Ad Sınıf Tarih

EARTH EXPLAINED · DERS REHBERİ

Ateş Çemberi

Pasifik'in neden depremler ve yanardağlarla çevrili olduğu

Video 10:53Düzey 6–12. sınıflar · üniversite düzeyinde giriş jeolojisiStandartlar MS-ESS2-2, MS-ESS2-3, MS-ESS3-2, HS-ESS2-1, HS-ESS2-4, HS-ESS3-1
Dil Türkçe

English · Español · Português · Français · Deutsch · Italiano · Русский · Türkçe · Bahasa Indonesia · Tiếng Việt · 中文 · 日本語 · 한국어 · हिन्दी · বাংলা · اردو · العربية

Şuradan izleYouTube'u engelleyen okul ağları için

Dünyadaki büyük depremlerin ve etkin yanardağların çoğu neden tek bir okyanusun çevresinde sıralanmıştır?

Çukurlar ve yanardağlardan oluşan 40.000 km'lik bir at nalı Pasifik'i çevreler. Bu ders onu tek bir süreçle, dalma-batmayla açıklar ve sonuçlarını dört gerçek olay üzerinden izler: şimdiye kadar ölçülmüş en büyük deprem (Şili, 1960) ve onun tüm Pasifik'e yayılan tsunamisi, St. Helens Dağı (1980) ve Pinatubo (1991) patlamaları ve sessiz Cascadia dalma-batma zonunun en son 26 Ocak 1700'de kırıldığını gösteren kanıtlar.

Altyazılar (.vtt)Altyazılar (.srt)
16 dilde daha altyazı

Öğrenme kazanımları Bu dersten sonra öğrenciler şunları yapabilir:

  1. Dalma-batma sürecini kullanarak çukurların, depremlerin ve yanardağların neden Pasifik kıyılarının büyük bölümü boyunca sıralandığını açıklamak.
  2. Batan bir levhanın aşağı taşıdığı suyun, üstündeki sıcak kayanın erime noktasını nasıl düşürdüğünü ve bunun sonucunda oluşan yanardağların neden çukurdan yaklaşık 100 ila 300 km içeride yer aldığını tanımlamak.
  3. San Andreas fay sistemini örnek olarak kullanarak yakınsak (dalma-batma) sınırı dönüşüm sınırından ayırt etmek.
  4. 1960 Şili depreminin etkiler zincirini izlemek: kırılma, kıyının çökmesi, yerel ve tüm Pasifik'e yayılan bir tsunami ve tetiklenen bir patlama.
  5. İzleme ve uyarıların St. Helens Dağı'nda (1980) ve Pinatubo Dağı'nda (1991) sonuçları nasıl şekillendirdiğini karşılaştırmak.
  6. Büyük bir patlamanın küresel iklimi bir ila iki yıl boyunca nasıl soğutabileceğini açıklamak.
  7. Cascadia'nın büyük depremler ürettiğine dair kanıtları değerlendirmek ve sessiz yazılı tarihinin neden içimizi rahatlatmadığını açıklamak.

İzlemeden önce

Anahtar kelimeler ★ büyük öğrenciler için ek terimler

Levha tektoniği
Dünya'nın dış kabuğunun, alttaki daha sıcak manto üzerinde yılda birkaç santimetre gibi yavaş bir hızla hareket eden büyük, katı levhalara bölündüğünü söyleyen kuram.
Okyanus kabuğu
Okyanus tabanının altındaki ince kabuk; büyük ölçüde, kıtaların granitçe zengin kayasından daha yoğun, koyu renkli bir volkanik kaya olan bazalttan oluşur.
Dalma-batma
Bir levhanın bükülüp başka bir levhanın altına, yeniden mantoya doğru battığı süreç.
Okyanus çukuru
Deniz tabanında bir levhanın aşağı doğru büküldüğü uzun, derin vadi. Yaklaşık 11 km derinliğindeki Mariana Çukuru, Dünya'nın en derin yeridir.
Volkanik yay
Üstteki levha üzerinde, çukura paralel olarak büyüyen yanardağ zinciri; burada batan levhanın üstünden gelen erimiş kaya yüzeye ulaşır.
Dönüşüm sınırı
İki levhanın birbirinin yanından yatay olarak kaydığı levha sınırı. Depremler üretir ama volkanik yay oluşturmaz; San Andreas fay sistemi bunun klasik örneğidir.
Büyüklük (magnitüd)
Bir depremin boyutunun ölçüsü. Moment büyüklüğü ölçeğindeki her tam basamak yaklaşık 32 kat daha fazla enerji açığa çıkarır.
Tsunami
Büyük bir su kütlesinin aniden itilmesiyle, çoğunlukla bir depremde deniz tabanının hareket etmesiyle oluşan bir dizi okyanus dalgası. İlk dalga çoğu zaman en büyüğü değildir.
Çökme
Kara yüzeyinin alçalması. 1960'ta Şili kıyısının bazı kesimleri dakikalar içinde 2 metre veya daha fazla alçaldı.
Stratosfer
Atmosferin, hava olaylarının üstünde kalan, yaklaşık 10 ila 50 km yükseklikler arasındaki katmanı. Buraya ulaşan parçacıklar bir yıl veya daha uzun süre havada kalabilir.
Hayalet orman
Kara aniden alçalıp tuzlu su köklerine ulaştığında ölen ağaçlardan oluşan koru; geçmişteki bir depremin kanıtı.
Öksüz tsunami
Hiçbir depremin hissedilmediği bir yerde kaydedilen tsunami; bu yüzden onun “ana” depremi çok uzakta gerçekleşmiş olmalıdır.
Akı erimesi★
Sıcak kayaya su eklenmesinin erime noktasını düşürmesiyle oluşan erime. Dalma-batma zonlarında magmanın ana kaynağıdır.
Mega bindirme (megathrust) depremi★
Dalan bir levha ile üstündeki levha arasındaki hafif eğimli fayda meydana gelen deprem. 9 ve daha büyük büyüklükteki depremlerin hepsi mega bindirme olaylarıdır.
Yineleme aralığı★
Bir fay üzerinde belirli büyüklükteki depremler arasındaki ortalama süre; jeolojik kayıtlardan tahmin edilir.
Sülfat aerosolü★
Volkanik kükürt dioksitten oluşan küçük sülfürik asit damlacıkları. Stratosferde güneş ışığını yansıtır ve yüzeyi soğuturlar.

