Bu çalışma, kilitli Prens Adaları bölümünün batısındaki fay segmentinin ortaya çıkan kritik sismotektonik önemini vurgulamaktadır. Doğudaki kilitlenmenin devam etme potansiyeli ve İstanbul fay kıvrımında Prens Adaları (Adalar) segmentine doğru lokalize olan sürekli sismik aktivite göz önüne alındığında, fayın bu kısmı gelecekteki bir depremin kaynağı olabilir.
Beklenmekte olan Marmara Depremine dair bir çok bilim insanının ortak araştırması science.org'da yayınlandı. Bu araştırma New York Times gazetesinde de ''"yakın tarihin en kötü insani felaketlerinden birinin gerçekleşebileceği" şeklinde abartılı olarak yayınlandı. yerbilimci Prof. Dr. Naci Görür, "Bu makalede 'İstanbul'daki deprem eli kulağında' diyor. '7,0'nin üzerinde deprem olacak' diyor. 'Kırılma batıdan doğuya doğru olacak' diyor. Bu makaleyle hemfikiriz" "2019 ve 2025'te olan depremleri beklediğimiz depremlerin sonucu olarak görüyoruz. Gittikçe buranın gerildiğini varsayıyoruz. 1912 Şarköy kırığı ve 1999 İzmit Körfezi kırığı arasındaki sismik boşluk bekliyor. Bu fay eninde sonunda kırılacak. Önce Kumburgaz tarafı, sonra da Adalar fayı kırılacak, yani batıdan doğuya doğu kırılma bekliyoruz." dedi. Bir başka ifadesinde de3 ''Bizans döneminde ve Osmanlı döneminde deprem oldu. Cumhuriyet döneminde de er geç olacak. Eşeğini sağlam kazığa bağlamak istiyorsan kentini 'deprem dirençli' yapacaksın o kadar. KENTSEL DÖNÜŞÜM deprem dirençli kent değildir" ifadelerini kullandı. Almanya'daki GFZ Helmholtz Jeofizik Araştırma Merkezi öncülüğünde hazırlanan çalışmada, "Türkiye'nin kuzeybatısındaki Marmara Denizi, Avrupa genelinde sismik tehlike ve risk açısından en sıcak noktayı temsil ediyor" denildi. Makale, ABD merkezli Science dergisinde yer aldı. Dergi, makaleleri uzman hakemlerin denetiminden geçirdikten sonra yayımlaması nedeniyle dünyanın en önemli akademik yayınları arasında sayılıyor. Bu önemli makaleyi olduğu gibi yayınlıyoruz.
***
Türkiye'nin kuzeybatısındaki Ana Marmara Fayı (AMF), Avrupa'nın genelinde en yüksek sismik riski oluşturmaktadır. 2025 MW 6,2, MMF boyunca 60 yılı aşkın süredir meydana gelen en büyük depremdir. On yıllık M > 5 depremlerinin evrimi, kırılma dinamikleri ve artçı deprem modelleri dahil olmak üzere çok sayıda zaman ölçeğinden elde edilen gözlemleri bir araya getirdik. Son ~15 yıl içinde doğuya doğru yayılan bir dizi M>5 olay ve AMF'nin doğuya doğru kademeli olarak kısmi kırılmasını gösteriyoruz. Fayın sismik olarak aktif kısmı, kayma ve geçiş segmentlerini içerir ve en son sismik aktivitenin bir kısmı, M~7 büyüklüğünde bir deprem oluşturma potansiyeline sahip olan İstanbul'un güneyindeki, muhtemelen kilitli Prens Adaları (Büyükada, Heybeliada, Burgazada, Kınalıada ve Sedefadası) segmentinin yakınında yer almaktadır. Analizimiz, AMF'nin bu kısmının gerçek zamanlı olarak izlenmesinin gerekliliğini vurgulamaktadır.
