoksa mantoda mı olduğunu ayırt edebiliyor. Sn Dalgaları, soğuk üst mantoda seyahat eden yüksek frekanslı dalgaları ölçüyor. Lg Dalgaları ise kabuk içinde hapsolup ilerleyen dalgaları.

Bu araştırma neden önemli?

Manto depremleri, Dünya yüzeyinde fazla sarsıntıya veya tehlikeye neden olamayacak kadar derinde meydana geliyor. Ancak yüzeydeki yıkıcı depremlerin tetiklenme mekanizmalarını çözmek için kritik bir veri haline gelebilir. Mantodaki 700 derecenin üzerindeki sıcaklıklarda kayaların kırılması, malzeme bilimi ve kaya mekaniği modellerinin yeniden gözden geçirilmesini gerektiriyor. Gezegenin iç stres haritasını çıkararak genel sismik tehlike analizlerine katkı sunabilir.

Bu derin sarsıntılar, yüzeydeki büyük fay hatları San Andreas veya Kuzey Anadolu’nun beslenme kaynağı olabilir. Yani manto depremleri, yüzeydeki felaketlerin erken habercisi veya tetikleyicisi kabul edilebilir. Bu çalışma, Dünya'nın iç yapısının sandığımızdan daha hareketli ve karmaşık olduğunu ortaya koyuyor.

Dünyanın mantosu nedir?

Manto, yer kabuğu ile çekirdek arasında kalan devasa bir katman. Dünya’nın hacminin yaklaşık %84’ünü oluşturuyor. Ayaklarımızın yaklaşık 35-40 km altından başlayıp, 2.900 km derinliğe kadar iniyor. Çok yüksek sıcaklık ve basınç altında olduğu için macun veya çok koyu bal gibi yavaşça hareket ediyor.

Dünyadaki manto depremlerini ortaya koyan ilk harita, Fotoğraf: Axel Wang

Okyanus depremleri saptanmıştı

Manto depremleri 50 yıldır jeofizikçiler tarafından incelenen sismik olaylar. Okyanus tabanlarındaki yer kabuğu çok ince (yaklaşık 5-10 km) olduğu için bilim insanları okyanus altındaki depremlerin mantonun üst katmanlarında gerçekleştiğini uzun zamandır biliyorlardı. Frohlich, C. (2006). 1900'lerin başından itibaren sismograflar geliştikçe, okyanus ortası sırtlarda ve dalma-batma zonlarında (bir levhanın diğerinin altına girdiği yerler) çok derin depremler kaydedildi.

Kıtasal depremler yeni kanıtlandı

Kıtasal kabuk çok daha kalın (30-70 km) olduğu için depremin kabukta mı yoksa altındaki mantoda mı olduğunu ayırt etmek çok zordu. 1980'lerde bilim insanları Tibet Platosu ve Doğu Afrika gibi bölgelerde, sarsıntıların 50 km'den daha derin olduğunu fark ettiler. Ancak o dönemdeki ölçüm cihazlarının hata payı yüksekti ve mantoda bir kırılmanın mümkün olmadığına inanıldı. Barazangi, M., & Ni, J. (1982). Kennett, B. L. N. (1986).

2010 yılında ABD'nin Wyoming eyaletinde meydana gelen bir deprem, sismologlar için şok oldu. Yerel sismik ağlar, depremin kesin olarak üst mantoda gerçekleştiğini kanıtladı. Yeni araştırma ise tartışmaya son noktayı koydu. İlk kez tekil bir olay değil, dünya çapında 459 farklı depremin kesin olarak mantoda gerçekleştiği sistematik bir yöntemle ispatladı.