Bölümler Oradan oynatmak için bir zaman seçin

0:00Çember

Çember'in yerküre üzerindeki şekli: yaklaşık 40.000 km uzunluğunda, dünyadaki etkin yanardağların çoğunu ve depremlerinin kabaca %90'ını barındıran bir at nalı.

0:53Neden bir çember?

Adım adım dalma-batma: yoğun okyanus levhaları çukurlarda batar; yaklaşık 100 km derinlikte açığa çıkan su yukarıdaki kayayı eritir ve bir volkanik yay oluşturur; kilitlenmiş levhalar gerilim biriktirir ve bunu depremlerle boşaltır. Kaliforniya bir istisnadır: bir dönüşüm sınırı.

3:151960

Şimdiye kadar ölçülmüş en büyük deprem, güney Şili'de M9,5: yaklaşık 1.000 km uzunluğunda bir kırılma, 2 metre veya daha fazla alçalan kara, Pasifik'i aşarak Hawaii'ye ve Japonya'ya ulaşan bir tsunami ve 38 saat sonra başlayan bir patlama.

5:32Yanardağlar

St. Helens Dağı (1980) ve Pinatubo (1991): izlemenin ve bölgeyi kapatmanın neler sağladığı, 60.000'den fazla kişinin tahliyesinin neler sağladığı ve Pinatubo'nun kükürdünün gezegeni nasıl yaklaşık yarım derece Celsius soğuttuğu.

7:58Bir sonraki deprem

Cascadia: hayalet ormanlar, Japonya'da kaydedilen bir “öksüz tsunami” ve son büyük depremin tarihi, 26 Ocak 1700. Sessizliği jeologları neden endişelendiriyor.

9:43Hâlâ hareket ediyor

Çember bugün ve özet: akılda tutulması gereken üç şey.

Yaygın kavram yanılgıları Öğretmen için

YanılgıYanardağlar, kabuğun hemen altındaki sıvı kaya katmanından ya da erimiş çekirdekten beslenir.

Kanıtlar ne gösteriyorManto neredeyse tamamen katı kayadır. Magma yalnızca koşulların mantonun bir kısmını erittiği yerlerde oluşur; Ateş Çemberi'nde bu, batan levhadan gelen suyun erime noktasını düşürdüğü yerlerde olur.

YanılgıKayayı eriten ısı, levhalar arasındaki sürtünmeden gelir.

Kanıtlar ne gösteriyorAsıl etken sürtünme değil, sudur. Batan levhadan yaklaşık 100 km derinlikte açığa çıkan su, üstündeki zaten sıcak olan manto kayasının kısmen erimesini sağlar.

YanılgıTsunami, açık okyanusta bile yüksek olan tek bir dev dalgadır.

Kanıtlar ne gösteriyorTsunami bir dalga dizisidir. Derin suda yüksekliği genellikle bir metreden azdır ama bir yolcu uçağı hızıyla ilerler; ancak sığ suya ulaştığında büyür. 1960'ta Hilo'da en yıkıcı dalga üçüncü dalgaydı.

Yanılgı9,5 büyüklüğünde bir deprem, 9,0 büyüklüğündekinden yalnızca biraz daha büyüktür.

Kanıtlar ne gösteriyorBüyüklük ölçeğindeki her tam basamak yaklaşık 32 kat daha fazla enerji demektir; bu yüzden 9,5'lik bir deprem, 9,0'lık bir depremin kabaca 5,6 katı enerji açığa çıkarır.

YanılgıYüzyıllardır sessiz olan bir fay güvenlidir.

Kanıtlar ne gösteriyorKilitli bir dalma-batma fayında uzun bir sessizlik genellikle gerilimin biriktiği anlamına gelir. Cascadia'da yazılı tarih boyunca hiç büyük deprem olmadı, ancak jeolojik kayıtlar tüm uzunluğu boyunca ortalama yaklaşık her 500 yılda bir büyük deprem olduğunu, güney kesiminde ise daha sık olduğunu gösteriyor.

Tartışma soruları

  1. Bölümde Ateş Çemberi'ne “aslında bir çukurlar çemberi” deniyor. Bu ne anlama geliyor ve neden daha doğru bir tanımdır?
  2. 1960'ta Hilo'da sirenler dalga gelmeden saatler önce çaldı, yine de 61 kişi öldü. Bu, bir uyarı yayımlamakla insanların o uyarıya göre davranması arasındaki fark hakkında ne düşündürüyor? Daha iyi bir uyarıyı nasıl tasarlardınız?
  3. Bilim insanları hem St. Helens Dağı'nda hem de Pinatubo'da uyarı işaretleri görmüştü. Her iki durumda yapılanları ve sonuçları karşılaştırın. Pinatubo tahliyesini diğer volkanik krizler için bir model hâline getiren neydi?
  4. Son Cascadia depreminin tarihi kısmen Japon tarih kayıtlarında bulundu. Bu, bilimin başka alanlardan ve başka ülkelerden gelen kanıtları nasıl kullandığı hakkında size ne söylüyor?
  5. Pinatubo tüm gezegeni yaklaşık iki yıl boyunca soğuttu. Bazı bilim insanları, küresel ısınmayı dengelemek için bu etkinin bilerek taklit edilmesini önerdi. Biri bunu denemeden önce hangi sorulara cevap bulunmasını isterdiniz?
  6. Oregon ya da Washington kıyısında yaşasaydınız, bir Cascadia tsunamisinin sarsıntıdan sonraki dakikalar içinde gelebileceğini bilerek neyi öğrenmek isterdiniz ve ne yapardınız?