Genel olarak, depremlerin kesme geriliminin mukavemeti aştığı bölgelerde çekirdeklenme eğiliminde olduğu ve kırılmalarının, uç noktaya akan gerilme enerjisi yerel kırılma mukavemetini aşamayacak kadar azalana kadar yayıldığı varsayılır. Heterojen faylarda, deprem kırıkları öncelikle fay boyunca gerilme dağılımı tarafından kontrol edilir ve normal gerilmenin azaldığı veya kesme gerilmesinin arttığı bölgelere doğru yayılır (1, 2). Bu davranış, pürüzlü faylarda deprem oluşumuna ilişkin sayısal modeller (3) ve deneysel çalışmalar (4, 5) ile desteklenmektedir. Gerilim, fay birleşim yerleri, fay kıvrımları veya sismik ve asismik kayma bölgeleri arasındaki sınırlar gibi yapısal heterojenliklerde yerel olarak yoğunlaşabilir (6). Deprem kırıkları, fay yüzeyi boyunca elastik özelliklerden de etkilenebilir. İki malzemeli arayüzlerin varlığı, deprem kırıkları sırasında fay boyunca normal gerilimi değiştirir ve kırığın yayılma yönünü ve çevre bölgelere gerilim transferini etkileyebilir (7, 8).
Türkiye'nin kuzeybatısındaki Marmara Denizi, Avrupa'nın genelinde sismik tehlike ve risk açısından en önemli sıcak nokta konumundadır (9). Bu bölge, Avrasya levhasına göre Anadolu levhasının sağ yanal kayma hızı 17-29 mm/yıl olan önemli bir aktif transform levha sınırı olan Kuzey Anadolu Fayı Bölgesi'nin (KAFB) batı ucunu içermektedir (10, 11). Yaklaşık 1200 km uzunluğundaki KAFB'nin çoğu, 20. yüzyıl boyunca batıya doğru göç eden M>7 depremlerle kırılmış ve burada Ana Marmara fayı (AMF) olarak adlandırılan Marmara Denizi segmenti büyük ölçüde kırılmadan kalmıştır (12). Batıya doğru merkez üssü yayılmasının bir nedeni, önceki depremlerden kaynaklanan gerilimin, kırılan segmentlerin kenarlarına yük bindirmesidir (13). İstanbul yakınlarındaki segmentler (nüfus > 18 milyon) için tarihsel deprem kayıtları 2.300 yıl öncesine dayanmaktadır ve M>7 büyüklüğünde çok sayıda depremi göstermektedir. Son üç deprem 1509'da Avcılar segmentinde, 1766'da Prens Adaları'nda ve 1894'te İzmit Körfezi'nde meydana gelmiştir (14, 15). Makrosismik verilere göre, bu depremlerin büyüklüklerinin MS 6,8 ile 7,3 arasında olduğu tahmin edilmektedir (14, 15). Önceki çalışmalar, İstanbul yakınlarında M>7,3 büyüklüğündeki depremlerin 30 yıllık toplam Poisson olasılığının %35 olduğunu bildirmiştir. Bu olasılık, 1999 İzmit depreminin zaman bağımlılığı ve gerilim transferi dikkate alındığında %47'ye çıkmaktadır (16)
Bu çalışmada, 23 Nisan 2025 tarihli MW 6.2 büyüklüğündeki Marmara depreminin kırılma özelliklerini ve son on yıllardaki bölgesel sismik aktivite desenini, yaklaşık 20 yıllık bir dönemi kapsayan tutarlı bir sismik katalog kullanarak birlikte analiz ettik. Marmara depremi, ölçeklendirme yasalarından (17) ve erken artçı şok dağılımının kapsamından (Şekil 1D) elde edilen verilere göre, Orta Marmara Fay Hattı'nın yaklaşık 10-20 km'lik bir bölümünü kırmıştır. Deprem, AMF'nin doğu-batı yönlü geometrisiyle tutarlı olarak, doğrultu atımlı kinematiklerle gerçekleşmiştir. Bu deprem, 2019 MW 5.8 büyüklüğündeki Silivri depreminin yaklaşık 10 km'lik kırılma bölgesiyle kısmen örtüşmüştür (18, 19). 2019 depreminin kırılma kinematiği, ikincil doğrultu atımlı ve ters fayları içermiş olabilir (20) ve muhtemelen eş zamanlı statik gerilimi MW 6.2 büyüklüğündeki kırılma segmentine aktarmıştır (19, 21).
