Saturday, April 5, 2025

Yedisu Fault: A Silent Threat, A Shared Responsibility

 

🌍 Yedisu Fault: A Silent Threat, A Shared Responsibility

Türkiye is crisscrossed by active fault lines—one of which, the Yedisu segment at the eastern tip of the North Anatolian Fault, hasn't ruptured since 1784. That silence isn’t comforting. On the contrary, it hints at accumulating seismic energy—a potential future earthquake in the making.


🔬 How Science Understands Earthquakes

🕳️ Digging into the Past

Scientists are putting in considerable effort to understand the internal structures and history of faults. For example, the SAFOD (San Andreas Fault Observatory at Depth) project in California allows for direct examination of the fault’s rock composition, stress accumulation, and earthquake mechanisms by drilling deep into the San Andreas Fault. The methods applied in this project, particularly in the Parkfield segment of California, provide unique data to understand the regular earthquake cycles of transform faults.

However, notable differences exist between faults in different regions. The Yedisu segment of the North Anatolian Fault (NAF) in Turkey has not experienced a major earthquake since 1784, indicating that significant tectonic energy has been accumulating there and posing a potentially catastrophic earthquake risk. Although both faults are transform-type, the regular seismic activity in Parkfield contrasts with the 240 years of quiet in Yedisu, revealing different dynamics between these systems.

When examining the geologic structure of the Yedisu segment, it becomes clear that the accumulated energy may have reached a critical level. The lack of significant rupture over the past 240 years suggests a buildup of stress that increases the risk of a major earthquake in the region. However, deep drilling studies similar to SAFOD have not been conducted in Yedisu. Such a project could greatly contribute to understanding the fault’s fragility, the amount of accumulated energy, and potential earthquake dynamics.

The 240-year silence in Yedisu serves as a major risk signal for the millions of people living in the area, yet the lack of more in-depth research is striking. Currently, research in Yedisu is limited to surface measurements, seismic networks, and paleoseismological analyses, which fail to provide a comprehensive understanding of the fault’s deeper structure. A small-scale pilot drilling project or a more extensive study supported by international collaborations could be a crucial first step to solving the mystery of Yedisu.

In this context, international collaboration and data sharing are of utmost importance. Projects like SAFOD could have significant benefits not only for one country but for the global understanding of fault systems. Collaborative international research could help us better understand tectonic processes and implement more effective earthquake mitigation strategies. Therefore, conducting deep drilling studies in Yedisu, supported by international contributions, could make a significant difference.

Looking ahead, advanced technologies such as artificial intelligence, big data analytics, and satellite observations could make these in-depth studies more efficient. The application of these technologies in Yedisu and similar fault zones would allow for a more precise and timely understanding of seismic hazards, which could lead to better preparedness and response strategies.

Finally, the earthquake risk in Yedisu is not just a scientific issue but a societal one. The potential for a major earthquake in this region could result in significant economic loss, infrastructure damage, and social instability. Therefore, research in Yedisu is not only valuable for the scientific community but could also help raise awareness and ensure that the region’s population is better prepared for such a disaster.

Figure 1 compares the fault movements in the Yedisu segment with existing data obtained from surface measurements and seismic networks before any deep drilling was conducted (Stein et al., 1997). Solving the mystery of Yedisu and accurately assessing the accumulated energy there could yield both scientific and societal benefits. This 240-year silence serves as a major risk signal, and more comprehensive research could be a crucial step in preparing for a potentially devastating earthquake in the region.



📷 Figure 1. Eastern North Anatolian Fault and location of the Yedisu segment (Source: Stein et al, 1997)


🛰️ Monitoring Around the Clock

Japan has been a leader in monitoring its fault zones for many years, using advanced technologies like GPS and InSAR (Interferometric Synthetic Aperture Radar). These systems allow Japan to monitor shifts in the Earth's surface and detect any stress building up along fault lines, which is crucial for early earthquake detection and preparedness.

We could apply similar technology to monitor the Yedisu Fault in Turkey, a region that has been relatively quiet for a long time despite the significant buildup of tectonic stress. Installing real-time monitoring systems like GPS stations and InSAR could provide continuous data on how the Yedisu Fault is moving, helping us track stress accumulation and possibly predict when it might finally "rupture," releasing the energy that has been building for centuries.

📌 Figure 2 illustrates the GPS monitoring points along the Yedisu Fault, along with vectors showing the movement and deformation of the Earth's crust. These monitoring points would allow us to observe minute shifts in the fault’s behavior, providing critical information about when and where the stress is becoming too great, which is a vital tool for understanding the earthquake risk in the region.

By introducing such monitoring systems, we could gain valuable insights into the ongoing stress along the Yedisu Fault. Just like Japan, where real-time data has helped scientists better understand their own seismic hazards, we could use this information to develop more accurate early warning systems, improve building regulations, and take the necessary steps to prepare the public for a potential earthquake in the future.


📷 Figure 2. GPS deformation vectors across the North and East Anatolian fault zones (Ozener, et al, 2010)

⚙️ When Faults Interact

The 2023 Kahramanmaraş earthquakes (Mw 7.8 and Mw 7.5) significantly altered the stress regime on nearby fault segments, including the eastern segments of the North Anatolian Fault (NAF), such as the Yedisu Seismic Gap. To understand when the Yedisu Fault might rupture, it’s essential to evaluate these interactions in detail.

