Tsunami dalga modeli yeniden yazılıyor

Başak Nur GÖKÇAM

Sürdürülebilir bir yeşil ekonomi inşa etmenin temel şartı, gezegeni­mizin doğal kaynaklarını ko­rurken, onun öngörülemez dinamiklerine karşı da di­rençli yapılar geliştirmekten geçer. Bugün dünya genelin­de 600 milyondan fazla insan, deniz seviyesinden yüksek­liği 10 metrenin altında olan alçak kıyı bölgelerinde yaşı­yor ve bu alanlar küresel GS­YİH’nin önemli bir kısmını üretiyor.

Ancak okyanuslar, sadece iklim krizinin getirdiği ısınma baskısıyla değil, derin­lerdeki devasa tektonik hare­ketlerle de ekolojik ve ekono­mik dengeleri sarsma potan­siyeline sahip. Sürdürülebilir kalkınmanın en büyük düş­manlarından biri olan doğal afetler, milyarlarca dolarlık altyapı yatırımını tek bir an­da yok edebiliyor. Bu durum, okyanus dalgalarının hareket mekanizmalarını kusursuz bir şekilde anlamamızı zorunlu kılıyor.

Tam da bu noktada, geçtiği­miz yıl temmuz ayı sonların­da Rusya’nın Kamçatka Yarı­madası açıklarında meydana gelen Kuril-Kamçatka dal­ma-batma zonundaki hareket­lilik, mavi ekonominin gele­ceği adına ezber bozan veriler sundu. İki tektonik plakanın birbiri altına itilmesiyle tetik­lenen bu devasa doğa olayı, sa­dece sismik bir sarsıntı yarat­makla kalmadı. Okyanus gene­linde hızla yayılan devasa bir tsunamiyi de harekete geçirdi. Bilim insanları, bu yıkıcı dal­gaların yayılımını tarihte ilk kez bu kadar net bir şekilde iz­lemeyi başarırken, elde edilen veriler sürdürülebilir kıyı yö­netimi ve erken uyarı sistem­leri için adeta yeni bir döne­min kapısını araladı.

Uzaydan gelen yüksek çözünürlüklü gözlük

Pasifik genelinde yayılan bu devasa tsunami, modern bili­me hareket halindeki bir dal­ga sistemine dair ilk detay­lı uydu görüntüsünü sağladı. NASA ve Fransız uzay ajansı CNES’in ortak misyonu olan ve Aralık 2022’de fırlatılan Yü­zey Suyu Okyanus Topograf­yası (SWOT) uydusu, tesadü­fen de olsa olayı gözlemlemek için mükemmel bir konum­daydı. Bir dalma zonu depre­mi tarafından oluşturulan bü­yük bir tsunaminin bu ilk yük­sek çözünürlüklü ve geniş alan görüntüsü, geleneksel ölçüm yöntemlerinin sınırlarını net bir şekilde ortaya koydu.

Geçmişte okyanusun en­ginliğinde tsunamileri sade­ce belirli noktalardaki DART şamandıralarıyla ya da uydu­ların ince bir çizgi halindeki rotalarıyla görebildiklerini belirten İzlanda Üniversite­si’nden baş yazar Angel Ru­iz-Angulo, bu teknolojik sıç­ramayı şu sözlerle özetledi: “SWOT verilerini yeni bir göz­lük gibi düşünüyorum. Daha önce başka uydular da vardı, ancak en iyi ihtimalle tsunami boyunca ince bir çizgi görebi­liyorlardı. Şimdi ise SWOT ile, deniz yüzeyinin benzeri görül­memiş yüksek çözünürlüklü verileriyle yaklaşık 120 kilo­metre genişliğinde bir alanı yakalayabiliyoruz.”

Bu geniş alan veri akışı, kıyı ekosistemlerini korumak için tasarlanan koruma bariyerle­rinden, sürdürülebilir şehir planlama stratejilerine kadar pek çok alanda radikal deği­şiklikler yapılmasını zorunlu kılıyor.

Dalgaların ezber bozan karmaşık dansı

Araştırmanın The Seismic Record dergisinde yayınlanan sonuçları, tsunamiler hak­kında uzun süredir kabul gö­ren bir varsayımı kökten sars­tı. Geleneksel olarak bilim in­sanları, devasa tsunamilerin dalga boyları okyanus derinli­ğinden çok daha uzun olduğu için ‘dağılımsız’ hareket etti­ğini, yani uzun mesafeler bo­yunca şekillerini koruduğunu varsayıyorlardı. Ancak SWOT uydusunun yakaladığı veriler, okyanus boyunca basit bir dal­ga gibi hareket etmek yerine, Pasifik’in geniş alanlarında yayılan, dağılan ve birbiriyle etkileşime giren çok daha kar­maşık bir model ortaya koydu.