Şekil 1. Segment fay davranışı ve sismik aktivite gelişimi. (A) Ana Marmara fayı (AMF) boyunca fay segmentleri ve kayma davranışları ile 2006 yılından itibaren bölgede meydana gelen M > 5 büyüklüğündeki depremler. Fay boyunca mavi, turuncu ve kırmızı çizgiler sırasıyla kayan, geçiş ve kilitli segmentleri temsil etmektedir. Açık sarı daireler, deprem tekrarı kümelerinin merkezini temsil eder ve boyutları, kümelerdeki tekrar sayısı ile kodlanmıştır (22, ). Segment kısaltmaları şunlardır: GS: Ganos Segmenti; TB: Tekirdağ Havzası; WH: Batı Yüksekliği; CB: Merkez Havzası; KB: Kumburgaz Havzası; AS: Avcılar Segmenti; PI: Prens Adaları. Yukarı doğru üçgenler, farklı ağ ve kurumlara ait sismik istasyonları gösterir. Kalın siyah çizgi, 1999 MW 7,4 İzmit depreminin kırılmasını temsil eder. Kesikli daireler, MW 6,2 merkez üssünden uzaklıkları gösterir. Gri kutu, B-D'de gösterilen alanı özetler. (B ila D) İki farklı zaman diliminde AMF boyunca M >= 2,5 depremlerin uzamsal dağılımı (kataloğlar (52, 53) ve AFAD'dan alınmıştır. (B) 1 Ocak 2007'den 31 Aralık 2012'ye kadar, (C) 1 Ocak 2013'ten 31 Aralık 2020'ye kadar, (D) 1 Ocak 2021'den 3 Mayıs 2025'e kadar. Yeşil yıldızlar, bu zaman diliminde M > 5 depremlerin merkez üslerini temsil etmektedir. İki turuncu ok, metinde tartışılan potansiyel pürüzleri göstermektedir. (C, D) bölümlerinde mavi noktalar, önceki dönem(ler)deki sismik aktiviteyi temsil etmektedir.
2025 Marmara ve 2019 Silivri depremleri, son 60 yılda Marmara Denizi'nde meydana gelen en büyük depremlerdi. Bölgedeki deprem tekrarlarının tespiti ve analizine göre, her iki merkez üssünün konumu, AMF'nin kayan Orta Havza segmentinden, deprem tekrarlarının giderek azaldığı geçiş Kumburgaz Havza segmentine geçişi işaret etmektedir (Şekil 1A) (22). İstanbul'un hemen doğusunda, güneyinde, AMF kilitli Avcılar ve WNW-ESE yönlü Prens Adaları segmentlerini içermektedir (23, 24). Fay segmentleri, öncelikle plaka hareketinin tektonik yüklemesi ve önceki depremlerden kaynaklanan eşzamanlı ve deprem sonrası stres transferi nedeniyle gerilime maruz kalmaktadır. Geçiş fay segmentleri, komşu sürünme bölümleri boyunca gerilme salınımı nedeniyle ek yük altında kalır (25) ve bu da daha yüksek gerilme konsantrasyonlarına neden olur (26).
Batıdan doğuya doğru Marmara ana fayında on yıl süren aşamalı kısmi kırılma
Son 15 yıl boyunca AMF boyunca M>5 olaylarının belirgin bir şekilde doğuya doğru göç ettiğini gözlemledik (Şekil 1, B ila D), buna zaman içinde büyüklükte kaba bir artış eşlik etti. Doğuya doğru kayma, deniz tabanı jeodezisi (27) ve çok sayıda deprem tekrarlayıcıları (22, 28, 29) tarafından belgelenen kayma bölümünde (Batı Yüksek ve Orta Havza segmentleri) başladı, Şekil 1A. Bu segment, 2011-2012 yıllarında iki M>5 depremle aktif hale geldi ve kayma segmentinin doğu ucunda ~10 km uzunluğunda sismik olarak sakin bir bölge bıraktı (Şekil 1B'de turuncu okla işaretlenmiş pürüzlülük). Bu segment daha sonra 2019 yılında, MW 5,8 Silivri depremi AMF'ye bağlı ikincil bir yapıda çekirdeklenerek aktif hale gelmiştir (Şekil 1C). Dikkat çekici bir şekilde, 2019 MW 5,8 kırılması, 2011 ve 2012 yıllarında meydana gelen M>5 olaylarının ardından sakin kalan bölgenin tam içinde meydana gelmiştir (Şekil 1B). En son olarak, 2025 MW 6,2 Marmara depreminin artçı sarsıntıları, ~15 km uzunluğundaki sismik olarak sakin bir bölgenin doğu ucunda sona erdi (Şekil 1D), bu da 2011-2012 sismik dizisinde daha önce gözlemlenen modeli yansıtmaktadır.
