Bursa bölgesi depremleri ve yerleşimler üzerindeki etkileri

Kuzey Anadolu Fay Zonu (KAFZ) ve Doğu Anadolu Fay Zonu (DAFZ) olarak adlandırılan iki önemli fay sistemi Türkiye'de deprem tehlikesinin en önemli kaynağı olan tektonik unsurlar olup gerek tarihsel (1900 yılı öncesi) dönemde gerekse aletsel (1900 yılı sonrası) dönemde büyük ve yıkıcı depremler üretmişlerdir. Kuzey Anadolu Fay Zonu, Marmara Bölgesi'nde Kuzey, Orta ve Güney kollar olarak isimlendirilen üç kol halinde uzanmaktadır. Bu kollardan özellikle Kuzey Kol'un diğer kollara göre çok daha diri-aktif olduğu ve Orta ve Güney kolların da birbirine benzer diriliğe-aktifliğe sahip oldukları önceki çalışmalarda belirlenmiştir. Marmara Bölge'sinde MS1000 yılından sonra meydana gelmiş 26 Kasım 1143 Bursa (MS=6.4), 12 Mayıs 1327 Karacabey (MS=6.4) ve 11 Nisan 1855 Bursa (MS=6.3) depremleri hariç, büyüklüğü MS ≥ 6.8 olduğu düşünülen 31 depremin meydana geldiği belirlenmiştir. Bu depremlerin büyük çoğunluğu dirilik farkını doğrular şekilde Kuzey Kol üzerinde meydana gelmiştir. Bu çalışmada Türkiye'de deprem riskinin en yüksek olduğu Marmara Bölgesi'nde Bursa ve İznik gibi önemli iki tarihsel yerleşimi ve yakın çevresini içeren ve burada Bursa Bölgesi olarak isimlendirilen bölgede deprem tehlikesi ve depremlerin yerleşimler üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Bursa Bölgesi olarak seçilen alan 39.8o-40.6o Kuzey enlemleri ile 27.75o-30.25o Doğu boylamları arasında kalan bölgedir. Seçilen bölgede Kuzey Anadolu Fay Zonu'nun Orta ve Güney kolları uzanmaktadır. Özellikle MS1000 sonrası Bursa Bölgesi'ni etkileyen önemli depremler ve oluşturdukları etkiler tarihi deprem çalışmalarından derlenmiştir. Ayrıca 1970 yılı sonrası aletsel dönem deprem etkinliğinin istatistiksel analizi yapılarak deprem tehlikesi matematiksel olarak değerlendirilmiştir. Kuzey Kol üzerindeki depremlerin Bursa Bölgesi'nde görece daha az etki oluşturduğu belirlenmiştir. MS1000 yılı sonrası Bursa Bölgesi'nde görece büyük etki oluşturan depremlerin Orta ve Güney kolları üzerinde oluşan 1065 İznik, 1143 Bursa, 1327 Karacabey, 1419 Bursa, 1556 Güney Marmara Denizi-Erdek ve Şubat-Nisan 1855 Bursa depremlerinin olduğu görülmüştür. Büyük depremlerin bölgedeki yerleşimlerde refah seviyesini etkileyen ve hatta oluşturdukları sosyal ve ekonomik zayıflıkla düşman işgaline yol açan sonuçlar doğurduğuna dair bilgilere ulaşılmıştır. Bölgedeki yerleşimlerdeki tarihi ve kültürel eserlerinin gördükleri hasarlar ve onarımlara dair aralarında Bursa Ulu Camii ve İznik'deki bir su kemerinin olduğu birçok örnek sunulmuştur. Bursa Bölgesi'ndeki faylar boyunca açılan fay hendeklerinden sıralanan depremlere kanıtlar önceki çalışmalardan elde edilmiştir. Manyas civarındaki fay hendeğinden son iki deprem arasında 1964-1327=637 yıl deprem tekrarlanma aralığı olduğu anlaşılmıştır. Bursa'nın hemen batısındaki fay hendeğinden son iki deprem arasında 1855-1143=712 yıl bir zaman aralığı olduğu görülmüştür. Dolayısıyla fay hendeği çalışmaları Güney Kol boyunca bir konumda 650-700 yıl civarı bir zaman aralıklarıyla büyük depremlerin oluştuğu önerilmiştir. Bursa Bölgesi'nde deprem istatistiği için başlangıçta 1970 ile 2020 yılları arasını kapsayan MW ≥ 2.5 depremlerden oluşan bir veri önceki bir çalışmada verilen Türkiye homojen depremsellik kataloğundan seçilmiştir. İstatistiksel hesaplamalar öncesi depremsellik kataloğu ayrıntılı bir şekilde analiz edilmiş ve kataloğun 1977 yılı sonrası daha homojen hale geldiği ve MW ≥ 2.7 depremler için tam olduğu görülmüştür. Büyük olasılıkla 1977 yılı sonrası deprem izleme ve kayıt ağında bir iyileşme olduğu değerlendirilmiştir. Bundan dolayı daha da güvenilir bir istatistiksel analiz için 1977 yılı sonrası MW ≥ 2.8 depremleri içeren yeni bir katalog oluşturularak arındırma işlemi uygulanmıştır. Arındırma işlemiyle öncü ve artçı depremler olabildiğince matematik olarak ayıklanarak sadece normal deprem etkinliği elde edilmeye çalışılmıştır. Böylelikle toplamda 1536 adet deprem içeren sonuç deprem kataloğu inceleme bölgesi için deprem istatistiğinin temel bağıntısı Gutenberg-Richter bağıntısının elde edilmesinde kullanılmıştır. Hesaplanan Gutenberg-Richter bağıntısından a-değeri (yıllık) 4.81 ve b-değeri 1.17 olarak belirlenmiştir. Gutenberg-Richter bağıntısındaki a-değeri (yıllık) ve b-değeri kullanılarak Bursa Bölgesi'nde hedeflenen 3 büyüklük değeri (Mh=6.5, 6.8 ve 7.0) için deprem tekrarlanma aralıkları 624, 1399 ve 2398 yıl olarak hesaplanmıştır. Bursa Bölgesi'nde belirtilen büyüklüklerdeki depremlerin istatistiki olarak önümüzdeki 30 yıl içinde olma olasılıklarının sırasıyla %5, %2 ve %1 olduğu belirlenmiştir. Fay hendeği çalışmalarından belirlenen 650-700 yıllık tekrarlanma zamanının deprem istatistiğinden MW=6.5, 6.8 ve 7.0 büyüklükleri için hesaplanan sırasıyla 624, 1399 ve 2398 yıllık deprem tekrarlanma zamanları ile karşılaştırılabilir olduğu değerlendirilmiştir. Orta Kol boyunca oluşan 1419 Bursa depreminden bu yana 605 yıl ve 1556 Güney Marmara Denizi-Erdek depreminden bu yana 468 yıl geçtiği düşünüldüğünde büyük deprem tekrarlanma aralığının dolmaya yakın olduğu önerilmiştir. Hesaplanan b-değeri zaman değişimlerinin 2006 yılı sonrası gösterdiği düşüş bu artan deprem tehlikesinin bir belirteci olarak yorumlanmıştır. Bursa Bölgesi'ndeki büyük depremlerin önemli ölçüde afetlere yol açtığı ve gelecekte de bir deprem tehlikesinin olduğu düşünüldüğünde afet yönetimi bağlamında deprem tehlikesinin yapılacak çalışmalarla devamlı güncellenmesi, güncellenen tehlike temelli deprem senaryolarının hazırlanması ve deprem riskinin azaltılması gerektiği önerilmiştir.