📌 Figure 3 illustrates a Coulomb stress transfer model (Stein et al., 1997) showing stress changes along the Yedisu segment following the 1939 Erzincan earthquake (Mw 7.8) and the 1992 Erzincan earthquake (Mw 6.8). According to this model, these past earthquakes increased stress on the Yedisu Fault, bringing it closer to failure. Despite this, the Yedisu segment has not ruptured yet, and there are several potential reasons for this delay:

  1. Insufficient Stress Accumulation: Although stress has increased, it may not have reached the critical threshold required to overcome the fault’s frictional strength.

  2. Locked Fault Dynamics: The Yedisu segment may be a "locked" fault, meaning it is accumulating strain over time without slipping. This is a common characteristic of seismic gaps.

  3. Complex Fault Interactions: Stress transfer from nearby ruptures can be redistributed in complex ways, potentially triggering smaller events or aseismic creep rather than a major earthquake.

  4. Local Geological Conditions: The fault’s geometry and the properties of the surrounding rock may inhibit the initiation of a rupture.

The 2023 Kahramanmaraş earthquakes likely added further stress to the Yedisu segment, as the East Anatolian Fault (EAF) and NAF systems are tectonically interconnected. Preliminary studies suggest that the 2023 events may have increased the Coulomb stress on the Yedisu Fault by an additional 0.1–0.5 bars, further elevating the seismic hazard. However, the timing of a potential rupture remains uncertain, as it depends on the fault’s stress threshold, the rate of tectonic loading (approximately 20–25 mm/year along the NAF), and other dynamic factors.

Continued monitoring of microseismicity, GPS measurements, and stress modeling is crucial to better assess the evolving risk in this seismic gap.



📷 Figure 3. Coulomb stress transfer after the 1999 earthquakes: red = increased stress, blue = decreased (Stein et al, 1997)



🗺️ Mapping the Risk

Seismic gaps—areas along active faults that have not experienced a major earthquake for an extended period—are crucial for understanding future seismic hazards. One such gap is the Yedisu segment of the North Anatolian Fault (NAF), which poses a significant risk due to its prolonged seismic quiescence.

📌 Figure 4 shows the locations and temporal distribution of major earthquakes along the North Anatolian Fault between 1930 and 1970. In their 1979 study, Ambraseys and Jackson observed a west-to-east migration of earthquakes along the fault and identified two key seismic gaps: one in the west, corresponding to the epicenter of the 1999 İzmit earthquake, and another in the east, now known as the Yedisu segment, which remains unruptured to this day. This study, published about 20 years before the 1999 İzmit earthquake (Mw 7.4), accurately highlighted the seismic potential of the western gap, which ruptured in 1999, causing over 17,000 deaths and widespread destruction. However, the eastern Yedisu gap, identified 45 years ago, still hasn't produced a major earthquake, highlighting the challenges of predicting seismic events despite accurate identification of high-risk zones.

Another pivotal study by Toksöz et al. (1979) further improved our understanding of seismic gaps along the NAF. Published in Pure and Applied Geophysics, this study analyzed the space-time migration of earthquakes along the NAF and identified potential seismic gaps, including those that later ruptured in 1999. It revealed that earthquake activity along the NAF is not uniform, with periods of high activity (e.g., 1850–1900 and 1940 to the present) flanking a quieter period (1910–1939). It also documented a two-directional migration of earthquake epicenters, with faster westward migration (>50 km/yr) compared to the eastward migration (≤10 km/yr). These findings reinforced the identification of seismic gaps as high-risk zones, offering a scientific basis for long-term earthquake forecasting.

Despite these early warnings, the devastating impact of the 1999 İzmit earthquake raises crucial questions about the dissemination and application of scientific knowledge. If city administrations in the İzmit region had been aware of studies like Ambraseys & Jackson (1979) and Toksöz et al. (1979) and acted on them, the 1999 earthquake's outcome might have been less catastrophic. Potential measures, such as retrofitting vulnerable buildings, enforcing stricter building codes, and improving emergency response systems, could have been implemented in the 20 years between the publication of these studies and the 1999 earthquake. However, several factors likely hindered the effective use of this knowledge:

  • Communication Gaps: Studies like those of Ambraseys and Jackson (1979) and Toksöz et al. (1979) were published in academic journals, often in English, making them inaccessible to many local decision-makers in Turkey at the time. The technical language and lack of direct outreach to policymakers may have limited their impact.

  • Political and Economic Priorities: In the 1980s and 1990s, Turkey faced economic challenges and rapid urbanization, which often took precedence over long-term disaster preparedness. The immediate needs of urban development may have overshadowed the warnings about seismic risks.

  • Lack of Public Awareness: The general public and local authorities may not have been sufficiently educated about the implications of seismic gaps, reducing the pressure on decision-makers to act.

These findings highlight the importance of not only identifying seismic gaps but also ensuring that such knowledge translates into actionable policies. Scientists like Toksöz, Shakal, and Michael, while groundbreaking in their research, could have amplified their impact by engaging directly with policymakers through workshops, policy briefs, or public awareness campaigns. For example, Toksöz, as a Turkish scientist with ties to the region, might have leveraged his position to advocate for greater preparedness in high-risk areas like İzmit and Yedisu. Bridging the gap between scientific research and public policy remains a critical challenge in seismic hazard mitigation, as evidenced by the ongoing risk in the Yedisu segment, which has accumulated significant strain over the past 45 years and remains a ticking time bomb for a future large earthquake.