Bu gözlemler, fayın son zamanlarda İstanbul'un batısındaki kilitli segmentlere doğru doğuya doğru kısmi bir kırılma yaşadığını belgelemektedir (Şekil 1A). Devam eden asismik deformasyon, 2019 MW 5,8 ve 2025 MW 6,2 depremlerinin meydana geldiği Merkez Havzası'nın doğu kenarı ile Kumburgaz Havzası arasındaki geçiş segmentine yük bindiriyor gibi görünmektedir. 2025 MW 6,2 depremi bu geçiş bölgesinde kırıldı ve deniz tabanı jeodezisi ölçümlerine (30) ve sismik tekrarlayıcıların tamamen yokluğuna (22) dayanarak kilitli gibi görünen bir bölgede durduruldu. Ancak, MW 6,2 büyüklüğündeki deprem, 1766'daki son büyük depremden bu yana bu segment için tahmin edilen kayma açığı (23 mm/yıl varsayarsak yaklaşık 6 m) içindeki küçük bir kısmı (~ 20 cm, olası eş-sismik kayma tahminlerinden (31)) serbest bırakmıştır.
Son 15 yılda AMF üzerinde M > 5 olaylarının doğuya doğru göç ettiği bildirilen durum, MW 5,1-5,2'den MW 6,2'ye kadar büyüklükte kaba bir artışla ilişkili görünmektedir. Mevcut gözlemlerin sayısının sınırlı olduğunu belirtmekle birlikte, bu durum depremlerin kayan segmentlerden kilitli segmentlere doğru göç etmesiyle fay üzerinde biriken elastik gerilimin daha yüksek olduğunu yansıtıyor olabilir. Alternatif olarak, artan büyüklükler, fayın giderek zayıflamasıyla birlikte fay boyunca daha büyük pürüzlerin kırılmasını da yansıtabilir, bu da daha uzun dalga boylarında gerilim alanını düzleştirir ve depremlerin büyük ölçekli bir lokalizasyon sürecinde (33, 34) daha uzun mesafelere yayılmasını sağlar (32). Bu etkiler, pürüzlü faylar üzerinde yapılan kaya deformasyon deneylerinde de gözlemlenmiştir (35).
2019 MW 5,8 ve 2025 MW 6,2 depremlerinin doğuya doğru yayılması
Ayrıca, bu olayların baskın bir kırılma yönü gösterip göstermediğini iki yaklaşım kullanarak araştırdık: i) 50 ila 100 km arasında merkez üssü mesafesinde bulunan sismometreler için ilk P dalgalarının süresini azimut fonksiyonu olarak ölçmek ve ii) zirve yer hareket ivmesinin azimutal varyasyonunu ölçmek.
Benzer merkez üssü mesafelerindeki istasyonlardan gelen ilk hareket dalgasının süresindeki değişim, depremin kırılma yönlülüğü gösterip göstermediğini anlamak için kullanılabilir. Hem 2025 MW 6,2 hem de 2019 MW 5,8 depremlerinde, P dalgasının ilk darbesi, merkez üssünün doğusunda bulunan istasyonlarda daha kısa süreliydi, bu da doğuya doğru bir kırılma yönlülüğünü göstermektedir (Şekil 2 ve Şekil S1). Bu, çoğu AMF M > 3,5 depremlerinde, özellikle batı fay segmentlerinde meydana gelen depremlerde gözlemlenen bölgesel yönlülük modeliyle uyumludur (36).
Şekil 2. 2025 MW 6,2 Marmara depreminin doğuya doğru yayılan kırılma ve artçı sarsıntı dizisi.