Test Bir cevap seçin; kendiliğinden kontrol edilir

1.Ateş Çemberi'nin büyük bölümü boyunca Pasifik'in okyanus levhalarına ne oluyor?

2.Bir okyanus levhası neden bir kıtanın altına batar da bunun tersi olmaz?

3.Batan bir levhanın üstündeki kayanın erimesine ne neden olur?

4.Kaliforniya'nın büyük bölümünde neden büyük depremler olur da etkin bir yanardağ zinciri yoktur?

5.22 Mayıs 1960'ta güney Şili'de meydana gelen depremi öne çıkaran nedir?

6.1960 tsunamisi, Şili'den kabaca 17.000 km uzaktaki Japonya'da yaklaşık 140 kişiyi öldürdü. Bunun nasıl olduğunu en iyi hangi ifade açıklar?

7.Pinatubo'nun 1991 patlaması gezegeni nasıl soğuttu?

8.St. Helens Dağı ile Pinatubo'nun ortak dersi nedir?

9.Bilim insanları son büyük Cascadia depreminin kesin tarihini nasıl buldu?

10.Cascadia'da iki yüzyıllık yazılı kayıtlar boyunca büyük deprem olmaması jeologları neden endişelendiriyor?

Yazılı cevap

1. Bir dalma-batma zonunun kesitini çizip etiketleyin. Okyanus levhasını, üstteki levhayı, çukuru, mantoyu, suyun açığa çıktığı derinliği, volkanik yayı ve büyük depremlerin meydana geldiği zonu gösterin.

İyi bir cevapta neler olur

Eksiksiz bir model şunları gösterir: çukurda aşağı doğru bükülen okyanus levhası; büyük depremlerin kaynağı olarak, çukurun yakınında levhalar arasındaki kilitli temas; batan levhadan yaklaşık 100 km derinlikte açığa çıkan su; bu noktanın üstündeki mantoda kısmi erime; ve yüzeyde, çukurdan yaklaşık 100 ila 300 km içeride yer alan volkanik yay.

2. Bölümdeki kanıtları kullanarak, bir dalma-batma zonundaki uzun bir sessiz dönemin neden güvenlik işareti olmadığını açıklayın.

İyi bir cevapta neler olur

Levhalar birbirine yaklaşmayı sürdürürken (Pasifik çevresinde yılda 7 ila 10 cm) aralarındaki fay kilitli kalır; bu yüzden gerilim, bir anda boşalana kadar birikir. Şili'nin fayı 1960'tan önce yüzyıllarca kilitli kalmıştı (son benzer kırılması 1575'teydi); Cascadia'nın son büyük kırılması 1700'deydi ve jeolojik kayıtları ortalama yaklaşık her 500 yılda bir, güneyde daha sık, büyük bir kırılma olduğunu gösteriyor.

3. 1980'deki St. Helens Dağı patlamasını 1991'deki Pinatubo patlamasıyla karşılaştırın: bilim insanlarının neler gözlemlediğini, yetkililerin ne yaptığını ve sonucu.

İyi bir cevapta neler olur

St. Helens'te iki aylık izleme, yetkililerin bölgeyi kapatmasını sağladı; 57 kişi öldü ve bu sayı, kapatmalar olmasaydı neredeyse kesinlikle çok daha yüksek olurdu. Pinatubo'da Filipinler'den ve USGS'ten bilim insanları uyarı işaretlerini fark etti ve yetkilileri, yirminci yüzyılın en büyük ikinci patlaması olan 15 Haziran patlamasından önce 60.000'den fazla kişiyi tahliye etmeye ikna etti. Yine de yüzlerce kişi, çoğu çöken çatılar, çamur akıntıları ve kalabalık kamplardaki hastalıklar yüzünden öldü, ama binlerce kişi kurtarıldı.

Daha derine Üniversite ve ileri lise düzeyi

Bir tsunami ne kadar hızlı ilerler?

Bir tsunaminin dalga boyu (yüzlerce kilometre) okyanusun derinliğinden çok daha uzundur; bu yüzden hızı yalnızca suyun derinliğine (d) bağlı olan bir sığ su dalgası gibi davranır: c = √(g·d), burada g = 9,81 m/s²'dir.

ProblemPasifik'in ortalama derinliğini 4.000 m alın. Hızı m/s ve km/sa cinsinden hesaplayın. Şili'deki Valdivia'dan Hawaii'deki Hilo'ya büyük daire uzaklığı yaklaşık 10.700 km'dir: ilerleme süresini tahmin edin ve gözlenen 15 saatle karşılaştırın.

Çözümlü cevap

c = √(9,81 × 4.000) ≈ 198 m/s ≈ 713 km/sa; bu, bir jet yolcu uçağının hızına yakındır. 10.700 km ÷ 713 km/sa ≈ 15 saat; bu da gözlenen varış süresiyle örtüşür. (Gerçek dalgalar kusursuz bir büyük daireyi değil, deniz tabanının derinliğini izler; tahmincilerin ayrıntılı batimetri kullanmasının nedeni budur.)

Bir büyüklük basamağı ne anlama gelir

Moment büyüklüğü ölçeği logaritmiktir: bir depremin yaydığı enerji, her tam basamak için yaklaşık 101.5 ≈ 32 kat artar.

Problem1960 Şili depremi (M9,5), 2011 Tōhoku depreminden (M9,1) kaç kat daha fazla enerji açığa çıkardı? 1989 Loma Prieta depreminden (M6,9) kaç kat?

Çözümlü cevap

101.5 × 0.4 ≈ 2011 Tōhoku depreminin 4 katı; 101.5 × 2.6 ≈ Loma Prieta depreminin 7.900 katı.

Yanardağlar neden oldukları yerde durur

Yay yanardağları, batan levhanın yaklaşık 100 km derinliğe ulaşıp suyunu saldığı yerin üzerinde bulunur. Bu yüzden çukura uzaklıkları, levhanın ne kadar dik daldığına bağlıdır: yatay uzaklık ≈ derinlik ÷ tan(dalım açısı).