📷 Figure 4. Major earthquakes along the North Anatolian Fault between 1930 and 1970, along with proposed seismic gaps. According to the 1979 study, two significant seismic gaps were identified: one in the west and one in the east. The western gap corresponds to the region where the 1999 İzmit earthquake occurred, while the eastern gap aligns with the Yedisu segment (Source: Ambraseys, N. N., & Jackson, J. A. (1979). Space-time migration of earthquakes along the North Anatolian fault zone and seismic gaps. Journal of Geophysical Research, 84(B9), 3613-3630).


🏘️ Know Your Ground

Figure 5 illustrates the ground characteristics around the Yedisu Fault and Erzincan region. The colors on the map represent Vs30 values, which indicate the ground’s resistance to seismic waves (USGS, 2025).

  • Green areas signify firmer ground, which amplifies seismic waves less.

  • Yellow and red areas indicate softer and weaker soils, where shaking is expected to be more intense during an earthquake.

The map shows that the ground around the Yedisu Fault is generally firmer (green), whereas the Erzincan region is dominated by softer soils (yellow-red), which amplify seismic shaking (USGS, 2025). This suggests that a potential earthquake along the Yedisu Fault would be felt much more strongly in Erzincan and its surroundingsSoft ground amplifies seismic waves, increasing the intensity of shaking.

The Yedisu Fault is marked in yellow on the MTA (General Directorate of Mineral Research and Exploration) National Active Fault Map and has a total length of approximately 85 km (MTA, n.d.). However, this 85 km-long fault is not a single continuous rupture but consists of multiple segments. If the entire fault ruptures simultaneously, a major earthquake with right-lateral strike-slip motion could occur along its full length.

In this scenario, Erzincan and its surroundings would face a significant risk, as the local soil conditions could further amplify the earthquake’s impact (USGS, 2025). Therefore, the region’s building stock must be carefully assessed for earthquake resilience.


Figure 5: Map showing the ground resistance (Vs30) around the Yedisu Fault and Erzincan region. Green areas represent firm ground, while yellow and red areas indicate softer, more deformable soil. Along the Yedisu Fault, the ground is generally firmer (green), whereas the Erzincan region has softer soils (yellow-red), which can amplify seismic shaking. This suggests that a major earthquake on the Yedisu Fault could be felt more intensely in Erzincan. The map is based on data from USGS (2025) and Google Earth.


🔁 Make Preparedness a Habit

Regular earthquake drills, combined with innovative engagement strategies like incentive systems (e.g., points, certifications), play a key role in enhancing community participation and raising awareness.

📌 Figure 6 illustrates the participation rates and effectiveness of the Great California ShakeOut drills. The data uncovers various behavioral patterns, including community-focused participants and those motivated by interactive games, demonstrating the success of tailored approaches in boosting engagement.

Figure 6. Earthquake drill participation and public preparedness in California (Adapted from ShakeOut Campaign Studies, 2008–2021).


🧠 Empowering Through Knowledge

"Drop-Cover-Hold" works best during waking hours. But at night, it's buildings that need to hold. Seismic resilience begins with well-designed, reinforced structures.


🗣️ Responsible Risk Communication

Avoid panic; inform calmly. Instead of “an earthquake can strike at any moment,” use: “Let’s be ready.” It empowers instead of paralyzing.


🛰️ Regional and National Action

Yedisu lies near the junction of the North and East Anatolian Faults. Installing early warning systems and seismic networks here could save lives—even seconds matter.


📌 Final Thought: Preparedness is Applied Knowledge

The Yedisu segment may pose a major threat. But it’s not fear that keeps us safe—it’s information, planning, and solidarity.
If we must live with earthquakes, then preparedness is a duty we all share.


📚 References 

  • Ambraseys, N. N., & Jackson, J. A. (1979). Earthquake hazard and vulnerability in the North Anatolian Fault Zone. Pure and Applied Geophysics, 117(5), 1015–1025. https://doi.org/10.1007/BF00876071

  • Barka, A. (1996). Slip distribution along the North Anatolian Fault associated with the large earthquakes of the period 1939 to 1967. Bulletin of the Seismological Society of America, 86(5), 1238–1254.