(A) Ana sarsıntının merkez üssünden azimut açısına göre artçı sarsıntı sayısı (1 hafta). (B) MW 6,2 büyüklüğündeki depremin merkez üssü ve artçı deprem dağılımı (AFAD kataloğu). Yukarı dönük üçgenler, merkez üssüne 50 ila 100 km mesafede bulunan ve Panel C'de kullanılan geniş bant sismometreleri temsil etmektedir. İstasyonlar, P dalgasının ilk darbelerinin süresine göre renk kodlu olarak gösterilmiştir (ayrıca bkz. C). (C) Normalleştirilmiş radyal yer değiştirmeler ve P dalgasının ilk piklerinin süresi, (A) 'daki gibi süreye göre renk kodlu alan. Dalga formları, P dalgasının ilk varışına göre hizalanmıştır.
Kırılma yönlülüğü, yer hareketinin tepe yer ivmesi ve hızlarındaki azimutal varyasyonları ölçerek ve ardından mühendislik sismolojisinde yaygın olarak kullanılan son izotropik yer hareketi modellerinden elde edilen tahminler ile gözlemlenen hareketler arasındaki kalıntıları hesaplayarak da nicelendirilebilir (37). Her iki deprem için de, kalıntılar azimutal bir bağımlılık sergilemiştir (şekil S2 ve S3), İzmit ve Armutlu Yarımadası'na doğru daha büyük değerler göstermiştir. Bu model de doğuya doğru kırılma yayılımını ve ilgili yönlülük etkilerini desteklemektedir.
Kırılma yönlülüğü, ileri yönde artan zemin hareketi ve hasar potansiyelini teşvik eder, bu da örneğin merkez üssüne göre asimetrik artçı deprem modelinde kendini gösterir (38). Bu, 2019 ve 2025 ana depremleri için yaptığımız gözlemlerle uyumludur (Şekil 2 ve Şekil S1 ve S2), bu gözlemler MMF boyunca doğuya doğru artçı deprem dağılımını göstermektedir (Şekil 2, A ve B ve Şekil S1). Ölçekleme ilişkilerine göre, MW 6,2 büyüklüğündeki bir yanal kayma depremi tipik olarak yaklaşık 10-20 km'lik bir alanı kırar (17, 31), bu da merkez üssünün doğusundaki artçı sarsıntıların kapsamından daha küçüktür (ana depremin ardından ilk hafta boyunca yaklaşık 25 km'ye yayılır, bkz. Şekil 2).
MMF sismik aktivite oranları ve b-değeri evrimi (2015–2025)
2025 MW 6,2 ve 2019 MW 5,8 depremlerinin merkez üssü yakınlığı nedeniyle, bu bölgedeki sismik aktivitenin deprem öncesi, deprem sırası ve deprem sonrası davranışını analiz edip karşılaştırdık. Ayrıca, 2025 MW 6,2 merkez üssünden çeşitli mesafelerde sismik aktivitenin zamansal evrimini ve büyüklük-frekans dağılımını araştırdık.
Merkez üssüne yakın bölgede (yarıçap R < 30 km), 2019 MW 5,8 depreminin artçı sarsıntı dizisini takiben, 2025 MW 6,2 dizisine kadar önemli bir olay oranı değişikliği gözlemlenmedi (Şekil 3A). Olay oranının kabaca sabit kalması, kayma bölümü boyunca istikrarlı bir fay yükleme süreci olduğunu gösterebilir. Bu durum, istikrarlı olay oranlarının küçük kaskad aktivite patlamalarıyla aralıklı olarak kesintiye uğradığı 2019 MW 5,8 olayından önceki döneme benzer.
Şekil 3. MW 6,2 merkez üssünden farklı mesafelerde sismik aktivite ve b-pozitif evrim. (A) R < 30 km (kırmızı), 30 ile 50 km (yeşil) ve 50 ile 70 km (mavi) arasındaki kümülatif sismik aktivite oranları. Kesikli ve düz çizgiler, sırasıyla mevcut tüm katalogları ve 1,6'nın üzerindeki tamlık büyüklüğünü (MC) temsil etmektedir. (B) Merkez üssünden farklı mesafelerde b-pozitifin (b+) zamansal evrimi. Kullanılan katalog, 1 Ocak 2013'ten 1 Ocak 2024'e (52, 53) ve 1 Ocak 2024'ten 18 Ağustos 2025'e kadar 00:00 UTC (AFAD) saatlerini kapsamaktadır. Dikey çubuklar %95 güven aralığını temsil etmektedir. (C ve D) B'ye benzer, ancak adım boyutu yarı yarıya ve 2019 MW 5,8 ve 2025 MW 6,2 ana depremleri etrafındaki seçilen zaman dilimlerine yakınlaştırılmıştır.