Problem30° ve 45° açıyla dalan levhalar için çukurdan yaya olan uzaklığı tahmin edin. Bir levhanın neredeyse yatay indiği yerde ne beklersiniz?

Çözümlü cevap

100 km ÷ tan 30° ≈ 173 km; 100 km ÷ tan 45° = 100 km. Daha az dik dalım açıları yayı daha içeriye yerleştirir; gerçek yayların çukurlarından yaklaşık 100 ila 300 km uzakta durmasının nedeni budur (bölümdeki Cordón Caulle yaklaşık 240 km uzaktadır). Levhanın neredeyse yatay olduğu yerde levha 100 km derinliğe ancak çok içeride ulaşır ya da hiç ulaşmaz ve yay söner: And Dağları'nda orta Peru'daki ve orta Şili ile Arjantin'deki yatay levha kesimlerinin üzerinde volkanik boşluklar vardır.

Bir dalma-batma fayının gerilim bütçesi

Nazca levhası Güney Amerika'ya yılda yaklaşık 7 cm yaklaşır. Cisternas ve çalışma arkadaşlarının (2005) incelediği kıyı tortulları, 1960 büyüklüğündeki depremlerin bu kıyıyı ortalama yaklaşık her 300 yılda bir vurduğunu ve 1737 ile 1837'deki daha küçük depremlerin biriken gerilimin büyük kısmını yerinde bıraktığını gösteriyor.

Problem123 yılda (1837'den 1960'a) ne kadar yakınsama birikir? 300 yılda? Birkaç orta büyüklükte deprem yaşamış bir fay neden yine de dev bir deprem için yeterli gerilim depoluyor olabilir?

Çözümlü cevap

123 yılda yaklaşık 8,6 m, 300 yılda yaklaşık 21 m. Orta büyüklükteki depremler kayma açığının yalnızca bir kısmını boşaltır; bu yüzden gerilim bir deprem döngüsünden diğerine aktarılabilir ve sonunda tek bir kırılma yüzyıllar boyunca biriken gerilimi boşaltır.

Neden yalnızca bazı patlamalar iklimi değiştirir

Alt atmosferde kalan kükürt dioksit, günler ila haftalar içinde yağmurla yıkanıp gider. Stratosfere ulaşan kükürt, bir ila iki yıl havada kalan ve güneş ışığını yansıtan sülfat damlacıkları oluşturur. Pinatubo'nun püskürme sütunu yaklaşık 35 km yükselerek stratosferin derinliklerine ulaştı. Hansen ve çalışma arkadaşları (1992), ardından gelen soğumayı bir iklim modeliyle önceden tahmin etti.

ProblemBir püskürme sütununun yüksekliğinin ve patlamanın kükürt içeriğinin, iklim açısından kül hacminden neden daha önemli olduğunu açıklayın. Tropiklerdeki bir patlama neden her iki yarımküreyi de etkiler?

Çözümlü cevap

Kül günler ve haftalar içinde yere düşer; stratosferdeki sülfat damlacıkları ise kalıcıdır ve güneş ışığını yansıtır, ama yalnızca sütun kükürdü hava olaylarının üstüne taşırsa. Tropiklerin üzerindeki stratosfer rüzgârları pusu her iki yarımküreye yayar; bu yüzden Pinatubo gibi tropikal bir patlama tüm yerküreyi soğutur.

Standartlarla uyum

Next Generation Science Standards (NGSS, ABD)

MS-ESS2-2

Yer bilimi süreçlerinin Dünya'nın yüzeyini farklı zaman ve mekân ölçeklerinde nasıl değiştirdiğine dair kanıta dayalı bir açıklama oluşturmak.

Bu bölümde: Ani depremler, çökmeler ve patlamalar karşısında yavaş levha yakınsaması.

MS-ESS2-3

Geçmişteki levha hareketlerine kanıt sağlamak için fosillerin ve kayaların dağılımına, kıtaların şekillerine ve deniz tabanı yapılarına ilişkin verileri analiz etmek ve yorumlamak.

Bu bölümde: Levha hareketinin deniz tabanındaki kanıtları olarak çukurlar ve volkanik yaylar.

MS-ESS3-2

Gelecekteki felaket olaylarını tahmin etmek ve bunların etkilerini azaltacak teknolojilerin geliştirilmesine yön vermek için doğal tehlikelere ilişkin verileri analiz etmek ve yorumlamak.

Bu bölümde: Tsunami uyarıları, yanardağ izleme, Cascadia'nın yineleme aralığı ve oradaki sirenler ve tatbikatlar.

HS-ESS2-1

Dünya'nın iç ve yüzey süreçlerinin, kıtasal ve okyanus tabanı yer şekillerini oluşturmak için farklı mekân ve zaman ölçeklerinde nasıl işlediğini gösteren bir model geliştirmek.

Bu bölümde: Dalma-batma zonu modeli: çukur, kilitli fay, suyun açığa çıkması, erime ve yay.

HS-ESS2-4

Dünya'nın sistemlerine giren ve onlardan çıkan enerji akışındaki değişimlerin iklimde nasıl değişikliklere yol açtığını tanımlamak için bir model kullanmak.

Bu bölümde: Pinatubo'nun stratosferdeki sülfatı ve 1991'den 1993'e kadar süren küresel soğuma.

HS-ESS3-1

Doğal kaynakların varlığının, doğal tehlikelerin ortaya çıkmasının ve iklimdeki değişikliklerin insan faaliyetlerini nasıl etkilediğine dair kanıta dayalı bir açıklama oluşturmak.

Bu bölümde: Valdivia'nın çöken kıyısı, Hilo'nun sahil şeridi, tahliyeler ve Cascadia'ya hazırlık.