  • Hickman, S., Zoback, M., & Ellsworth, W. (2004). Introduction to the San Andreas Fault Observatory at Depth (SAFOD). Geophysical Research Letters, 31(12), L12S01. https://doi.org/10.1029/2004GL019684
  • Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü (MTA). (n.d.). Ulusal Diri Fay Haritası. https://yerbilimleri.mta.gov.tr/anasayfa.aspx
  • Özener, H., Arpat, E., Ergintav, S., Doğru, A., Çakmak, R., Turgut, B., & Doğan, U. (2010). Kinematics of the eastern part of the North Anatolian Fault Zone. Journal of Geodynamics, 49, 141–150. https://doi.org/10.1016/j.jog.2010.01.003
  • Stein, R. S., Barka, A. A., & Dieterich, J. H. (1997). Progressive failure on the North Anatolian fault since 1939 by earthquake stress triggering. Geophysical Journal International, 128(3), 594–604. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.1997.tb05321.x
  • Toksoz, M. N., Shakal, A. F., & Michael, A. J. (1979). Space-time migration of earthquakes along the North Anatolian fault zone and seismic gaps. Geology, 7(11), 684–688.
  • Toksöz, M. N., Shakal, A. F., & Michael, A. J. (1979). Space-time migration of earthquakes along the North Anatolian fault zone and seismic gaps. Pure and Applied Geophysics, 117(6), 1258–1270. https://doi.org/10.1007/BF00876212
  • United States Geological Survey (USGS). (2025). Vs30 Global Map. https://www.usgs.gov
  • Borcherdt, R. D. (1994). Estimates of site-dependent response spectra for design (methodology and justification). Earthquake Spectra, 10(4), 617–653. https://doi.org/10.1193/1.1585791

Yedisu Fayı: Sessiz Tehlike, Ortak Sorumluluk


Türkiye, adeta diri faylarla örülmüş bir zemin üzerinde duruyor. Bu ağın doğu ucundaki Yedisu segmenti, uzun süredir kırılmamış olması nedeniyle bilim insanlarının radarında. 1784’te en son büyük bir deprem üretmiş bu fay, bugün sessizliğini koruyor. Ancak bu sessizlik, biriken sismik enerji anlamına geliyor.


🔬 Bilim Depremi Nasıl Çözer?

🕳️ Geçmişi Kazmak

Bilim insanları, fayların iç yapılarını ve tarihçesini anlamak için büyük bir çaba sarf ediyor. Örneğin, Kaliforniya’daki San Andreas Fayı'nda yürütülen SAFOD (San Andreas Fault Observatory at Depth) Projesi, fay hattının derinliklerine yapılan sondajlarla kayaların yapısını, stres birikimini ve deprem mekanizmalarını doğrudan incelemeyi mümkün kılmaktadır. Bu projede uygulanan yöntem, özellikle Kaliforniya'daki Parkfield segmentinde fayların düzenli deprem döngülerini anlamada eşsiz veriler sunmaktadır.

Ancak, farklı bölgelerdeki faylar arasında belirgin farklılıklar da mevcuttur. Türkiye’deki Kuzey Anadolu Fayı’nın (KAF) doğu kesiminde yer alan Yedisu segmenti, 1784’ten bu yana büyük bir depremle kırılmamış ve bu da burada önemli miktarda tektonik enerjinin biriktiğini ve potansiyel olarak büyük bir deprem riski taşıdığını göstermektedir. Her ne kadar her iki fay da transform karakterli olsa da, Parkfield'in düzenli deprem aktivitesi ile Yedisu'nun 240 yılı aşkın sessizliği, bu sistemlerin farklı dinamiklerini gözler önüne sermektedir.

Yedisu segmentinin jeolojik yapısına bakıldığında, burada biriken enerjinin ne kadar kritik bir seviyeye ulaşmış olabileceği ortaya çıkmaktadır. Bu fay segmenti, çevresindeki yerel jeolojik yapı ile birlikte büyük bir stres birikimi oluşturmuş ve bu durum, Yedisu’nun geçmişteki büyük depremlerle kırılmadığını göz önünde bulundurulduğunda, bölgedeki deprem riskini artırmaktadır. Ancak Yedisu’da SAFOD benzeri derin sondaj çalışmaları henüz gerçekleştirilmemiştir. Oysa böyle bir proje, fayın kırılganlık derecesini, biriken enerjiyi ve olası deprem dinamiklerini ortaya çıkarmada büyük bir rol oynayabilir.

Yedisu'daki 240 yılı aşan sessizlik, bölgedeki milyonlarca insan için büyük bir risk sinyali verirken, bu alanda daha derinlemesine araştırmaların eksikliği dikkat çekicidir. Şu anda Yedisu’daki araştırmalar, daha çok yüzey ölçümleri, sismik ağlar ve paleosismolojik analizlerle sınırlıdır. Bu da fayın derin yapısını tam olarak anlamada yetersiz kalabiliyor. Küçük ölçekli bir pilot sondaj projesi ya da uluslararası işbirlikleriyle desteklenen daha kapsamlı bir çalışma, Yedisu'nun gizemini çözme konusunda önemli bir adım olabilir.

Bu noktada, uluslararası işbirliği ve veri paylaşımı büyük bir öneme sahiptir. SAFOD benzeri projelerin gerçekleştirilmesi, sadece bir ülkenin değil, küresel bir yaklaşım gerektirdiğini unutmamalıyız. Farklı ülkeler arasında yapılan veri paylaşımı ve ortak araştırmalar, tektonik süreçleri daha iyi anlamamıza ve olası büyük depremlere karşı daha etkili önlemler alabilmemize olanak tanıyacaktır. Bu bağlamda, Yedisu’da yapılacak derin sondaj çalışmalarına uluslararası katkılar büyük bir fark yaratabilir.

Gelecekte, yüksek teknoloji kullanımı ile bu tür derinlemesine araştırmalar daha verimli hale gelebilir. Yapay zeka, büyük veri analizleri ve uydu gözlemleri gibi yeni teknolojiler, fay hatlarının iç yapılarını daha hızlı ve doğru bir şekilde incelememizi sağlayacaktır. Bu tür teknolojilerin Yedisu ve benzeri fay hatlarında uygulanması, potansiyel riskleri daha iyi değerlendirmemize yardımcı olabilir.