Daha büyük olaylarla daha küçük olaylar arasındaki ilişkiyi yansıtan sismik b değeri, genellikle stres seviyesi ile ters orantılı olduğu varsayılır (39–41). Stres birikimi ve artan hasar, depremlerden önce genellikle b değeri kullanılarak izlenir (41–44). Biz, b-pozitif tahminciyi kullanarak b değerinin değişimini nicel olarak belirledik (45). Episenter bölgesinden R < 30 km uzaklıktaki bölgedeki b-pozitif evrimi, 2015 Ocak ayında ~0,95 +/− 0,10'dan MW 5,8 depremi öncesinde 2019 yılında 0,70 +/− 0,10'a kadar önemli bir azalma göstermektedir (Şekil 3). MW 5,8 depremi öncesindeki 5 yıl içinde, R < 30 km aralığı dışında benzer, yarı sürekli bir b değeri düşüşü gözlemlenmemektedir.
Artçı sarsıntı dizilerinin yüksek sismikite oranları, b değerini artırma eğilimindedir. Bu durum, sismik dizilerin evrimini izlemek ve yaklaşan büyük depremlerin potansiyelini değerlendirmek için kullanılmıştır (46, 47). 2019 MW 5,8 olayında, b değeri erken artçı sarsıntı dizisi sırasında artmış, ardından ana sarsıntı öncesi değerlere kademeli olarak geri dönmüş ve sonraki iki yıl içinde ~1 +/− 0,1'den 0,8 +/− 0,1'e önemli ölçüde düşmüştür, bu da bölgesel b-pozitif ile uyumludur (Şekil 3, B ve C). Bu, 2019 MW 5,8 olayını takip eden olay oranlarının azalmasıyla zaman açısından korelasyon gösterir ve 2021 ortasına kadar istikrarlı bir değere ulaşır. Bunların birleşimi, laboratuvar testlerinde (48) ve doğadaki diğer deprem dizilerinde (46, 47) sıklıkla gözlemlenen bir gerilim gevşeme/yükleme döngüsü olarak yorumlanabilir.
Mevcut katalogdan, 2025 MW 6,2 olayından önce ve sonra gözlemlenen b-değeri modeli, MW 5,8 olayından farklıdır. MW 6,2 olayından önceki yıllarda, yerel (yarıçap R < 30 km) b değeri (0,85 +/− 0,15) daha fazla düşüş göstermeden bölgesel değerle karşılaştırılabilir düzeyde kalmıştır (Şekil 3, B ve D). Ayrıca, 2025 MW 6,2 artçı sarsıntı dizisiyle ilgili b değeri artmamıştır. Bunun yerine, b değeri ana sarsıntıdan öncekiyle benzer veya biraz daha düşük (95% güven aralığı içinde) kalmıştır (Şekil 3D).
2019 MW 5,8 ve 2025 MW 6,2 depremlerinden ve kilitli segmentlerin yakınındaki sismik aktiviteden kaynaklanan gerilim transferi
MW 5,8 ve MW 6,2 depremlerinden kaynaklanan kümülatif Coulomb gerilim transferi, büyük bir artçı deprem kümesi meydana gelen kırılmanın kenarlarına yakın MMF üzerinde yerel olarak 0,2 MPa'ya ulaşmaktadır (Şekil 4A). Bu değer, kaynak fay parametreleri (yön, eğim, eğim açısı) her biri 10°'ye kadar değiştirildiğinde 0 MPa'ya kadar düşebilir (Şekil S5). Kumburgaz Havzası ile Prens Adaları segmentinin batı ucu arasındaki Avcılar fay segmentinde, kaynak fayın küçük pertürbasyonlarından bağımsız olarak gerilme transferinin 0,05–0,1 MPa olduğu tahmin edilmektedir (Şekil 4 ve Şekil S5).