Advanced Placement (AP, ABD)

Üniversite dersleri

Fiziksel jeoloji

Levha sınırları; dalma-batma zonları; çukurlar ve volkanik yaylar; akı erimesiyle yay magmatizması; dönüşüm fayları

Doğal tehlikeler

Mega bindirme depremleri; tsunamilerin oluşumu ve yayılması; uyarı sistemleri; paleosismoloji ve yineleme

Volkanoloji ve iklim

Patlamaların izlenmesi ve tahmini; volkanik kriz yönetimi; stratosferik aerosoller ve ışınımsal zorlama

Metin dökümü Altyazılardaki gibi Türkçe anlatım

0:00Çember

Pasifik Okyanusu'na uzaydan bakın; neredeyse tüm havzanın çevresinde bir çizgi izleyebilirsiniz. Bu çizgi Alaska'dan aşağı inerek Japonya ve Filipinler'den geçer, Yeni Zelanda'nın yanından geçer ve Şili, Meksika ve Pasifik Kuzeybatısı kıyılarından yeniden yukarı çıkar. Hep birlikte yaklaşık 40.000 kilometre uzunluğunda bir at nalı oluştururlar.

0:20Bu çizgi boyunca dünyadaki aktif yanardağların çoğu, yaygın tahminlere göre yaklaşık dörtte üçü, ve depremlerinin kabaca %90'ı yer alır. Jeologlar buna Ateş Çemberi der.

0:32Bu bölümde Çember'in neden var olduğunu ve neler yaptığını öğreneceğiz. Çember üzerinde meydana gelen, şimdiye kadar ölçülmüş en büyük depreme ve tüm gezegeni soğutan patlamaya bakacağız. Ardından, Çember'in şimdilik sessiz ama işi bitmekten çok uzak olan bir kesimini ziyaret edeceğiz.

0:53Neden bir çember?

Açıklama levha tektoniğiyle başlıyor. Pasifik'in tabanı büyük ölçüde tek bir dev kaya kütlesinden, Pasifik levhasından oluşur; kenarlarında Nazca, Cocos, Juan de Fuca ve Filipin Denizi levhaları gibi daha küçük levhalar bulunur. Neredeyse hepsinin üstü, büyük ölçüde bazalt adı verilen koyu renkli bir volkanik kayadan oluşan okyanus kabuğuyla kaplıdır; bazalt, kıtaların kayasından daha yoğundur.

1:17Yoğun bir okyanus levhası bir kıtayla ya da daha genç ve daha hafif bir okyanus levhasıyla karşılaştığında bükülür ve onun altına kayarak mantoya geri döner. Jeologlar bu sürece dalma-batma der. Örneğin Şili kıyıları açığında Nazca levhası, yılda yaklaşık 7 santimetre hızla Güney Amerika'nın altına batıyor.

1:37Bir levhanın aşağı büküldüğü yerde deniz tabanı çökerek uzun ve derin bir çukur oluşturur. Dünya'daki en derin su, Mariana Çukuru'nda yaklaşık 11 kilometre derinliktedir ve tam olarak bu şekilde oluşmuştur. Bu anlamda Ateş Çemberi aslında bir çukurlar çemberidir.

1:54Ateş sudan gelir. Batan levha, minerallerine bağlı halde deniz suyunu da kendisiyle birlikte aşağı taşır. Yaklaşık 100 kilometre derinlikte bu su yukarıdaki sıcak kayaya salınır ve kayanın erime noktasını düşürür. Kayanın bir kısmı erir, erimiş kaya yükselir ve çukurun yaklaşık 100 ila 300 kilometre gerisinde bir yanardağ zinciri oluşur.

2:18Çember'in her yayı aynı süreçle oluşur: açıkta, okyanus tabanının aşağı indiği bir çukur ve onun gerisinde, erimiş kayanın yüzeye ulaştığı bir yanardağ hattı. Bu ikisinin arasında depremler yaygındır, çünkü iki levha birbirinin yanından düzgünce kaymaz. Birbirlerine kilitlenir, on yıllar ya da yüzyıllar boyunca gerilim biriktirir ve sonra bir anda kayarlar.

2:41En bilinen istisna Kaliforniya'dır. Kaliforniya Körfezi'nden kuzeyde Mendocino Burnu'na kadar levhalar, birinin diğerinin altına batması yerine, San Andreas fay sistemi üzerinde birbirinin yanından yatay olarak kayar. Bu yüzden kıyının bu kesiminde büyük depremler olur, ama volkanik yay yoktur. Mendocino Burnu'nun kuzeyinde dalma-batma yeniden başlar, yanardağlar da öyle: Shasta Dağı ve Lassen Tepesi gibi. Loma Prieta depremiyle ilgili bölümümüz San Andreas'ın hikâyesini anlatıyor.

3:151960

Güney Şili, 22 Mayıs 1960, öğleden sonra saat üçü biraz geçe. Nazca levhası yüzyıllardır Güney Amerika'ya kilitlenmiş durumdaydı ve o öğleden sonra aralarındaki fay boşaldı.

3:31Kırılma, Concepción'un hemen güneyinden başlayıp Valdivia'yı ve Chiloé adasını geçerek neredeyse Taitao Yarımadası'na kadar, kıyı boyunca yaklaşık 1.000 kilometre yırtılarak ilerledi. Birçok anlatıma göre sarsıntı yaklaşık on dakika sürdü. Dünyanın dört bir yanındaki sismograflar onu kaydetti. Daha sonra 9,5 olarak hesaplanan büyüklüğü, onu şimdiye kadar ölçülmüş en büyük deprem yapıyor.

3:55Valdivia'da zeminin kendisi hareket etti. Kıyının bazı kesimlerinde kara 2 metre veya daha fazla çöktü ve deniz kalıcı olarak içeri girerek nehirler boyunca uzanan tarım arazilerini bataklığa çevirdi.

4:08Ardından tsunami geldi. Açıkta deniz tabanı aniden yukarı fırlamış ve üzerindeki tüm su sütununu kaldırmıştı. Dakikalar içinde deniz Şili kıyısı boyunca karaya hücum etti ve bir yerde deniz seviyesinden 25 metre yüksekliğe ulaştı.

4:24Dalga orada durmadı. Açık okyanusta bir tsunami, bir jet yolcu uçağı kadar hızlı ilerler. Depremden on beş saat sonra Hawaii'ye, 22 saat sonra da Şili'den yaklaşık 17.000 kilometre uzaktaki Japonya'ya ulaştı.