Bu durum, dalganın fark­lı kısımlarının farklı hızlar­da hareket ettiği ‘dağılımlı’ bir sistemi işaret ediyordu. Ru­iz-Angulo, elde edilen bu yeni bulguların tsunami modelle­melerindeki büyük bir eksik­liği giderdiğini vurgulayarak, “Bu olaya ilişkin SWOT veri­leri, büyük tsunamilerin dağı­lımsız olduğu fikrine meydan okudu. Bu gözlemin tsunami modellemecileri için en önem­li etkisi, kullandığımız model­lerde bir şeyi eksik bırakmış olmamızdır. Bu ‹ekstra› değiş­kenlik, ana dalganın bir kıyı­ya yaklaşırken ardındaki dal­galar tarafından modüle edi­lebileceğini temsil edebilir. Bu dağılım enerjisi fazlalığını ölçmemiz ve daha önce dikka­te alınmayan bir etkisi olup ol­madığını değerlendirmemiz gerekiyor” dedi.

400 kilometrelik kırılma

Uydudan alınan hassas tsu­nami verileri, sadece dalga ha­reketlerini aydınlatmakla kal­madı, aynı zamanda okyanus tabanında saklı kalan daha bü­yük bir jeolojik gerçeği de gün yüzüne çıkardı. Sismik ölçüm­lere dayanan eski tahminler ve bilgisayar modelleri, tsunami dalgalarının istasyonlara varış zamanlarını doğru hesaplaya­mıyordu; bir istasyon dalgayı erken tespit ederken diğeri geç kaydediyordu.

Araştırma ekibi, gözlemle­nen tsunami davranışından geriye doğru giderek kaynağı bulmayı sağlayan ‘tersine çe­virme’ tekniğini uyguladığın­da çarpıcı bir sonuçla karşı­laştı. Sismik modellerin 300 kilometre olarak tahmin etti­ği deprem kırılmasının, aslın­da güneye doğru uzanarak tam 400 kilometre uzunluğa ulaş­tığı anlaşıldı. Kıyı şeritlerinin yeşil ekonomik dönüşümünü planlarken, masabaşı model­lerin öngördüğünden yüzde 33 daha büyük bir kırılma potan­siyelini hesaba katmamız ge­rektiği bu sayede kanıtlanmış oldu.

Afet yönetiminde çoklu veri entegrasyonu

Büyük doğa olaylarının ekonomik ve yaşamsal zararlarını minimuma indirmek, okyanus fiziği ile yer kabuğu fiziğini bir arada eritebilmekten geçiyor. 2011 yılında Japonya’da yaşanan yıkıcı Tohoku-oki depreminden bu yana, tsunami verilerinin deniz tabanındaki sığ kaymaları anlamada ne kadar hayati olduğu biliniyor. Ancak deniz yüzeyindeki hidrodinamik modeller ile katı dünyayı inceleyen sismik dalga modelleri birbirinden tamamen farklı fizik kurallarına dayanıyor. Çalışmanın ortak yazarlarından Diego Melgar, sürdürülebilir bir erken uyarı ağı için bu iki zıt disiplinin verilerini birleştirmenin zor ama zorunlu olduğunu ifade ediyor.

1952’den günümüze uzanan erken uyarı mirası

Kuril-Kamçatka dalma-batma bölgesi, gezegenimizin en aktif ve tehlikeli sismik alanlarından biri. Aynı bölgede 1952 yılında meydana gelen 9.0 büyüklüğündeki devasa deprem ve ardından oluşan yıkıcı tsunami, insanlığın ortak bir savunma mekanizması geliştirmesine vesile olmuş ve uluslararası tsunami uyarı sisteminin kurulmasını sağlamıştı. Yıllar önce atılan bu kurumsal temel, gelişen uydu teknolojileriyle birleşerek Pasifik genelindeki toplulukların can ve mal güvenliğini korumaya devam ediyor. Hedef, uzaydan gelen anlık verileri bu ağa entegre ederek ‘neredeyse gerçek zamanlı’ sürdürülebilir bir savunma kalkanı oluşturmak.