Yeryüzü hareketlerinin sentetik açıklı radar i̇nterferometrisi ve hidroloji verileriyle analizi: Afyon-Akşehir ve Küçük Menderes Grabeni örnekleri

Abstract

Son yirmi yıl boyunca, Türkiye’nin batısında yer alan Ege Bölgesi’nin farklı noktalarında, herhangi bir yıkıcı deprem olmaksızın çökme, çatlama ve kırılma gibi yüzey deformasyonları gözlemlenmiştir. Bu yüzey deformasyonları, tektonik hareketlere ve/veya yer altı suyunun aşırı kullanılmasına baglanmıştır. Ege Bölgesi’nde gerçekleşen yüzey deformasyonlarının detaylı zaman-mekânsal analizi ile oluşum mekanizmalarının anlaşılmasına katkı saglamak adına Afyon-Akşehir Grabeni ve Küçük (K.) Menderes Grabeni çalışma alanları olarak seçilmiştir. Birinci vakada, Afyon-Akşehir Grabeni ve Bolvadin bölgesi, Sentinel-1 sentetik açıklıklı radar (SAR) verileri ve çok zamanlı interferometrik SAR (InSAR) yöntemi ile analiz edilmiştir. Ekim 2014 ile Ekim 2018 arasında, yükselen ve alçalan yörüngelerde elde edilen Sentinel-1 tek bakışlı kompleks (SLC) veriler Persistent Scatterer Interferometry (PSI) yöntemi ile işlenmiştir. Deformasyon hız haritaları ve zaman serileri üretilmiş sonuçlar jeoloji, yer altı su seviyesi ve Bolvadin yakınında yer alan Eber Gölü’nün su yüzey alanı ile karşılaştırılmıştır. Deformasyon hız haritaları, Bolvadin kasabası ve çevresinde önemli ölçüde çökme oldugunu ortaya koymaktadır. Bölgeye gerçekleştirilen saha gezisi ile yerleşim yerlerinde ve altyapıda gözlemlenen hasarlar, analiz sonucu elde edilen deformasyon bulgularını dogrulamaktadır. Yumuşak alüvyon çökeltileri ile karakterize edilen Bolvadin’in güney kesimi, 35 mm/yıl’a varan deformasyon hızı ile çökmenin en şiddetli olduğu bölge olarak öne çıkmaktadır.

Yamaç molozu/talusu ve konglomeradan oluşan bölgenin kuzeydoğu kısmında ise nispeten daha düşük bir çökme hızı bulunmaktadır. Deformasyon zaman serileri ile yer altı su seviyesi arasında, hem kısa hem de uzun vadede güçlü bir ilinti mevcuttur. Ayrıca, deformasyon zaman serilerindeki kısa vadeli degişimler, şehrin birkaç km güneydogusunda yer alan Eber Gölü’nün su yüzey alanındaki mevsimsel degişimlerle de yüksek benzerlik göstermektedir. Sonuç olarak, çökmenin litolojik birimlerle güçlü ilişkisi, deformasyon hızı ve yer altı su seviyesi degişimleri arasındaki benzerlik, deformasyonun su yüzeyindeki mevsimsel degişimler ile uyumlu olması ve son olarak Bolvadin Fay’ının çevresinde belirgin deformasyon hız farklılıklarının gözlemlenmemesi sebebiyle, çökmenin birincil nedeninin büyük olasılıkla yer altı suyunun aşırı kullanımı ve hidrolojik degişiklikler oldu gunu göstermektedir. ˙Ikinci çalışmada ise en şiddetli yüzey deformasyonlarının rapor edildigi Ödemiş ilçesi ve K.Menderes Grabeni, çok zamanlı InSAR yöntemleri ve Sentinel-1 SAR verileri kullanılarak analiz edilmiştir. 2015 ve 2018 (dahil) yılları arasında, yükselen ve alçalan yörüngelerde elde edilen Sentinel-1 SLC görüntüleri, Small Baseline Subset (SBAS) yöntemi kullanılarak işlenmiştir. Elde edilen deformasyon hız haritaları, K.Menderes Graben’in 29 cm/yıl’a varan hızlarda yogun bir çökme yaşadı gını ortaya koymaktadır. Bu deformasyon hızı Ödemiş ve çevresini, dünyanın en hızlı çöken bölgelerinden biri haline getirmektedir. Çökme bölgeleri ile alüvyon gibi konsolide olmayan tortullar arasındaki uzamsal ilinti ve InSAR zaman serileri ile yer altı su seviyesi degişimleri arasındaki güçlü zamansal korelasyon, çökmenin büyük olasılıkla yer altı suyunun aşırı kullanılmasına baglı oldu gunu göstermektedir. InSAR zaman serileri ve yer altı su seviyesine ait mevsimsel degişimler, bir yıllık zaman dilimlerinde yüksek tutarlılık göstermektedir. Deformasyon zaman serileri, yaklaşık 30 günlük bir gecikmeyle yer altı su seviyesindeki degişimleri takip etmektedir. Elastik /inelastik deformasyon oranları, inelastik deformasyonun bölgede baskın bileşen oldugunu ve bölgede geri dönüşü olmayan bir deformasyona işaret ettigini göstermektedir. Kuyu konumlarında hesaplanan iskelet depolama katsayıları da inelastik deformasyon fikrini desteklemektedir. Bununla birlikte, şiddetli bir inelastik deformasyon çok yaygın degildir ve etkili yer altı su yönetimi ile bölge çökme olgusundan kurtarılabilir.