Türkiye’nin Apollo Projesi: MATAM Üzerine Prof. Dr. Cenk Yaltırak ile Söyleşi

Öğretim üyemiz Prof. Dr. Cenk Yaltırak, ülkemizdeki şehirlerin deprem direncini detaylı şekilde ölçmeye büyük katkı sağlayacak olan Marmara Aktif Fay Tehlike ve Risk Uygulama ve Araştırma Merkezi (MATAM) hakkında merak edilenleri yanıtladı.

İstanbul Teknik Üniversitesi ve Türkiye İş Bankası işbirliğiyle kurulan Marmara Aktif Fay Tehlike ve Risk Uygulama ve Araştırma Merkezi (MATAM) deprem araştırmalarında getirdiği yenilikçi ve dinamik yaklaşımla ilgi çekti. 25 Ocak 2024’te İTÜ Ayazağa Yerleşkesi Süleyman Demirel Kültür Merkezi’nde yapılan tanıtım toplantısıyla protokolü imzalanan MATAM’a basın ve medyadan büyük ilgi vardı. Proje yürütücüsü ve Jeoloji Mühendisliği Bölümü öğretim üyemiz Prof. Dr. Cenk Yaltırak, İTÜ Medya ve İletişim Ofisi Haber Editörü Fatih Çünkioğlu’nun sorularını yanıtladı.

İTÜ - Türkiye İş Bankası Marmara Aktif Fay Tehlike ve Risk Uygulama ve Araştırma Merkezi’nin  (kısa adıyla MATAM) öneminden, üstleneceği rolden bahseder misiniz?

Depremin tehlike ve riski bir zincirin parçaları gibidir. Bu zincirin parçaları birbirinden ayrı olduğunda büyük bir zaman ve bilgi kaybı oluşuyor. Bu bakımdan bütün Türkiye’nin deprem tehlike ve riskini izlemek büyük önem taşıyor. Özellikle Marmara Bölgesi; Türkiye ekonomisinin ağırlık merkezi, 25 milyonun üzerinde nüfusu taşıyor ve yetişmiş insan kaynağının büyük bir kısmı da bu bölgede… Buradaki riskin çok doğru analiz edilmesi gerekiyor. Yapılması gereken deprem tehlike ve risk analizleri fayların haritalanması dahil denizde ve karada oluşacak depremin de hesaplanmasıdır.

“Türkiye’nin Apollo Projesi, MATAM”

MATAM, Türkiye’deki bütün kuruluşlardan farklı bir özelliği sahip. Biz arkadaşlarla kendi aramızda projeye “Apollo Projesi” adını verdik. Apollo filmine benzer şekilde zor şartlar altında imkânın az olduğu bir ortamda o günkü bilimin ve bilginin son halini de kullanarak Ay’a gidiyorlar. Biz bugün elimizdeki bilimin ve teknolojinin en güncel halini kullanacağız. MATAM ile 1 cm’lik çözünürlüklü topografik haritalar çıkarabilecek, faylar üzerinde kazı yapabilecek ve yurtdışında yapılan yaşlandırmaları ülkemizde yapabileceğiz. Ayrıca fayın üzerinde gaz ve su çıkışlarını sürekli gözlemleyerek analiz eden laboratuvarlara da kavuşuyoruz. Duraylı izotop laboratuvarımızla bir fayın ne kadar aktif olup olmadığına karar vereceğiz. Kanada’dan deniz sismiği ve batimetrisi amacıyla karot almak üzere bir düzeneği bize hibe edilecek. Burada farklı disiplinlerden araştırmacılar yapay zekâ, büyük veri ve makine öğrenmesinden yararlanarak birlikte çalışacak. MATAM’da çok hızlı aksiyon alınan bir sistem tasarlandı.

MATAM’ın en önemli özelliği farklı disiplinlerdeki insanları bir araya getirmesi ve hızlı harekete geçebilme yeteneği… MATAM’da akademisyenler dışında farklı disiplinlerden doktor, yüksek mühendis ve doktora öğrencilerinden oluşan 25 kişilik bir ekip var. 

