Sonraki Çalışmalar

Neden İnsan kaynaklı DepremlerÖzet

Sonuçlar

Kaynaklar

Amerika Birleşik Devleti’nde 2009-2014 yılları arasında meydana gelen deprem sayılarında ortalama olarak 21’den 650’ye olacak şekilde eşi benzeri görülmeyen bir artış gözlenmiştir. Özellikle Oklohoma şehrinde meydana gelen M≥3 olan depremlerin sayısı Kaliforniya gibi sismik açıdan oldukça aktif olan bölgeden daha fazla olmuştur. Bölgede artan deprem etkinliğinin yapılan araştırmalar neticesinde yeni ve gelişmekte olan petrol ve gaz üretimi olarak adlandırdığımız insan kaynaklı faaliyetlerle ilişkili olduğu görülmüştür. Meydana gelen deprem sayısındaki en büyük artışın sebebi ise; petrol ve gaz üretimi çalışmalarında kullanılan sını enjeksiyonu yöntemidir. Enjeksiyon işleminden dolayı artan sıvı basıncı fayları etkileyerek insan kaynaklı depremlerin oluşmasına neden olmaktadır.

EVET, İNSANLAR GERÇEKTEN DEPREMLERE SEBEP OLUYOR!Ebru AYDINDAĞ

Mühendislik Bilimlerinde Özel Konular, Mart 2016

İnsan Kaynaklı Depremler İnsan kaynaklı ilk deprem 1894 yılında Johannesburg’ da meydana gelmiştir. Güney Afrika’da bulunan bu yerleşim yerinde altın ve gümüş ticareti yoğun olarak yapılmaktadır.

İnsan kaynaklı (induced) depremlerin incelenmesi amacıyla ilk laboratuvar Ruhr kömür yatağı olan (Almanya) olan Bochum’ da kurulmuştur. İlk sismik inceleme ağı ise 1920’nin sonlarında Yukarı Silezya maden yatağında kurulmuştur..

Şekil 1: İnsan kaynaklı depremlerin incelendiği alanlar.

Şekil 2: İnsan kaynaklı depremlerin meydana geldiği alanlar; sağda Goose Creek (Teksas) ve solda Mead gölü (Kolorado) gösterilmektedir.

Şekil 2’ de gösterilen (sağda) Goose Creek Teksas bölgesi ilk deniz dibi sondaj işlemlerinin gerçekleştirildiği alandır. Bu bölgede başlayan işlemler sonrasında insan kaynaklı olarak adlandırabileceğimiz depremler meydana gelmiştir. Mead gölü (solda) Amerika’nın en büyük su rezervidir, buraya su dolumu gerçekleştikten sonra deprem olmuştur. İnsan kaynaklı bir deprem olduğu açıkça görülmektedir.

Şekil 5: Depremsellik oranındaki artışın bölgeler bazında gösterilmesi.

1978 - 2008 yılları arasında Amerika’da M≥3 olan 855 deprem meydana gelmiştir. Bu zaman diliminde yılda ortalama olarak 24 deprem gerçekleşmiştir. 2009- 31.01.2016 yılları arasında ise 2310 deprem meydana gelmiştir. Bu zaman dilimi içerisinde ise ortalama olarak yılda 326 deprem gerçekleşmiştir. İki farklı zaman grubu olarak bakıldığında depremsellik birbirinden çok farklıdır.

Şekil 3: 1975 ve 2015 yılları arasında Amerika’da meydana gelen magnitüdü 3’ten büyük olan depremlerin şematik gösterimi. 2009 yılında meydana gelen deprem sayısında ani bir artış gözlenmiştir.

Şekil 4: 1978-2008 (solda) ve 2009-31.01.2016 (sağda) yılları arasında merkez Amerika’da meydana gelen M>3 olan depremlerin bölgesel olarak dağılım grafikleri.

Şekil 5’te bulunan grafiklere bakıldığında Amerika’da depremsellik oranındaki artışın bazı bölgelerle sınırlı olduğu görülmektedir. Örneğin; en fazla artışın olduğu üç bölge sırasıyla Oklohoma, Arkansas ve Kolorado’dur.

