Dünya haritası incelendiğinde kıta kenarlarının bir yapbozun parçaları gibi birbirine kusursuz oturacak denli uyumlu olduğu görülür. Bu uyumluluk Atlas Okyanusu’nun Güney Amerika ve Afrika kıyıları için geçerli olduğu gibi, daha küçük ölçekte Ege’nin her iki yakası ve adaları için de geçerlidir. Bu kusursuz uyumun arkasında, coğrafya ve jeolojinin bilimsel sırrının yatıyor olma olasılığı, insanlığın yakın düşünsel tarihi boyunca birçok kişinin kafasını kurcalayan bir soru işareti olmuştur. Özellikle Atlas Okyanusu’nun iki yakasının kıta sahanlığındaki uyuşum dikkat çekiciydi. Bunu fark edip “kıtasal kayma/ayrışma” düşüncesinden bahseden ilk kişi, modern atlasın yaratıcısı Hollandalı kaşif Ortelius oldu. Bir kartograf olarak oluşturduğu haritalardaki kıta sahanlıklarının binlerce kilometrelik deniz açıklıkları kaldırıldığında birbiriyle uyumlu şekilde birleşebildiğini fark eden Ortelius, 1596’da Amerika kıtasının Avrupa ve Afrika’dan koparak bugünkü halini almış olabileceği fikrini ortaya attı. Fakat o tarihlerde harita üzerinde kıtaların birbiriyle örtüştüğü gözleminin haricinde bu hipotezi destekleyecek hiçbir ek kanıt yoktu.
Geçen yüzlerce yıl içerisinde Atlas Okyanusu kıyılarının dikkat çeken uyumu birçok jeolog ve coğrafyacının dikkatini çekmeye devam etti ve bilimsel bilgi birikiminin artmasıyla birlikte bu hipotezin sorgulanması ve sınanmasına dair çokça ek gözlemler yapıldı. Bunların en önemlileri paleontolojik çalışmaların artmasıyla birlikte Amerika ve Avrupa’da keşfedilen fosil kalıntılarının benzerliğiydi. Bu benzerlik kıtaların bir zamanlar birleşik olabileceği ve “kıtasal kayma” ile milyonlarca yıl içerisinde birbirlerinden uzaklaşmış olabileceği düşüncesini güçlendiriyordu. Diğer taraftan dünyanın jeolojik yaşıyla ilgili ilerleyen ve güçlenen çalışmalar, teolojik köklere dayanan Dünya’nın on bin yıl yaşında olduğu bilgisinin yanlış olduğunu, Dünya’nın yaşının “kıtasal kayma” fenomeninin gerçekleşmesine izin verecek ölçüde eskiye uzandığını gösteriyordu. Bu öncül kanıtların gelmesiyle birlikte Fransız coğrafyacı Antonio Snider Pellegrini 1858’de yayınladığı “The Creation and Its Mysteries Unveiled” kitabıyla kıtasal kayma kuramını etraflıca ele alan ilk kişi oldu. Ortaya attığı hipotezi, kıta kenarlarının birbiriyle uyumluluğuna dair yapılan gözlemin ötesine taşıyarak, Avrupa ve Amerika’da bulunan bitki fosillerinin benzerliğinin getirdiği kanıtlarla destekledi.
Devam eden yıllarda kıtasal kayma kuramı jeolog ve coğrafyacıların ilgisini çekmeye devam etti. Evrim kuramına olan yüksek katkılarıyla bildiğimiz Alfred Russel Wallace, büyük jeolog Charles Lyell ve Eduard Suess gibi isimler teorinin gelişimine büyük katkılar sundular. Ancak kıtasal kayma teorisinin arkasında yatan gücü etraflıca ele alan ilk kişi, her ne kadar uzun yıllar boyunca anlaşılamayacak olsa da Alman jeolog Wegener olacaktı.
Wegener’in Yapbozu
Berlin’de meteoroloji ve astronomi eğitimi alan Alfred Wegener, 1906’da Danimarkalı bir kaşif ekibine dahil olarak meteorolojik araştırmalar yapmak üzere Grönland’a gitti. Daha sonraki yıllarda Wegener, bu çalışma gezisinin hayatındaki en önemli dönüm noktası olduğunu söyleyecekti. Bu çalışma sırasında yaptığı gözlemler kıtasal kayma ile ilgili düşüncelerinin gelişmesini sağlamıştı. Büyük buzul parçalarının ana kütleden koparak su üzerindeki hareketini doğrudan gözlemleme fırsatını yakalamış olan Wegener’in zihninde kıtasal kayma mekanizmasının kökenine dair fikirler oluşmaya başlamıştı.