Son olarak, Yedisu'daki deprem riski, sadece bilimsel bir konu olmanın ötesine geçiyor. Bu bölgedeki olası bir büyük depremin, yalnızca insan hayatını değil, aynı zamanda bölgenin ekonomik yapısını ve altyapısını nasıl etkileyebileceği üzerinde de durulmalıdır. Depremler, büyük bir ekonomik kayba, altyapı tahribatına ve toplumsal huzursuzluğa yol açabilir. Bu nedenle, Yedisu’daki araştırmalar, sadece bilim dünyasına katkı sağlamakla kalmayıp, aynı zamanda bölge halkının bilinçlenmesine ve depreme karşı daha hazırlıklı olmasına yardımcı olabilir.

Şekil 1, Yedisu segmentindeki fay hareketlerinin, derin sondaj yapılmadan önceki mevcut araştırmalarla elde edilen verileri karşılaştırmaktadır (Stein, 1997). Yedisu'nun gizemini çözmek ve burada biriken enerjiyi doğru bir şekilde değerlendirmek, hem bilimsel hem de toplumsal fayda sağlayacaktır. 240 yılı aşan bu sessizlik, bölgedeki milyonlarca insan için büyük bir risk sinyali verirken, bu alanda yapılacak daha kapsamlı araştırmalar, olası büyük bir depreme karşı önemli bir hazırlık adımı olabilir.


📷 Şekil 1. Kuzey Anadolu Fayı üzerinde Yedisu segmentinin yeri (Kaynak: Stein et al.1997)


🛰️ Teknolojiyle 7/24 İzleme

Japonya, uzun yıllardır fay hatlarını GPS ve InSAR (Sentetik Apertür Radar İnterferometri) sistemleriyle izliyor. Bu sistemler, Japonya'ya yeryüzündeki hareketleri izleme ve fay hatları boyunca biriken stresi gerçek zamanlı olarak tespit etme imkanı sunuyor. Bu, erken deprem tespiti ve hazırlık açısından çok önemli bir teknoloji.

Benzer bir sistemi Yedisu Fayı için de kurarak, bölgedeki stres birikimini gerçek zamanlı izlemek mümkün olabilir. GPS istasyonları ve InSAR gibi teknolojiler, Yedisu Fayı boyunca sürekli veri toplayarak, fayın nasıl hareket ettiğini ve ne zaman "kırılma" aşamasına geleceğini takip etmemize yardımcı olabilir.

📌 Şekil 2, Yedisu Fayı boyunca yerleştirilen GPS izleme noktalarını ve yer kabuğundaki deformasyon vektörlerini göstermektedir. Bu izleme noktaları, fayın davranışındaki küçük değişimleri gözlemlememize olanak sağlar ve fay üzerindeki birikmiş stresin ne kadar arttığını anlamamıza yardımcı olur. Bu tür veriler, bölgedeki deprem riski hakkında daha doğru bilgiler elde etmemizi sağlar.

Bu tür izleme sistemlerini kurarak, Yedisu Fayı’ndaki devam eden stres hakkında değerli bilgiler edinebiliriz. Japonya’daki gibi, gerçek zamanlı veriler deprem tehlikesinin daha iyi anlaşılmasını sağlayarak, erken uyarı sistemleri, bina yönetmelikleri ve halkın hazırlıklı olmasını sağlamak için önemli adımlar atılmasına yardımcı olabilir.

📷 Şekil 2. Doğu Anadolu ve Kuzey Anadolu fay zonunda GPS deformasyon vektörleri (Ozener ve ark, 2010)

⚙️ Komşu Fayların Etkileşimi

2023 Kahramanmaraş depremleri (Mw 7.8 ve Mw 7.5), yakınlardaki fay segmentleri üzerinde önemli bir stres rejimi değişikliği oluşturdu, bunlar arasında Kuzey Anadolu Fayı'nın (KAF) doğu segmentleri ve özellikle Yedisu Sismik Boşluğu yer alıyor. Yedisu Fayı’nın ne zaman kırılabileceğini anlayabilmek için bu etkileşimleri detaylı bir şekilde değerlendirmek önemlidir.

📌 Şekil 3, Coulomb stres transfer modeli (Stein et al., 1997) ile 1939 Erzincan (Mw 7.8) ve 1992 Erzincan (Mw 6.8) depremlerinin ardından Yedisu segmentindeki stres değişimlerini göstermektedir. Bu modele göre, geçmişteki bu depremler Yedisu Fayı'ndaki stresi artırarak, fayın kırılmaya yaklaşmasına neden olmuştur. Ancak buna rağmen, Yedisu segmenti henüz kırılmamıştır ve bu gecikmeye neden olabilecek birkaç faktör bulunmaktadır:

  1. Yetersiz Stres Birikimi: Stres artmış olsa da, fayın sürtünme direncini aşabilmesi için gerekli kritik eşiğe henüz ulaşmamış olabilir.

  2. Kilitli Fay Dinamiği: Yedisu segmenti, gerilim biriktiriyor olabilir ancak kayma olmuyor. Bu, sismik boşlukların yaygın bir özelliğidir.

