Stanford Üniversitesi araştırmacıları, yerkabuğu yerine Dünya’nın mantosunda meydana gelen nadir depremlerin ilk küresel haritasını hazırladı. Bu çalışma, derin depremlerin nasıl başladığını ve Dünya’nın iç yapısının işleyişini anlamak açısından yeni bir pencere açmaktadır.
ABD’deki Stanford University’nden bilim insanları, Dünya’nın yerkabuğu yerine çok daha derinlerinde, mantoda meydana gelen sıra dışı depremlerin ilk küresel haritasını oluşturdu. 5 Şubat’ta Science dergisinde yayımlanan araştırma, bu nadir sarsıntıların dünya genelinde görüldüğünü ancak belirli bölgelerde yoğunlaştığını ortaya koymaktadır.
Derin depremler nerelerde yoğunlaşıyor?
Manto, Dünya’nın ince dış kabuğu ile erimiş çekirdeği arasında yer almaktadır. Araştırmacılar, bu derin depremleri haritalandırarak hem manto depremlerinin nasıl oluştuğunu hem de genel olarak depremlerin başlangıç mekanizmalarına dair yeni bilgiler elde etmeyi hedefliyor. Çalışmaya göre kıtasal manto depremleri küresel ölçekte yaygın olsa da, özellikle iki bölgede kümelenmektedir: Güney Asya’da Himalayalar’ın altı ve Kuzey Kutup Dairesi’nin güneyinde, Asya ile Kuzey Amerika arasındaki Bering Boğazı çevresi.
Bu derin sarsıntıların incelenmesi, yer kabuğu ile manto arasındaki sınırın (üst manto) davranışını daha iyi anlamaya yardımcı olabilir. Üst manto, volkanik magmanın oluşumunda ve tektonik levha hareketlerinin yönlendirilmesinde kilit rol oynamaktadır.
Manto depremleri neden önemlidir?
Çalışmanın başyazarı, Stanford Doerr Sürdürülebilirlik Okulu’nda görev yapan ve araştırmayı jeofizik profesörü Simon Klemperer’in laboratuvarında yürüten Shiqi (Axel) Wang, “Bu çalışmadan önce, kıtasal manto depremlerinin dünyada ne kadar yaygın olduğu ve nerelerde gerçekleştiği konusunda net bir küresel tabloya sahip değildik” ifadelerini kullanmıştır. Manto depremleri, yüzeyin çok altında meydana geldikleri için genellikle hissedilmiyor ve hasara yol açmıyor. Ancak bilim insanlarına göre bu depremler, daha sığ ve yıkıcı depremlerin nasıl oluştuğunu anlamak için son derece değerli ipuçları barındırmaktadır.
Araştırmanın kıdemli yazarı Simon Klemperer, “Depremlerin genel olarak fay hatlarındaki gerilimin boşalmasıyla oluştuğunu biliyoruz. Ancak neden belirli bir depremin tam olarak o noktada gerçekleştiği ve arkasındaki ana mekanizmalar hâlâ tam olarak anlaşılamış değil. Manto depremleri, bu soruları farklı bir açıdan ele alma imkânı sunuyor” değerlendirmesinde bulunmuştur.
Yeni yöntemle manto depremleri nasıl tespit edildi?
Dünya’nın kabuğu görece soğuk ve kırılgan bir yapıya sahipken, manto daha sıcak, yoğun ve yavaş hareket eden katı bir yapıdan oluşmaktadır. Yerkabuğu ile manto arasındaki sınır, Mohorovičić süreksizliği ya da kısaca “Moho” olarak adlandırılmaktadır. Çoğu kıtasal deprem, yüzeyin yaklaşık 6 ila 18 mil altında, Moho’nun üstünde ve yerkabuğu içinde başlamakta olup, yitim zonları bu durumun istisnasını oluşturmaktadır. Bu bölgelerde okyanusal levhalar kıtasal levhaların altına dalarak yüzlerce mil derinlikte depremlere yol açabilmektedir.
Buna rağmen, son yıllarda yapılan ölçümler, kıtaların altında ve yitim zonlarından uzakta, Moho’nun 50 mil kadar altında bile depremler meydana geldiğini göstermektedir. Bu tür depremlerin, kabuk depremlerine kıyasla yaklaşık 100 kat daha nadir olduğu düşünülmektedir. Araştırmacılar, manto depremlerini güvenilir biçimde ayırt edebilmek için yeni bir yöntem geliştirmiştir. Bu yöntem, deprem sonrası yayılan iki farklı sismik dalga türünü karşılaştırmaktadır.
Sn dalgaları mantonun üst kısmı boyunca ilerlerken, Lg dalgaları yüksek frekanslı titreşimlerle yerkabuğu içinde yayılmaktadır. Bu iki dalga arasındaki oran, depremin kaynağının kabukta mı yoksa mantoda mı olduğunu belirlemeyi mümkün kılmaktadır. Wang, “Bu yaklaşım oyunun kurallarını değiştiriyor. Artık yalnızca sismik dalga kayıtlarına bakarak bir depremin mantoda mı oluştuğunu söyleyebiliyoruz” açıklamasında bulunmuştur.
Gelecek araştırmalar neleri hedefliyor?
Ekip, dünya genelindeki sismik gözlem istasyonlarından elde edilen verileri ve kabuk kalınlığı bilgilerini analiz etmiştir. 1990’dan bu yana kaydedilen 46 binden fazla deprem arasından 459 kıtasal manto depremi tespit edilmiştir. Araştırmacılar, bu sayının muhtemelen gerçeğin altında olduğunu vurgulamaktadır. Özellikle Himalayalar’ın kuzeyindeki Tibet Platosu gibi uzak bölgelerde sismik ağların genişletilmesi, daha fazla manto depreminin ortaya çıkarılmasını sağlayabilir.
Araştırmacılar, doğrulanmış manto depremleri kataloğunun genişlemesiyle birlikte bu nadir olayları neyin tetiklediğini incelemeyi planlamaktadır. Bazı manto depremlerinin, kabuk depremlerinin ardından yayılan sismik dalgalarla oluşan artçılar olabileceği düşünülmektedir. Diğerleri ise mantodaki ısı kaynaklı konveksiyon hareketleriyle ilişkili olabilir. Wang, “Kıtasal manto depremleri, kabuk ve üst manto arasında karşılıklı etkileşim içinde olan daha büyük bir deprem döngüsünün parçası olabilir. Amacımız, Dünya’nın bu katmanlarının tek bir sistem olarak nasıl çalıştığını anlamak” ifadelerini kullanmıştır. Araştırma, National Science Foundation tarafından desteklenmektedir.