4:39Hawaii adasındaki Hilo'da uyarı sirenleri dalga gelmeden saatler önce çalmıştı, ancak birçok kişi izlemek için kıyıya indi. Üçüncü dalga yaklaşık 35 fit yükseklikte geldi ve 61 kişi öldü.

4:55Japonya'da hiçbir uyarı yapılmamıştı ve orada dalga yaklaşık 140 kişiyi öldürdü. Toplamda deprem ve tsunamisi, Şili'de tahminen 1.600 veya daha fazla kişinin, Pasifik genelinde ise 200'den fazla kişinin daha ölümüne yol açtı.

5:10Ardından Çember, doğasının diğer yarısını gösterdi. Depremden otuz sekiz saat sonra, And Dağları'ndaki bir yanardağ olan Cordón Caulle, büyük olasılıkla sarsıntının altındaki magma sistemini bozması nedeniyle patlamaya başladı. İki gün içinde güney Şili tüm süreci iş başında görmüştü: çukur, deprem ve yanardağ.

5:32Yanardağlar

Bu bizi yanardağların kendisine getiriyor. Şili depreminden yirmi yıl sonra Çember, ABD'nin bitişik 48 eyaletinde patladı.

5:4318 Mayıs 1980'de, sabah saat 8:32'de, 5,1 büyüklüğünde bir deprem Washington eyaletindeki St. Helens Dağı'nı salladı. Dağın tüm kuzey yüzü, kaydedilmiş en büyük heyelanla kayıp gitti ve arkasındaki yanardağ yana doğru patladı.

6:01Patlama 17 millik bir mesafeye kadar ormanları yerle bir etti, 11 eyalete kül yağdı ve dağ zirvesinden 1.300 fit kaybetti. Elli yedi kişi öldü. Aralarında, yaklaşık 6 millik uzaklıktaki bir sırttan dağı izleyen jeolog David Johnston da vardı. Telsizdeki son sözleri şunlardı: Vancouver, Vancouver, işte bu!

6:25Bilim insanları iki aydır dağı izliyordu ve yetkililer çevresindeki bölgeyi kapatmıştı. Bu kapatmalar olmasaydı, ölü sayısı neredeyse kesin olarak çok daha yüksek olurdu. Bu ders tüm Çember için geçerlidir: yanardağlar genellikle uyarı işaretleri verir, yeter ki onları okuyacak biri orada olsun.

6:42On bir yıl sonra bu ders binlerce hayat kurtardı. Filipinler'deki Pinatubo Dağı yaklaşık 500 yıldır sessizdi; 1991 baharında hareketlenmeye başladı.

6:56Filipinler'den ve ABD Jeoloji Araştırmaları Kurumu'ndan bilim insanları uyarı işaretlerini fark etti ve yetkilileri tahliye yapmaya ikna etti. 15 Haziran'da Pinatubo, yirminci yüzyılın en büyük ikinci patlamasını gerçekleştirdi; kül sütunu stratosfere 35 kilometre yükseldi.

7:16Yağmurla ıslanan kül çatıları çökertince yüzlerce kişi öldü; izleyen aylarda da çamur akıntıları ve kalabalık tahliye kamplarındaki hastalıklar yüzünden yüzlercesi daha hayatını kaybetti. Yine de 60.000'den fazla kişi zamanında tehlikeden uzaklaştırılmıştı ve bu tahliye, volkanik bir krizin nasıl yönetileceğine dair bir model olarak hâlâ inceleniyor.

7:38Pinatubo tüm gezegeni de etkiledi. Stratosfere yaklaşık 20 milyon ton kükürt dioksit püskürttü; bu gaz orada, Dünya'nın çevresine yayılan ve güneş ışığını uzaya geri yansıtan ince bir damlacık pusu oluşturdu. Sonraki iki yıl boyunca dünyanın ortalama sıcaklığı yaklaşık yarım derece Celsius düştü.

7:58Bir sonraki deprem

Şimdi de Çember'in Kuzey Kaliforniya ile Vancouver Adası arasındaki, Cascadia dalma-batma zonu olarak bilinen kesimini ele alalım. Çember'in geri kalanı gibi, açıkta çukuru tortu altına gömülmüş bir dalma-batma zonu ve iç kesimlerde bir yanardağ hattı vardır. Ancak iki yüzyıllık yazılı kayıtlar boyunca hiç büyük deprem üretmedi. Jeologları endişelendiren de tam olarak bu sessizlik.

8:23Uzun süre kimse Cascadia'nın büyük bir deprem üretebileceğini bilmiyordu. Ardından 1980'lerde jeologlar Washington kıyısı boyunca hayalet ormanlar buldu: kara aniden çöküp tuzlu su köklerine ulaştığında ölen sedir ağaçlarından oluşan korular. Ağaç halkaları daha sonra ölümlerini 1699'dan 1700'e geçen kışa tarihlendirdi.

8:46Belirleyici kanıt okyanusun öbür yakasından geldi. Japon kayıtları, Japonya'da hiçbir deprem hissedilmemiş olmasına rağmen 27 Ocak 1700 gecesi gelen bir tsunamiyi anlatıyor. Bilim insanları buna öksüz tsunami der. Bilim insanları yolculuk süresini geriye doğru hesaplayarak onu 26 Ocak akşamı saat dokuz civarında Cascadia açıklarında meydana gelen 9 büyüklüğünde bir depreme bağladı.

9:12O deprem üç yüzyıldan uzun bir süre önce meydana geldi. Jeolojik kayıtlar, büyük Cascadia depremlerinin düzensiz aralıklarla tekrarladığını gösteriyor: tüm uzunluğu boyunca ortalama yaklaşık 500 yılda bir, güneyde ise daha sık. Bir sonraki deprem Seattle, Portland ve Vancouver'ı sarsacak ve tsunamisi kıyının bazı kesimlerine 15 dakika gibi kısa bir sürede ulaşacak. Bu yüzden bölgede deprem tatbikatları yapılıyor ve Oregon kıyısı boyunca tsunami sirenleri bulunuyor.