Grönland’dan döndükten sonra Wegener, Marburg Üniversitesi’nde astronomi ve meteoroloji üzerine dersler verdi ve kuramının ana hatlarını geliştirdi. 6 Ocak 1912’de Alman Jeoloji Birliği’ne Kıtasal Kayma Kuramı’nı sundu. Bugün var olan kıtaların tümünün, Dünya’nın ilkel jeolojik zamanlarında ‘’Pangea’’ adını verdiği tek ve bütünleşik bir kara parçasının milyonlarca yıl içinde parçalanıp ayrışmasıyla oluşmuş olduğunu söyledi. Kıtaların kaymasına neden olan kuvvetinse Dünya’nın dönüşünden kaynaklı olan merkezkaç kuvveti veya astronomik çekim kuvvetlerindeki gel – git döngülerini de oluşturan farklılaşmaların olabileceği fikrini ortaya attı.
Wegener’in kuramı şiddetli bir biçimde reddedildi. Bunun en önemli nedenlerinden biri jeoloji eğitimi olmayan Wegener’in jeoloji camiası tarafından ciddiye alınmamasıydı. Bunun yanı sıra kıtaların hareketi için önerdiği 250cm/yıl büyüklüğündeki hız, kuramın tümünün önemini riske atacak denli öngörüsüzdü. Hızdaki bu yanlış hesap, Dünya’nın yaşının halen gerçekte olduğundan çok daha kısa sanılıyor olmasında yatıyordu. Diğer taraftan yapılan hesaplara göre, Wegener’in kıtaların hareketi için itici güç olarak öngördüğü merkezkaç ve astronomik gel – git kuvvetlerinin, büyük kara parçalarını yerinden oynatmaya yeterli olamayacak kadar küçük kalıyordu. Bu gibi nedenlerle Wegener’in kuramı on yıllar boyunca dikkate alınmadı.
1940’lı yıllarda Dünya’nın iç yapısına dair yürütülen araştırmalar sonucunda kıtaları hareket ettiren gücün Dünya’nın eriyik iç katmanından geldiğine dair bulgular ortaya çıktı. Diğer taraftan paleontolojik bulguların artması, tarihlendirme tekniklerinin gelişmesiyle birlikte hem fosil yaşlarının yüksek doğrulukla tespit edilebilmesi, hem de Dünya’nın jeolojik yaşının net şekilde ortaya çıkarılmasıyla birlikte bulgular çeşitlendi. Birbirinden binlerce kilometre ayrışmış kara parçalarında bulunan fosil kalıntılarının tarihsel olarak geriye gittikçe birbirine benzer hale geliyor olması kıtasal kayma teorisini destekleyen güçlü bir kanıttı.
2. Dünya Savaşı’nda gelişen denizaltı teknolojilerinin savaş sonrasında bilimsel amaçlar doğrultusunda derin deniz araştırmaları için kullanılmasıyla birlikte kıtasal kayma ifadesinin hatalı olduğu, Dünya’nın iki boyutlu düşünülebilecek yüzeyinde kıtaların kaymadığı, kıtaları da içine alan büyük litosfer levhalarının kaydığı anlaşıldı. Bu levhaların okyanus tabanlarındaki değme noktalarını tespit etmek mümkündü, zira bu değme noktaları eğer karalardaysa büyük volkanik dağlar, okyanus tabanlarındaysa volkanik baca oluşumları gözlenebiliyordu.
Modern kanıtların gelmesiyle birlikte Wegener’in “Kıtasal Kayma Kuramı” bügün modern bilim penceresinden bakıldığında “Levha Tektoniği Kuramı” olarak literatürdeki yerine sağlam biçimde oturmuş durumda. Wegener’in temellerini attığı ve jeoloji disiplininin en köklü kuramlarından biri olan levha tektoniğinin dinamiklerini anlamak, yalnız jeologların değil, herkesi yakından ilgilendiren sonuçlar doğurması nedeniyle, popüler düzeyde incelenmeyi hak ediyor.