  3. Kompleks Fay Etkileşimleri: Yakınlardaki kırılmalardan gelen stres transferi karmaşık bir şekilde yeniden dağılarak, büyük bir depremin yerine daha küçük olaylar veya aseismik kaymalar tetikleyebilir.

  4. Yerel Jeolojik Koşullar: Fayın geometrisi ve çevresindeki kayaçların özellikleri, bir kırılmanın başlamasını engelliyor olabilir.

2023 Kahramanmaraş depremleri, Yedisu segmentine daha fazla stres eklemiş olabilir, çünkü Doğu Anadolu Fayı (DAF) ve Kuzey Anadolu Fayı (KAF) tektonik olarak birbirine bağlıdır. Ön çalışmalar, 2023 olaylarının Yedisu Fayı'ndaki Coulomb stresini ek olarak 0.1–0.5 bar arasında artırmış olabileceğini ve bu durumun sismik tehlikeyi daha da yükseltmiş olabileceğini göstermektedir. Ancak, olası bir kırılmanın zamanlaması hala belirsizdir, çünkü bu, fayın stres eşiği, tektonik yüklenme hızı (KAF boyunca yılda yaklaşık 20–25 mm) ve diğer dinamik faktörlere bağlıdır.

Mikroseismiklik, GPS ölçümleri ve stres modelleme çalışmalarının devamlı izlenmesi, bu sismik boşluktaki gelişen riski daha iyi değerlendirebilmek için büyük önem taşımaktadır.


📷 Şekil 3. 2023 depremleri sonrası stres transfer haritası: Kırmızı bölgeler artan stresi, mavi bölgeler ise azalanı gösterir (Stein ve ark, 1997)


🗺️ Risk Haritası Çizmek

Sismik boşluklar—aktif faylar boyunca uzun bir süre büyük bir deprem yaşamamış bölgeler—gelecekteki sismik tehlikeleri anlamak için kritik öneme sahiptir. Kuzey Anadolu Fayının Yedisu segmenti de böyle bir boşluk olup, uzun süreli sismik durgunluğu nedeniyle önemli bir risk oluşturuyor.

📌 Şekil 4, 1930 ile 1970 yılları arasında Kuzey Anadolu Fay hattı boyunca büyük depremlerin lokasyonlarını ve zaman dağılımlarını göstermektedir. Ambraseys ve Jackson'ın 1979 tarihli çalışmalarında, fay boyunca batıdan doğuya doğru bir deprem göçü gözlemlenmiş ve iki önemli sismik boşluk belirlenmiştir: Batıda, 1999 İzmit depremi ile ilgili olan ve doğuda, günümüzde Yedisu segmenti olarak bilinen, hâlâ kırılmamış bir boşluk. Bu çalışma, 1999 İzmit depreminden 20 yıl önce yayımlanmış olup, batıdaki boşluğun sismik potansiyelini doğru bir şekilde vurgulamıştır. Batıdaki boşluk, 1999 yılında kırılmış ve 17.000'den fazla ölüme ve geniş çapta yıkıma yol açmıştır. Ancak, doğudaki Yedisu boşluğu, 45 yıl önce tespit edilmesine rağmen büyük bir deprem üretmemiştir. Bu durum, yüksek riskli bölgelerin doğru bir şekilde tespit edilmesine rağmen, sismik olayların zamanlamasının tahmin edilmesinin zorluklarını gözler önüne sermektedir.

Bir başka önemli çalışma ise Toksöz ve arkadaşları tarafından 1979 yılında yapılmıştır. Pure and Applied Geophysics dergisinde yayımlanan bu çalışma, Kuzey Anadolu Fay hattı boyunca deprem aktivitesinin uzaysal ve zamansal göçünü analiz etmiş ve potansiyel sismik boşlukları belirlemiştir. Bu çalışma, fay boyunca deprem aktivitesinin sabit olmadığını, yüksek aktivite dönemleri (örneğin, 1850–1900 ve 1940’tan günümüze) ile daha sessiz bir dönemi (1910–1939) kapsadığını ortaya koymuştur. Ayrıca, deprem merkezlerinin iki yönlü bir göçünü belgeleyerek, batıya doğru daha hızlı bir göç (>50 km/yıl) ve doğuya doğru daha yavaş bir göç (≤10 km/yıl) olduğunu göstermiştir. Bu bulgular, sismik boşlukların yüksek riskli bölgeler olarak tanımlanmasını pekiştirerek, uzun vadeli deprem tahminlerine bilimsel bir temel sağlamıştır.

Bu erken uyarılara rağmen, 1999 İzmit depreminin yıkıcı etkisi, bu tür bilimsel bilgilerin yayılması ve uygulanmasıyla ilgili önemli soruları gündeme getirmektedir. Eğer İzmit bölgesindeki şehir yönetimleri, Ambraseys & Jackson (1979) ve Toksöz ve arkadaşları (1979) gibi çalışmaların farkında olsaydı ve bunlara göre hareket etmiş olsalardı, 1999 depremi daha az yıkıcı olabilir miydi? Binaların güçlendirilmesi, daha sıkı yapı denetimleri ve acil durum yanıt sistemlerinin iyileştirilmesi gibi potansiyel önlemler, bu çalışmaların yayımlandığı 20 yıl içinde uygulanabilirdi. Ancak, birkaç faktör, bu bilginin etkili bir şekilde kullanılmasını engellemiş olabilir:

  • İletişim Boşlukları: Ambraseys ve Jackson (1979) ve Toksöz ve arkadaşları (1979) gibi bilimsel çalışmalar, genellikle İngilizce olarak akademik dergilerde yayımlandı ve bu, Türkiye'deki birçok yerel karar alıcısının bu çalışmalara erişmesini engelledi. Teknik dil ve karar alıcılara doğrudan ulaşım eksikliği, bu bilgilerin etkisini sınırlamış olabilir.