Son beş yılın gelişmeleriyle birlikte yapay zekâ, makine öğrenmesi, yüksek teknoloji, sensörlerin ucuzlaması, yeni araçların yapılması, yeni gözlem ağlarının oluşturulması, yani kısacası yeni sistemlerin tamamı bu merkezde olacak. MATAM’dan önce bunlar farklı farklı kurumlarda çok az sayıda teknik insanla yapılmaya çalışılıyordu. 

Jeoloji, jeofizik, geomatik, deprem mühendisliği, şehir bölge planlama, yapay zekâ ve makine öğrenmesi, veri analizi yöntemleri, yüksek hızda hesaplamalı bilimler gibi alanlar bir araya getirilerek MATAM’da “büyük veri” üretilecek. Bu veriyi ileri teknolojiyle birleştirerek Marmara’yı teknik olarak yeniden boyutlandıracağız. Bu yeniden boyutlandırmada eski verilerden de faydalanacağız. Bu alanda üreteceğimiz sayısal haritalar ve modellemeler sayesinde, herhangi bir yerde deprem potansiyeli olan bir fayın hangi büyüklükte deprem üreteceğini, zaman içinde ne kadar biriktiğini, geometrisinin ne olduğunu ve buradan çıkan deprem dalgalarının zemini nasıl etkileyeceğini, zemindeki olayların binayı nasıl etkileyeceğini, zemin-bina ilişkisinin nasıl kurgulanacağını yani fayın, depremin çıkış anından sizin sandalyenizde otururken yaşayacağınız depreme kadar süreci çok büyük bir veriyle modelleyebileceğiz. 

Gelecek adına MATAM’da yapılacak çalışmalar bir süre sonra Türkiye’nin her yerindeki aktif faylarda uygulanabilir biçimde yol gösterici olacak. Türkiye’nin farklı bölgelerinde deprem risk ve analizi üzerine çalışma yapan bilim insanları MATAM’da yapılan çalışmalardan faydalanabilecek. 

MATAM’da öncelikli olarak tabii ki Marmara Bölgesi ve etrafı araştırılacak. Bu araştırma alanını şöyle tarif edebilirim: Doğu’da Bolu Tüneli’nin girişinden itibaren, Güney’de Eskişehir, Eskişehir’den Ayvalık’a doğru ve oradan Kuzey Ege Denizi’ni çizen Midilli Adası’nın batısına doğru, Yunanistan kıyılarına kadar alan ve Karadeniz kıyıları dahil Trakya. Ayrıca Yunanistan’ın Türkiye’ye yakın olan aktif faylarının da en azından uzaktan algılama metotlarıyla değerlendirebileceğiz. 

MATAM, fayda üretilen depremin çıkış anından sizin depremi hissettiğiniz ana kadar bütün süreci büyük veri kullanarak modelleyecek. Yapılacak çalışmaların zaman alacağının bilincindeyiz. Üreteceğimiz sayısal haritalar, modellemelerle; biz herhangi bir yerde, deprem potansiyeli olan bir fayın hangi büyüklükte deprem üreteceğini, zaman içinde ne kadar enerji biriktiğini, geometrisinin ne olduğunu ve buradan çıkan deprem dalgalarının zemini nasıl etkileyeceğini, zemindeki olayların binayı nasıl etkileyeceğini, zemin bina ilişkisinin nasıl kurgulanacağını görebileceğiz.

“MATAM bir nevi, James Webb teleskobu etkisi yaratacak” 

MATAM’ın diğer araştırma merkezlerinden ne gibi farklılıkları olacak? Dünyada bu tarz merkezlerin özellikle bir bölgeye yoğunlaşan örnekleri var mı? 