Levha Tektoniği Kuramı
Dünya yüzeyi kıtaları ve okyanusları içine alan büyük levhalardan oluşuyor. Bu levhalar ise Dünya’nın merkezine giden yarıçap çizgisi düşünüldüğünde, küçük bir kesiti ancak doldurabilen, litosfer tabakasının katı kütlelerini oluşturuyor. Dünya’nın merkezinden gelen kuvvetler neticesinde bu levhalar kayarak birbiri üzerine biniyor veya birbirinden uzaklaşıyor. Tüm bu levha hareketleri, bizim yeryüzü üzerinde gördüğümüz kıtasal şekillenmenin ana nedenini oluşturuyor.
Levhaları hareket ettiren güç Wegener’in kuramını ortaya atarken öne sürdüğü gibi ne Dünya’nın hareketi, ne de astronomik çekim kuvvetleridir. Bu güç yer altından geliyor. Wegener’in kuramını ortaya attığı yıllarda yerkürenin tümüyle katı kayaç yapıda olduğu düşünüldüğünden, kıtaları hareket ettirecek yanal uzanımlı kuvvetin yer altından gelebileceği düşünülememişti. Modern bilim bulgularının açığa çıkmasıyla beraber Dünya’nın iç yapısında kaynayan bir kazanı andıran sıvılaşmış katmanların olduğu fark edildi. Bu bulgudan hareketle, kıtaları hareket ettiren kuvvetin, bu sıvı tabakadaki sıcaklık farklarından kaynaklanan konveksiyon akımları olduğu anlaşıldı.
Isı farkından dolayı oluşan konveksiyon akımları, uzun silindirik bir kabın içerisindeki suyun alttan ısıtıldığı bir deneyde gözlemlenebilir. Isınan su molekülleri genleşerek yukarıdaki daha soğuk ve yoğun moleküllerle yer değiştirir. Cam beherin içerisinde gerçekleşen bu yer değiştirme hareketi dışarından rahatlıkla izlenebilir. Isınan su molekülleri yukarıya çıktıkça sıcaklığını kaybeder ve yoğunluğu artar. Su kütlesi içerisinde sıcaklık farkı sıfırlanana kadar konveksiyon akımları varlığını sürdürür.
Manto tabakasında da buna benzer şekilde iç çekirdek tarafından ısınan eriyik kayaçlar genleşerek yukarı doğru çıkmaya başlar. Yukarı çıktıkça soğur ve yavaşlar. Yukarı doğru harekete geçen sıcak eriyik kütlenin yerini ise yukarıdaki soğuk ve yoğun kütle alır. Düşey doğrultuda tetiklenen bu döngülerin manto ve litosfer içerisindeki homojen olmayan noktalardan ileri gelen yanal ötelenme bileşenleri de bulunur. Bu yanal ötelenmenin de eklenmesiyle oluşan konveksiyon akım döngülerinin, litosferi oluşturan kayaç tabakalara sürtünmesiyle oluşan net yanal kuvvetler, levhaları hareket ettiren itici gücü oluşturur.
Levhaların birbirlerine göre hareketi iki temel şekilde incelenebilir: uzaklaşma ve yakınlaşma. Uzaklaşma ile açılan boşluktan yüzeye çıkan eriyik kayaçların soğuması ve katılaşmasıyla yeni yüzey levhaları yaratılır. Yakınlaşma durumunda ise okyanus levhası daha ince ve ağır olduğundan kıtasal levhanın altına doğru sürülür. Alta girerek mantoya doğru sürülen tabaka ısınarak erir ve mantodaki eriyik kütleye karışır. Eğer iki kıtasal levha birbirine doğru yaklaşıyorsa dalma – batma oluşmaz. Her iki levha da manto içine batamayacak kadar hafif ve kalındır. Bu durumda çarpışma ve yüzey deformasyonu kaçınılmaz hale gelir. Dağ oluşumları kıtasal levhaların milyonlarca yıl süregelen çarpışma hareketlerinin yarattığı yüzey deformasyonunun fiziksel sonucudur. Yakınlaşma hareketinin bir diğer sonucu ise yanal kaymadır. Levhalar birbiri üzerine etkiyen kuvvetlerin eksenel izdüşümleri neticesinde geometrik sınırları üzerinden yanal olarak kayarak hareketlerini sürdürürler.