  • Politik ve Ekonomik Öncelikler: 1980'ler ve 1990'larda, Türkiye ekonomik zorluklarla ve hızlı kentleşmeyle karşı karşıya kaldı, bu da uzun vadeli afet hazırlıklarının önüne geçiyordu. Kentsel gelişimin acil ihtiyaçları, sismik risk uyarılarını gölgede bırakmış olabilir.

  • Halkın Farkındalık Eksikliği: Halk ve yerel otoriteler, sismik boşlukların etkileri konusunda yeterince eğitilmemiş olabilir, bu da karar alıcıların harekete geçme baskısını azaltmış olabilir.

Bu bulgular, sadece sismik boşlukları tanımlamanın değil, aynı zamanda bu bilgilerin eyleme dönüştürülmesinin önemini vurgulamaktadır. Toksöz, Shakal ve Michael gibi bilim insanları, araştırmalarında öncü olsalar da, politika yapıcılarla doğrudan iletişim kurarak veya kamusal farkındalık kampanyaları düzenleyerek etkilerini daha da artırabilirlerdi. Örneğin, Toksöz, bölgeyle bağlantıları olan bir Türk bilim insanı olarak, İzmit ve Yedisu gibi yüksek riskli bölgelerde daha fazla hazırlık yapılması gerektiğini savunmak için konumunu kullanabilirdi. Bilimsel araştırmalar ile kamu politikası arasındaki boşluğu kapatmak, sismik riskin azaltılmasında kritik bir zorluk olmaya devam etmektedir. Bu, Yedisu segmentindeki devam eden riskle de kanıtlanmaktadır; bu bölge son 45 yılda önemli bir gerilim biriktirmiştir ve gelecekteki büyük bir deprem için bir zaman bombası olarak kalmaktadır.


📷 Şekil 4. Kuzey Anadolu Fayı boyunca 1930-1970 yılları arasında gerçekleşen büyük depremler ve önerilen sismik boşluklar. 1979 tarihli çalışmaya göre, en batıda ve en doğuda olmak üzere iki büyük sismik boşluk belirlenmiştir. Batıdaki boşluk 1999 İzmit Depremi'nin olduğu bölgeye karşılık gelirken, doğudaki boşluk Yedisu Segmenti ile örtüşmektedir (Kaynak: Ambraseys, N. N., & Jackson, J. A. (1979). Space-time migration of earthquakes along the North Anatolian fault zone and seismic gaps. Journal of Geophysical Research, 84(B9), 3613-3630).


🏘️ Zemini Tanıyalım

Şekil 5, Yedisu Fayı ve Erzincan çevresindeki zemin özelliklerini göstermektedir. Haritada kullanılan renkler, zeminin deprem dalgalarına karşı direncini ifade eden Vs30 değerlerini temsil etmektedir (USGS, 2025).

  • Yeşil renk, daha sert zeminleri gösterir ve bu tür zeminler deprem dalgalarını daha az büyütür.

  • Sarı ve kırmızı renkler, daha yumuşak ve dayanıksız zeminleri işaret eder. Bu bölgelerde deprem sırasında sarsıntı daha fazla hissedilir.

Haritaya bakıldığında, Yedisu Fayı çevresindeki zemin genel olarak yeşil tonlarında, yani daha sağlam görünmektedir. Buna karşın, Erzincan ve çevresi ağırlıklı olarak sarı-kırmızı tonlarında, yani daha yumuşak ve sarsıntıyı büyüten bir zemin yapısına sahiptir (USGS, 2025). Bu durum, Yedisu Fayı boyunca meydana gelebilecek olası bir depremin, Erzincan ve çevresinde çok daha fazla hissedileceği anlamına gelmektedir. Çünkü yumuşak zeminler, deprem dalgalarının genliğini artırarak sarsıntının şiddetlenmesine neden olur.

Yedisu Fayı, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü’nün (MTA) Ulusal Diri Fay Haritası’nda sarı renkle gösterilmiş olup, yaklaşık 85 km uzunluğundadır (MTA, t.y.). Ancak bu 85 km’lik fay, tek bir bütün halinde değil, farklı segmentlerden oluşmaktadır. Eğer fayın tamamı aynı anda kırılırsa, 85 km boyunca sağa doğru kayma hareketi yapacak büyük bir deprem meydana gelebilir.

Bu senaryoda, Erzincan ve çevresi büyük bir risk altında olacaktır. Çünkü bu bölgedeki zemin özellikleri, depremin etkisini artıracak kadar zayıftır (USGS, 2025). Bu nedenle, bölgedeki yapı stoğu, deprem riskine karşı dayanıklılık açısından titizlikle değerlendirilmelidir.