Fig. 4. Stress transfer and fault dynamics in the Eastern Sea of Marmara. (A) The aftershock sequence of the 2025 MW 6.2 earthquake as of 3 May 2025 (purple-edge circles size-encoded with magnitude, catalog from AFAD). Turquoise-filled circles represent the seismicity in the area from 2006–2023 (53). Superposed colors denote the static Coulomb stress transfer imposed by the 2019 MW 5.8 (epicenter shown with dark green star) and the 2025 MW 6.2 (epicenter shown with green star) on the MMF. The MMF is color-coded with the slip mode according to earthquake repeater analysis (22). Orange arrow marks the seismically silent portion here identified and suggested as a potential earthquake rupture area. The purple rectangle surrounds the seismically active area at the western end of the Princess Island seismic gap. (B) Magnitude (local magnitude ML)-time evolution of the seismicity from the purple rectangle in A.
Prens Adaları segmentinin batı ucu, bu depremlerden kaynaklanan önemli (örneğin, >0,1 MPa) statik gerilim değişikliği yaşamamıştır. Ancak, Avcılar ve Prens Adaları segmentleri arasındaki fay zonu, son 15 yıl içinde (Şekil 4A'daki mor kutu), 2019 MW 5,8 ve 2025 MW 6,2 olaylarından önce ve sonra meydana gelen sismik aktivite de dahil olmak üzere, yoğun sismik aktiviteye sahne olmuştur (Şekil 4B). Bu hassas küme, Çınarcık havzasının kuzey kenarı boyunca uzanan sismik boşluğun batı ucunu belirlemektedir (23).
AMF sismik aktivitesi için görünüm
2025 MW 6,2 depremi, son 15 yılda AMF boyunca doğuya doğru ilerleyen ve büyüklükleri giderek artan dört M > 5 depremin en sonuncusudur. Bunlar, 1999 MW 7,4 İzmit depremiinden bu yana AMF'de meydana gelen tüm M > 5 olaylarını oluşturmaktadır. Son iki olay, kayan Orta Havza ile kilitli doğu fay segmentleri arasındaki geçiş bölgesinde meydana gelmiştir. On yıldır süren bu doğuya doğru M>5 deprem göçü, Marmara Denizi'nde meydana gelen M>6,5 büyüklüğündeki tarihi depremlerle tutarlıdır (14) ve 20. yüzyılda Marmara Denizi bölgesinin doğusunda KAFB boyunca gözlemlenen M>7 depremlerin genel olarak batıya doğru göçüyle tezat oluşturmaktadır (12). 2025 MW 6,2 olayına ek olarak, Marmara Denizi bölgesindeki diğer küçük ve orta büyüklükteki depremler, İstanbul'un hemen güneyindeki kilitli Prens Adaları segmentine doğru tercihli bir doğuya doğru kırılma yayılımı göstermiştir (36, 37).
On yıllık ve olay içi ölçeklerde doğuya doğru deprem kırılmasının yayılmasının nedeni nedir? Batıdaki kayan fay bölümü (22, 27–29) doğudaki kilitli AMF segmentine (23, 24) yük bindirerek, bir dizi orta büyüklükteki olayda aşamalı gerilim transferine ve kısmi kırılmaya neden olabileceğini varsayıyoruz. Önceki ana sarsıntılardan kaynaklanan gerilme geçmişi, önceki kırılmaların kenarlarında kesme gerilimini artırır ve böylece on yıllık ölçekte doğuya doğru olay göçünü teşvik edebilir. Gözlemlenen kırılma yönlülüğü, başka yerlerde de gözlemlenen (örneğin, (49)) fay boyunca hız kontrastıyla ilişkili olabilir, ancak bu AMF için henüz gösterilmemiştir. Etken faktörlerden bağımsız olarak, kalıcı kırılma yönlülüğü ve doğudaki artan yer hareketi (Şekil 2 ve (36)) de stres transferine ve depremlerin doğuya göçüne yardımcı olması beklenmektedir.