Levhaların birbirine göre hareketinin yönünü ve bu hareketin hızını belirleyen şey konveksiyon akımlarının yanal izdüşümünün büyüklüğüdür. Dolayısıyla her levha için farklı hızlar söz konusudur. Örneğin Hint levhası 6 cm/yıl hızla hareket ederken büyük Avrasya levhasının hareketi yılda 1 cm’nin altındadır.
Deprem
Levha sınırları kusursuz kayganlıkta geçişli yapılar değildir. Kenarlarda rastgele şekillenmiş girintili çıkıntılı büyük katı kayaç kütleler söz konusudur. Hal böyle olunca birbiri üzerine hareket eden levhalar kimi zaman kilitlenirler ve ötelenme durur. Fiziksel ötelenme durmasına rağmen konveksiyon akımlarının uyguladığı yanal kuvvetler işlemeye devam eder. Levhalar harekete zorlanır fakat birbirine kilitlenmiş olan levhalar hareket edemez. Yıllar içerisinde bu kuvvet birikir ve levha kenarlarında büyük bir stresin oluşmasına neden olur. Biriken bu stresin levha kenarlarının artık taşıyamayacağı bir seviyeye gelmesiyle birlikte büyük bir kırılma meydana gelir ve yıllardır hareket edemeyen levhalar, biriken tüm hareketi birkaç saniye içerisinde gerçekleştirir. Bir yıllık süre içerisinde ortalama 2 cm hareket etmesi beklenen levhanın, yıllardır biriken stresin boşalması nedeniyle yaklaşık 30 – 60 saniyelik bir sürede 3 – 4 metre hareket etmesi, levha üzerinde bizim adına ‘’deprem’’ dediğimiz bir şok dalgası yaratır. Depremin büyüklüğünü belirleyen faktör, levha kenarlarının kırılmasına yol açan stresin büyüklüğüyle doğru orantılıdır.
Ülkemiz jeolojik açıdan çok hareketli bir coğrafya üzerinde oturuyor. Küçük Anadolu levhasını kuşatan büyük Avrasya, Afrika ve Arap levhalarının hareketleri, fay hatlarını oluşturan levha kenarlarındaki sürtünme ve kilitlenmeler neticesinde büyük enerjilerin birikmesine neden oluyor. On yıllarca hareket edemeyen levhaların kenarlarında biriken stres bir anda kırılarak büyük depremlerin yaşanmasına yol açıyor.
İnsanlığın bilimde geldiği nokta depremlerin arkasında nasıl bir mekanizmanın yatıyor olduğunu açık bir netlikle ortaya koyuyor fakat depremlerin ne zaman gerçekleşeceği halen öngörülmesi zor bir rastgelelik barındırıyor. Bugün için yapabildiğimiz tek şey, tarihsel süreçte gerçekleşen deprem kayıtlarından yola çıkarak, jeolojik açıdan bakıldığında mikro sayılabilecek gelecek tarihler için periyodik örüntüler kurabilmek. Bu sayede depremler için olasılıksal bir yaklaşımla tahminler yürütebiliyoruz.
Tahminler ne olursa olsun Anadolu üzerindeki deprem fenomeni yakın jeolojik tarih boyunca değişmeyecek büyük bir bilimsel gerçeklik olarak önümüzde duruyor. Gelecek kuşaklar bu bilimsel gerçekliği tanıyıp buna dair farkındalığını artırdıkça geçmişte yaşanan acı hatıraların izleri silinecek ve en önemlisi bu acı hatıralara yenileri eklenmeyecek. Görünen o ki; depremle mücadelenin ana öznesi, önümüzdeki uzun yıllar boyunca depremi önceden kesin olarak bilmek ve depremi engellemek olamayacak gibi görünüyor. Şu an için yapabileceğimiz en iyi şey, depremi tanımak ve depreme dirençli, güvenilir yaşam alanları inşa etmek. Güvenli, sağlıklı ve mutlu bir geleceğin inşası bilimi anlamak ve ona uygun hareket etmekten geçiyor.
Kaynaklar ve İleri Okuma
This Dynamic Earth: the Story of Plate Tectonics, U.S. Geological Survey
The Origin of Continents and Oceans, Alfred Wegener, Courier Corporation, Jan 1, 1966
Geology : Plate Tectonics, Berkeley, University of California Museum of Paleontology
A brief introduction to Plate Tectonics, based on the work of Alfred Wegener
Wikipedia – Continental drift
Wikipedia – Plate tectonics
Wikipedia – Anatolian Plate
Oveka.net 