Şekil 5: Yedisu Fayı ve Erzincan çevresindeki zemin direncini (Vs30) gösteren harita. Yeşil renk sağlam, sarı ve kırmızı renkler ise daha yumuşak zemini temsil etmektedir. Yedisu Fayı boyunca zemin daha sağlamken (yeşil), Erzincan çevresinde daha yumuşak ve sarsıntıyı büyüten bir yapıdadır (sarı-kırmızı). Bu durum, Yedisu Fayı’nda meydana gelebilecek büyük bir depremin, Erzincan’da daha şiddetli hissedilmesine neden olabilir. Harita, USGS (2025) ve Google Earth verilerine dayanmaktadır.


🔁 Hazırlık Bir Alışkanlık Olsun

Yenilikçi katılım stratejileri (puanlar, sertifikalar gibi ödüller) ile düzenli yapılan deprem tatbikatları, topluluk katılımını ve farkındalığı önemli ölçüde artırmaktadır.

📌 Şekil 6, Büyük Kaliforniya ShakeOut tatbikatlarının katılım oranlarını ve etkinliğini göstermektedir. Veriler, topluluk odaklı katılımcılar ve etkileşimli oyunlar yoluyla katılım gösteren bireyler gibi çeşitli davranışsal grupları ortaya koyarak, katılımı artırmaya yönelik özelleştirilmiş yaklaşımların başarısını gözler önüne sermektedir.

Şekil 6. Kaliforniya'daki deprem tatbikatları katılımı ve kamu hazırlığı (ShakeOut Kampanya Araştırmaları'ndan uyarlanmıştır, 2008–2021).


🧠 Bilgiyle Güçlenmek

“Çök-kapan-tutun” mesajları, yalnızca gündüz depremleri için etkili olabilir. Gece uykuda yakalananlar için asıl çözüm, çökmeyecek binalar ve güçlü yapılar inşa etmektir.


🗣️ İletişimde Doğru Ton

Panik yaratmak yerine, halkı hazırlayan, sakin ama net ifadeler kullanılmalıdır. “Her an deprem olacak” söylemleri yerine, “hazırlıklı olmalıyız” cümlesi hem güven verir hem de sorumluluğu yayar.


🛰️ Bölgesel ve Ulusal Adımlar

Yedisu Fayı, Kuzey Anadolu ile Doğu Anadolu faylarının kavşağında yer alır. Erken uyarı sistemleri, fay danslarını gözlemleyen ağlarla desteklenirse, birkaç saniyelik kazanç bile hayat kurtarabilir.


📌 Son Söz: Hazırlık, Bilginin Uygulamaya Dönüşmesidir

Yedisu segmenti, büyük bir potansiyele sahip. Ama bu potansiyel, yalnızca korkuyla değil, bilgiyle, planla ve dayanışmayla yönetilebilir. Unutmayalım: Depremle yaşamak bir zorunluluksa, hazırlık da bir görevdir.


📚 Kaynakça 

  • Ambraseys, N. N., & Jackson, J. A. (1979). Earthquake hazard and vulnerability in the North Anatolian Fault Zone. Pure and Applied Geophysics, 117(5), 1015–1025. https://doi.org/10.1007/BF00876071

  • Barka, A. (1996). Slip distribution along the North Anatolian Fault associated with the large earthquakes of the period 1939 to 1967. Bulletin of the Seismological Society of America, 86(5), 1238–1254.

  • Hickman, S., Zoback, M., & Ellsworth, W. (2004). Introduction to the San Andreas Fault Observatory at Depth (SAFOD). Geophysical Research Letters, 31(12), L12S01. https://doi.org/10.1029/2004GL019684
  • Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü (MTA). (n.d.). Ulusal Diri Fay Haritasıhttps://yerbilimleri.mta.gov.tr/anasayfa.aspx
  • Özener, H., Arpat, E., Ergintav, S., Doğru, A., Çakmak, R., Turgut, B., & Doğan, U. (2010). Kinematics of the eastern part of the North Anatolian Fault Zone. Journal of Geodynamics, 49, 141–150. https://doi.org/10.1016/j.jog.2010.01.003
  • Stein, R. S., Barka, A. A., & Dieterich, J. H. (1997). Progressive failure on the North Anatolian fault since 1939 by earthquake stress triggering. Geophysical Journal International, 128(3), 594–604. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.1997.tb05321.x
  • Toksoz, M. N., Shakal, A. F., & Michael, A. J. (1979). Space-time migration of earthquakes along the North Anatolian fault zone and seismic gaps. Geology, 7(11), 684–688.
  • Toksöz, M. N., Shakal, A. F., & Michael, A. J. (1979). Space-time migration of earthquakes along the North Anatolian fault zone and seismic gaps. Pure and Applied Geophysics, 117(6), 1258–1270. https://doi.org/10.1007/BF00876212
  • United States Geological Survey (USGS). (2025). Vs30 Global Maphttps://www.usgs.gov
  • Borcherdt, R. D. (1994). Estimates of site-dependent response spectra for design (methodology and justification). Earthquake Spectra, 10(4), 617–653. https://doi.org/10.1193/1.1585791

No comments:

Post a Comment

Hayatın Tırmanışında Işığı Bulmak