Petrol ve Gaz Üretim İşlemleri

B

A

C D

ATIK SU DEPOLAMA HİDROLİK KIRILMA

Uzun süreç Kısa süreç

Yüksek hacim (1 milyon-milyar varil) Düşük hacim (5000-50000 varil)

35.000 kuyu +1.000.000 kuyu

Fazla deprem Çok az deprem

20.000’den fazla yıkıcı deprem Yıkıcı deprem yok

Yukarıdaki tablodan da anlaşılacağı gibi atık su depolama yönteminin depremi tetiklemesi hidrolik kırılma yöntemine göre daha olasıdır. Özellikle Amerika’da depremsellikte gözlenen büyük değişimin en önemli sebebi atık su depolama yönteminin uygulanmasıdır.

Şekil 8: Oklohoma bölgesinde artan deprem etkinliğinin gösterilmesi.

Mavi noktalar aktif fay zonunda dağılan deprem noktalarını göstermektedir. 2009 yılından sonra meydana gelen depremler ise kırmızı renkle gösterilmekte olup, bazı bölgelerde yoğunlaştığı dikkat çekmektedir. Özellikle; Oklohoma Kaliforniya ile kıyaslandığında burada daha çok deprem meydana gelmektedir.

Şekil 6: (A) Hidrolik kırılma, (B) Petrol üretimi, (C) Atık su depolama, (D) Gelişmiş petrol üretimi işlemleri yer almaktadır.

Şekil 7: Petrol ve gaz üretim işlemlerinden atık su depolama ile hidrolik kırılma yönteminin karşılaştırılması.

1978-2008 2009- 31.01.2016

• Amerika’nın merkezinde meydana gelen depremler batısında meydana gelen depremlere oranlara daha tehlikelidir.

• Bu tür depremlerin insan kaynaklı olduğu göz önüne alındığında azaltılabilir ve durdurulabilir olmasıyla ilgili çalışmalar yapılmalıdır.

• Sanayi, bilim insanları ve belediyeler arasındaki işbirliği ve ortak çalışmalar bu konuyla ilgili en önemli çözüm anahtarıdır.

• İnsan kaynaklı depremlerle ilgili bilgilerin paylaşılması diğer en önemli hususlardan bir tanesidir.

• Konu ile ilgili olarak daha çok çalışmaya ihtiyaç vardır.

Rubinstein, J. L., Mahani, A. B., 2015, Myths and Facts on Wastewater Injection, Hydraulic Fracturing, Enhanced Oil Recovery, and Induced Seismicity, Seismological Research Letters, 86, 1060-1067.Rubinstein, J. L., Yes, Humans Really Are Causing Earthquakes, https://www.iris.edu/hq/calendar/event/yes_humans_are_really_causing_earthquakes.

Şekil 9: Oklohoma bölgesi için M≥3 (solda) ve M≥4 (sağda) olan depremlerin yıl bazında grafiksel olarak gösterilmesi.

Oklohoma bölgesi için son yıllarda meydana gelen depremler tarihsel zamanla kıyaslandığında 600 kat fazladır. Son 3 ayda tarihsel açıdan 100 yıllık periyottan daha fazla olacak şekilde M>4 olan 14 tane deprem meydana gelmiştir.

Oklohoma’da 2014 yılında meydana gelen M≥3 olan depremlerin sayısı Kaliforniya’dakilerden daha fazladır.

Yapılan çalışmalar neticesinde insan kaynaklı depremlerin kontrol edilebileceği ortaya konmuştur.

Petrol ve gaz üretim faaliyetlerinin yapıldığı tesislerin kapatılmasıyla meydana gelen deprem sayısında düşüş gözlenmiştir (Youngstown, Anthony, Greeley, Love Country).

Birçok şehir konu ile ilgili hazırlanan yönetmeliklerle koruma altına alınmıştır (Oklohoma, Kansas, Ohio, Teksas, …).

Çevre koruma ajansı (EPA- Environmental Protection Agency) tarafından insan kaynaklı depremlerin azaltılması adına rehber bir program hazırlanmıştır.

Amerikan Jeoloji Servisi (USGS) insan kaynaklı deprem tehlikesinin belirlenebilmesi için bir ön çalışma modeli hazırlamıştır.

Şekil 10: (A) Sıvı enjeksiyonu ile merkez Amerika bölgesinde meydana gelen depremlerin ilişkilendirilmesi, (B) 1975-2015 yılları arasında bölgede meydana gelen depremlerinin yapay ve doğal olarak sınıflandırılması gösterilmektedir.

(B)(A)