9:43Hâlâ hareket ediyor

Ateş Çemberi hiçbir zaman uzun süre sessiz kalmaz. Çember boyunca yüzlerce aktif yanardağ bulunur. Tek başına Japonya tipik bir yılda yaklaşık 2.000 deprem hisseder ve Pasifik levhası, kuzey ve batı kenarlarındaki çukurlara doğru yılda 7 ila 10 santimetre hareket etmeyi sürdürür.

10:01Kısacası, akılda tutulması gereken üç şey var. Birincisi, Ateş Çemberi, Pasifik'in okyanus levhalarının, kenarları çevresindeki derin çukurlarda komşularının altına battığı yerleri işaret eder. İkincisi, bu batma, dünyadaki büyük depremlerin çoğuna yol açar; buna 1960'ta Şili'de meydana gelen, şimdiye kadar ölçülmüş en büyük deprem de dahildir. Ve üçüncüsü, bu levhaların aşağı taşıdığı su, üstlerindeki kayanın erimesini sağlar ve bu da Pasifik'i çevreleyen yanardağları oluşturur.

10:29Bu 40.000 kilometrenin neredeyse tamamı boyunca Pasifik'in tabanı yavaşça Dünya'nın içine geri batıyor ve Çember, çevresindeki toprakları yeniden şekillendirmeye devam edecek. Earth Explained'ı izlediğiniz için teşekkürler. Bir sonraki hikâye için abone olun ve gezegeni her an canlı olarak EarthWatch 24-7'de izleyin.

Kaynaklar

  1. U.S. Geological Survey. M 9.5 – 1960 Great Chilean Earthquake (Valdivia Earthquake). Earthquake Hazards Program event page. earthquake.usgs.gov/earthquakes/eventpage/official19600522191120_30/executiveKullanıldığı yer: 1960 depreminin büyüklüğü, tarihi ve kırılması
  2. Cisternas, M., Atwater, B. F., et al. (2005). Predecessors of the giant 1960 Chile earthquake. Nature, 437, 404–407. doi.org/10.1038/nature03943Kullanıldığı yer: 1960 büyüklüğündeki depremlerin yinelenmesi; 1737 ve 1837
  3. NOAA National Centers for Environmental Information. Global Historical Tsunami Database. www.ncei.noaa.gov/products/natural-hazards/tsunamis-earthquakes-volcanoes/tsunamisKullanıldığı yer: 1960 tsunamisinin ilerleme süreleri, yükseklikleri ve can kayıpları
  4. U.S. Geological Survey. Mount St. Helens. Volcano Hazards Program. www.usgs.gov/volcanoes/mount-st.-helensKullanıldığı yer: 18 Mayıs 1980 patlaması
  5. Newhall, C., Hendley, J. W., II, & Stauffer, P. H. (1997). The cataclysmic 1991 eruption of Mount Pinatubo, Philippines. U.S. Geological Survey Fact Sheet 113-97. pubs.usgs.gov/fs/1997/fs113-97Kullanıldığı yer: Pinatubo patlaması, tahliye ve kayıplar
  6. Self, S., Zhao, J.-X., Holasek, R. E., Torres, R. C., & King, A. J. (1996). The atmospheric impact of the 1991 Mount Pinatubo eruption. In C. G. Newhall & R. S. Punongbayan (Eds.), Fire and Mud: Eruptions and Lahars of Mount Pinatubo, Philippines. PHIVOLCS and University of Washington Press. pubs.usgs.gov/pinatubo/selfKullanıldığı yer: Kükürt dioksit ve küresel soğuma
  7. Hansen, J., Lacis, A., Ruedy, R., & Sato, M. (1992). Potential climate impact of Mount Pinatubo eruption. Geophysical Research Letters, 19(2), 215–218. doi.org/10.1029/91GL02788Kullanıldığı yer: Öngörülen soğuma
  8. Atwater, B. F., Musumi-Rokkaku, S., Satake, K., Tsuji, Y., Ueda, K., & Yamaguchi, D. K. (2005). The Orphan Tsunami of 1700: Japanese Clues to a Parent Earthquake in North America. U.S. Geological Survey Professional Paper 1707. pubs.usgs.gov/pp/pp1707Kullanıldığı yer: Hayalet ormanlar, 1700 tsunamisi ve tarihi
  9. Goldfinger, C., et al. (2012). Turbidite event history: Methods and implications for Holocene paleoseismicity of the Cascadia subduction zone. U.S. Geological Survey Professional Paper 1661-F. pubs.usgs.gov/pp/pp1661fKullanıldığı yer: Cascadia'nın yineleme aralığı ve olasılıklar
  10. Smithsonian Institution Global Volcanism Program. Puyehue-Cordón Caulle. volcano.si.edu/volcano.cfm?vn=357150Kullanıldığı yer: 1960 patlaması
  11. U.S. Geological Survey. Earthquake Magnitude, Energy Release, and Shaking Intensity. www.usgs.gov/programs/earthquake-hazards/earthquake-magnitude-energy-release-and-shaking-intensityKullanıldığı yer: Büyüklük ve enerji
  12. Kious, W. J., & Tilling, R. I. (1996). This Dynamic Earth: The Story of Plate Tectonics. U.S. Geological Survey. pubs.usgs.gov/gip/dynamic/dynamic.htmlKullanıldığı yer: Levha tektoniğine giriş bilgisi

Bölümdeki görseller: USGS, NOAA ve NASA (kamu malı), NASA GIBS aracılığıyla NASA/USGS Landsat haritalarıyla; animasyonlar EarthWatch 24-7'ye ait. Tüm künyeler: earthwatch247.com/credits.html.

