Doğanın zaman ölçeği

Depremlerin iki tektonik plakanın birbirine baskısı sonucu kırıldığında meydana geldiğini biliyoruz. Kırılma ne kadar uzun olursa, depremin yıkıcılığı da o kadar büyük oluyor. 

Dahası, aynı bölgede belirli aralıklarla bu aktivite tekrarlanıyor. Buna depremsellik denilmekte.

Depremle birlikte her enerji boşalımı sonrası plakalar tekrar birbirini itmeye başlıyor ve zaman içinde yine enerji birikmeye başlıyor. Biriken enerji tekrar bir depremle salınıyor. Birbirini izleyen depremler, biriken enerji miktarına bağlı olarak eşit veya yakın zaman aralıklarında gerçekleşiyor.

Dolayısıyla tarihsel depremlerin bilgilerine ulaşılabilirse gelecekteki olası depremlerin ne zaman ve hangi büyüklükte olacağını öngörmek mümkün.

Şimdilerde bilim insanları, bilimsel metotlarla insanlık tarihinin bilinen veya bilinmeyen depremlerinin kanıtlarını arıyorlar.

Dünya'daki bilimsel yöntemlerle kaydedilen en büyük deprem 1960 yılında Şili'de kıyı şeridi boyunca tektonik bir levha kırılması sonucu 9,5 şiddetinde meydana gelmişti. 

Bu mega depremin geçmiş izlerini araştıran bilim insanları 3800 yıl önce aynı bölgede aynı şiddette bir mega depremin ve sonrasında oluşan tsunaminin izlerine ulaştılar.

Dev depremin kanıtı olarak Şili'nin Atacama Çölü'nün iç kısımlarında kıyı yataklarına ait kayalar, çakıl taşları ve kıyı bölgelerine özgü kumlar ile deniz kabukları bulundu.

Deprem sonrası tsunami o kadar güçlüydü ki, 20 metre yüksekliğe ulaşan dalgalar Yeni Zelanda'ya kadar gitmişti.

Depremin yarattığı dalgaların bir otomobil büyüklüğündeki kaya parçalarını karadan neredeyse bir kilometre içeriye kadar sürüklemiş olması nedeniyle depremin şiddetinin yaklaşık 9,5 büyüklüğünde olması gerektiği sonucuna varıldı.

Araştırma ekibinde bulunan Southampton Üniversitesi'nden Profesör James Goff, "Yeni Zelanda'da, bu kayaların yalnızca Şili'den gelen bir tsunami tarafından hareket ettirilebileceğini ve bunun için 9,5 büyüklüğünde bir deprem olması gerektiğini öngörmüştük" diyordu.

"Ve şimdi onu bulduk."

Doğanın belleği

Peki, depremin oluş zamanı nasıl belirleniyor?

Bilim insanları, zamanı belirlemek için radyometrik olarak adlandırılan tarihleme yöntemleri kullanıyorlar. 

Canlı yapılar için Radyokarbon tekniği kullanılırken toprak ve sediment malzemelerin tarihlendirilmesinde doğada bulunan radyoaktif bozunum zincirlerinden yararlanılmakta.

Doğada halen aktif olarak bulunan üç temel radyoaktif bozunum zinciri bulunuyor. Uranyumla başlayan ve kurşunla sonlanan zincirin tüm ara elementleri radyoaktiftir. Yani, zincirde yer alan bir radyoaktif atom çekirdeği, ışın yayarak başka bir elemente dönüşür; o da başka bir elemente ve en sonunda dönüşüm kurşun elementinde sonlanır.

Zincirde bulunan her radyoaktif elementin karakteristik bir "yarılanma ömrü" vardır. Bu değer, o elementin radyoaktif atomlarının yarıya inmesi için geçen süre olarak tanımlıdır.

Bu özellik, maddenin atomik yapısı içine gizlenmiş, doğanın kendi zaman ölçeğidir.

 Radyoaktif bozunumdan, bilim dünyası 1900'lerin başına kadar habersizdi. Bu serilerin varlığını ilk kanıtlayan bilim insanları olan Ernest Rutherford ve öğrencisi Soddy, radyoaktif bozunum serisinin bu özelliğinin zaman ölçeği olarak kullanılabilmesi fikrinin de öncüleridir.

Bir radyoaktif bozunum zincirindeki tüm izotopların bozunum hızı bilindiğinden, jeolojik kayaların, yerkürenin, diğer gezegenlerin ve hatta astroidlerin yaşları ya da oluşum evreleri bu teknikler yardımıyla hesaplanabilmektedir.

Radyokarbon tarihleme

Amerikalı fizikçi Profesör Willard Libby, günümüzde radyokarbon ya da karbon-14 tekniği olarak bilinen tarihlendirme tekniğini geliştirdi ve 1960 yılı Kimya Nobel Ödülünün sahibi oldu.

Radyokarbon tekniğinin çıkış noktası, soluduğumuz havanın bir bileşeni olan radyoaktif karbon-14 atomunun bozunumuna dayanır. Canlı yapı, havayla birlikte bu elementi de içine alır ve yaşadığı sürece içindeki karbon-14 oranı sabit kalır. Canlı yapı öldüğünde karbon-14 alımı sona erer ve karbon 14 bozunarak azalmaya başlar. Bu azalma miktarından hareketle geçen süre, dolayısıyla malzemenin yaşı hesaplanır.

Depremlerin yaşama etkisi

Araştırmacılar, Şili'nin kuzey kıyısından 600 km içeride topladıkları kıyı malzemelerinin yaşlarını karbon-14 tekniği ile belirlediler ve yaklaşık 3800 yıl öncesine ait olduğunu saptadılar. 

Elde edilen bulgular ışığında Profesör James Goff, Şili deneyimini şöyle özetliyor:

"3.800 yıl önce Atacama Çölü'nün kıyı şeridi avcı-toplayıcı topluluklara ev sahipliği yapıyordu. Arkeolojik alanlarda yapılan kazılarda, tsunaminin birikintilerinin altında yatan, dalgalar tarafından tahrip edilmiş taş binalar bulundu. Topluluklar, tsunamilerin ulaşamayacağı iç kesimlere taşındılar ve insanların tekrar kıyıya geri dönmesi 1000 yıldan fazla sürdü. Bu süreç, yiyeceklerini denizden temin eden insanlar için çok büyük bir bedeldi.

Bu durum, bir deprem ve tsunaminin insanların yaşamları üzerinde nasıl bir etkiye sahip olduğunu görmek açısından önemli bir örnek, bundan öğrenilecek çok şey var."

Depremlerin yer, zaman ve büyüklüğünü öngörebilmek tarihsel depremlerin bilinmesi ile mümkün. İçinde yaşadığımız doğal radyasyonun izlerini sürerek geliştirilen tarihlendirme teknikleri bu öngörüyü sağlarken geçmişin kültürel ve jeolojik yapısını anlamada önemli ipuçları sunuyor.

İnsan aklı doğanın bu gizemini çözmüş ve geriye dönük, geçmişi ölçebileceği radyometrik jeolojik bir saate sahip olmuş.

Eğer doğanın dilinden anlıyorsanız onun size söyleyeceği başka sırları da mutlaka olacaktır!

Kaynakça

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abm2996

https://www.livescience.com/biggest-earthquake-found-chile

https://www.britannica.com/science/Earth-sciences/Radiometric-dating#ref232663

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3104923/