Gelecekteki büyük depremler için bunun sonuçları nelerdir? Son on yılda Ana Marmara Fay Hattı'nda meydana gelen önceki deprem kırılmalarıyla birlikte, MW 6.2 büyüklüğündeki deprem dizisi, Avcılar segmentinde, Kumburgaz ile kilitli Prens Adaları segmenti arasında, düşük sismik aktiviteye sahip yaklaşık 15-20 km uzunluğunda bir bölge bırakmaktadır. 2019 MW 5.8 büyüklüğündeki sismik dizinin de benzer şekilde sessiz bir bölgede başlaması göz önüne alındığında, sonuçlarımız bu sismik olarak sessiz segmentin bir sonraki orta ila büyük depremler için olası bir aday olduğunu göstermektedir. Bu durum, hem bitişik sürünme ve geçiş segmentlerinin fayın kilitli kısmına uyguladığı yavaş ama sürekli gerilme birikimiyle, hem de önceki M > 5 depremlerinden kaynaklanan Coulomb gerilme transferiyle bağlantılıdır. Ana Marmara Fay Hattı'nın doğu kesimindeki gelecekteki kırılmalar için bir olasılık, 2025 MW 6.2 depremi ile kilitli Prens Adaları segmentinin batı kısmı arasındaki geçiş segmentinin kalan kısmının kırılmasıdır (Şekil 4). Bu segment, gelecekte M~6 büyüklüğünde bir deprem üretmek için yeterince büyüktür ve bu da kilitli Prens Adaları segmentindeki statik gerilimi daha da artıracaktır. Prens Adaları segmentinin batı kenarı da sürekli olarak sismik olarak aktiftir (Şekil 4'teki mor dikdörtgen). Eğer kilitli Prens Adaları segmenti (Şekil 4) daha büyük bir depreme ev sahipliği yaparsa, doğuya doğru yer hareketi yönlülüğünün etkileri İstanbul'u etkileyecektir. Bununla birlikte, aynı fay zonu boyunca meydana gelen tüm depremlerin aynı yönlülük desenini göstermesi gerekmediği, örneğin San Andreas Fay Hattı'nın Parkfield segmentinde zaten gözlemlendiği gibi (örneğin (50)) belirtilmelidir. Olası alternatif bir senaryoda, büyük bir deprem, 1999 MW 7.4 İzmit kırılmasının batısında, Prens Adaları segmentinin doğusunda da başlayabilir. Bu senaryo, 20. yüzyılda Doğu Türkiye'den İzmit'e doğru büyük depremlerin batıya doğru yayılmasıyla tutarlı olacaktır (12, 13).
Fay hattı tekrar kırılmaya hazır mı? 2019 yılındaki 5.8 büyüklüğündeki depremde, b-değerinin yerel deprem öncesi seviyesine geri dönmesi yaklaşık 2 yıl sürdü. Ancak, 2025 yılındaki 6.2 büyüklüğündeki depremden sonra, b-değeri artçı şok dizisinden beklendiği gibi yerel olarak artmadı ve ortalama yerel değerler etrafındaki belirsizlikler içinde sabit kaldı. Bu dizi için b-değeri gerilme seviyesini temsil ediyorsa, bu durum bu fay segmentinde kayma geriliminin yüksek kaldığını göstermektedir (47).
Bu analizden hangi pratik sonuçlar çıkarılabilir? Bu çalışma, kilitli Prens Adaları bölümünün batısındaki fay segmentinin ortaya çıkan kritik sismotektonik önemini vurgulamaktadır. Doğudaki kilitlenmenin devam etme potansiyeli ve İstanbul fay kıvrımında Prens Adaları segmentine doğru lokalize olan sürekli sismik aktivite göz önüne alındığında, fayın bu kısmı gelecekteki bir depremin kaynağı olabilir. Bu nedenle, bu deniz altı fay hattı boyunca sismik izleme sistemlerinin geliştirilmesi son derece önemlidir ve daha fazla sondaj istasyonuna (mevcut olanlara ek olarak, bkz. (51)), kalıcı okyanus tabanı yerleştirmelerine ve MMF boyunca açık deniz fiber optik algılamaya ihtiyaç duyulabilir.
Gelecekteki büyük bir depremin kesin zamanlaması, yeri, büyüklüğü ve kırılma yönü mevcut bilgilerle tahmin edilemese de, mevcut bulgularımız, kırılma batıdan doğuya doğru yayılırsa Marmara Denizi'nin doğu kesimindeki sismik sarsıntının yönlendirme etkileriyle yoğunlaşabileceğini öne süren önceki araştırmaları (36, 37) desteklemektedir. Bu olası yönlendirme etkileri, Büyük İstanbul bölgesi için sismik risk değerlendirmelerine dahil edilmelidir.