Bu dersi kaynak gösterin

EarthWatch 24-7. (2026). Ateş Çemberi: Pasifik'in neden depremler ve yanardağlarla çevrili olduğu [Video ders]. Earth Explained, 3. bölüm. https://earthwatch247.com/learn/ring-of-fire/tr/

Cevap anahtarı

  1. C. Bu, dalma-batmadır: yoğun okyanus levhası bir çukurda aşağı doğru bükülür ve mantoya batar.
  2. A. Okyanus kabuğu, kıta kayasından daha yoğun olan bazalttır; bu yüzden batan levha odur.
  3. D. Yaklaşık 100 km derinlikte batan levha su salar; bu su, üstündeki sıcak manto kayasının erime noktasını düşürür (akı erimesi).
  4. B. San Andreas fay sistemi bir dönüşüm sınırıdır: hiçbir levha batmaz, bu yüzden aşağı su taşınmaz ve volkanik yay oluşmaz.
  5. A. 9,5 olan büyüklüğü, şimdiye kadar ölçülmüş en büyük değerdir; kırılma yaklaşık 1.000 km uzunluğundaydı.
  6. C. Dalga Pasifik'i yaklaşık 22 saatte aştı ve Japonya hiçbir uyarı almadı.
  7. B. Kükürt stratosfere ulaştı, sülfat damlacıkları oluşturdu ve güneş ışığını yansıttı; küresel ortalama sıcaklık iki yıl içinde yaklaşık yarım derece Celsius düştü.
  8. D. St. Helens'teki kapatmalar ve Pinatubo'da 60.000'den fazla kişinin tahliyesi, bilim insanlarının fark ettiği uyarı işaretlerinin ardından yapıldı.
  9. C. Ağaç halkaları hayalet ormanların ölümünü 1699–1700 kışına tarihlendirdi; 27 Ocak 1700 tsunamisinin Japon kayıtları, depremi 26 Ocak akşamı saat 9 civarına yerleştirdi.
  10. A. Kilitli bir dalma-batma fayı gerilimi sessizce biriktirir; son kırılma üç yüzyıldan uzun süre önceydi.

Yazılı cevap

  1. Eksiksiz bir model şunları gösterir: çukurda aşağı doğru bükülen okyanus levhası; büyük depremlerin kaynağı olarak, çukurun yakınında levhalar arasındaki kilitli temas; batan levhadan yaklaşık 100 km derinlikte açığa çıkan su; bu noktanın üstündeki mantoda kısmi erime; ve yüzeyde, çukurdan yaklaşık 100 ila 300 km içeride yer alan volkanik yay.
  2. Levhalar birbirine yaklaşmayı sürdürürken (Pasifik çevresinde yılda 7 ila 10 cm) aralarındaki fay kilitli kalır; bu yüzden gerilim, bir anda boşalana kadar birikir. Şili'nin fayı 1960'tan önce yüzyıllarca kilitli kalmıştı (son benzer kırılması 1575'teydi); Cascadia'nın son büyük kırılması 1700'deydi ve jeolojik kayıtları ortalama yaklaşık her 500 yılda bir, güneyde daha sık, büyük bir kırılma olduğunu gösteriyor.
  3. St. Helens'te iki aylık izleme, yetkililerin bölgeyi kapatmasını sağladı; 57 kişi öldü ve bu sayı, kapatmalar olmasaydı neredeyse kesinlikle çok daha yüksek olurdu. Pinatubo'da Filipinler'den ve USGS'ten bilim insanları uyarı işaretlerini fark etti ve yetkilileri, yirminci yüzyılın en büyük ikinci patlaması olan 15 Haziran patlamasından önce 60.000'den fazla kişiyi tahliye etmeye ikna etti. Yine de yüzlerce kişi, çoğu çöken çatılar, çamur akıntıları ve kalabalık kamplardaki hastalıklar yüzünden öldü, ama binlerce kişi kurtarıldı.

Daha derine

  1. Bir tsunami ne kadar hızlı ilerler?: c = √(9,81 × 4.000) ≈ 198 m/s ≈ 713 km/sa; bu, bir jet yolcu uçağının hızına yakındır. 10.700 km ÷ 713 km/sa ≈ 15 saat; bu da gözlenen varış süresiyle örtüşür. (Gerçek dalgalar kusursuz bir büyük daireyi değil, deniz tabanının derinliğini izler; tahmincilerin ayrıntılı batimetri kullanmasının nedeni budur.)
  2. Bir büyüklük basamağı ne anlama gelir: 101.5 × 0.4 ≈ 2011 Tōhoku depreminin 4 katı; 101.5 × 2.6 ≈ Loma Prieta depreminin 7.900 katı.
  3. Yanardağlar neden oldukları yerde durur: 100 km ÷ tan 30° ≈ 173 km; 100 km ÷ tan 45° = 100 km. Daha az dik dalım açıları yayı daha içeriye yerleştirir; gerçek yayların çukurlarından yaklaşık 100 ila 300 km uzakta durmasının nedeni budur (bölümdeki Cordón Caulle yaklaşık 240 km uzaktadır). Levhanın neredeyse yatay olduğu yerde levha 100 km derinliğe ancak çok içeride ulaşır ya da hiç ulaşmaz ve yay söner: And Dağları'nda orta Peru'daki ve orta Şili ile Arjantin'deki yatay levha kesimlerinin üzerinde volkanik boşluklar vardır.
  4. Bir dalma-batma fayının gerilim bütçesi: 123 yılda yaklaşık 8,6 m, 300 yılda yaklaşık 21 m. Orta büyüklükteki depremler kayma açığının yalnızca bir kısmını boşaltır; bu yüzden gerilim bir deprem döngüsünden diğerine aktarılabilir ve sonunda tek bir kırılma yüzyıllar boyunca biriken gerilimi boşaltır.
  5. Neden yalnızca bazı patlamalar iklimi değiştirir: Kül günler ve haftalar içinde yere düşer; stratosferdeki sülfat damlacıkları ise kalıcıdır ve güneş ışığını yansıtır, ama yalnızca sütun kükürdü hava olaylarının üstüne taşırsa. Tropiklerin üzerindeki stratosfer rüzgârları pusu her iki yarımküreye yayar; bu yüzden Pinatubo gibi tropikal bir patlama tüm yerküreyi soğutur.