Hayır, dünyada bu tarz bir merkez bulunmuyor. Japonya ve ABD gibi fay hatlarının sıkça deprem ürettiği ülkelerde geçmişi eskiye uzanan yüksek rezolüsyonlu deprem araştırmaları ve bunlarla hazırlanmış yönetmelikler iyi durumda. Buna karşın Türkiye’de deprem yönetmeliklerimizin muhatap olduğu jeolojik yapılar, faylar ve bunların ayrıntılı, teknik araştırmaları yüksek rezolüsyonlu değil. Bu nedenle beklenmedik ivme değerleriyle karşılaşıyoruz. Rezolüsyonun yüksek olduğu çalışmalar çok önemlidir. Bunlar modele bir sayı olarak konabilecek şeyler değil, çok daha dikkatli çalışılması gerekiyor. Örneğin, Hubble Teleskobu yapıldı. Uzaya gönderildiğinde muhteşem görüntüleri de beraberinde getirdi. Fakat aradan yıllar geçtiğinde; teknolojinin gelişimiyle beraber James Webb Teleskobu yapılmasına karar veriliyor. Webb Teleskobu’nun tasarım aşamasında ortaya çıkan fiyatlandırma sonrasında bürokrasi de “Yani zaten Hubble var. Yeni bir şey yapmaya ne gerek var?” diye soruyor ve Webb’in yapımı da gecikiyor haliyle… Webb yapıldığında ise Hubble eski önemini kaybediyor ve farklı araştırmalar için kullanılıyor. Yani her zaman daha net görüntülere ihtiyacımız var. Marmara Bölgesi için bu özellikle ihtiyaç duyulan bir çalışma. 

Ayrıca Marmara’daki yapıların yarısından fazlasının mühendislik hizmeti görmemiş olduğu varsayılıyor ve bunların tamamını yenilemek neredeyse imkânsız. Öte yandan şu soruyu da sormamız gerekiyor: “Peki bunların tamamının yenilenmesi gerekiyor mu?” 

Kahramanmaraş depremlerinde gördük ki yeni yönetmeliklere göre yapılmış binalar yıkılıyor. Hemen onun yakınında yüzyıllık bir bina var. Fayın üzerinde bir tane köy evi var. O yıkılmıyor, ondan uzakta bir tane apartman yıkılıyor. Yani yeryüzü ve binanın arasındaki sayısal ilişki doğru kurulmadığı zaman neyin yıkılıp yıkılamayacağını bilemiyorsunuz. Doğru modeller gerekiyor. Modellerin çok önemli bir rolü var. Bunları planlamazsanız yeni yönetmelik yapmanızın anlamı yok.

MATAM’da yapılacak çalışmalarla Marmara ve çevresindeki bütün kara ve deniz fayları üç boyutlu haritalanacak. Bu amaçla Türkiye’de ilk kez kullanılacak özel bir İHA, radar taraması yapacak. Bu veriler tek bir yerde bir araya gelecek. Bölgedeki problemi netleştirip önceliklendirme yapabileceğiz. Kimin evinde ne yapılacağına karar verilmesini sağlayacak verileri elde edeceğiz. Aynı sokakta veya aynı semtte farklı zemin, bina teknik özellikleriyle tanımlanması gerekecek. Binanın temelindeki spektral ivmeleri, jeolojik ve jeofizik yöntemlerle ortaya koyduktan sonra belirli algoritmalar ve yapay zekâ ile o binanın nasıl etkileneceğini göreceğiz. Milli ekonomiye çok büyük faydası olacak, çok büyük bir israfın önüne geçeceğiz yani. Çünkü hedefe yönelik çalışacağız, sırf eski diye her binanın yıkılması gerekmiyor. 

“İTÜ dışında bu merkezi hayata geçirebilecek altyapı ve insan kaynağına sahip bir kurum yok” 

MATAM’ın İTÜ bünyesinde ve Ayazağa Kampüsünde kurulmasının ne gibi faydaları olacağını düşünüyorsunuz? 

Bugün, İTÜ haricinde hiçbir kurumda bu merkezi hayata geçirebilecek altyapı ve insan kaynağı yok. Bu bakımdan MATAM’ın İTÜ’de kurulması tesadüf değil. 

İTÜ’nün farklı farklı bölümlerindeki hocalarımız tekil olarak yıllardır Marmara aktif faylarını inceledi, yayınlar yaptı. Bu bir avantaj. Başka hocalarımız da var, başka üniversitelerden bizimle beraber hareket edecek, katkı verecekler. Fakat tabii İTÜ’nün imkânları… Sayın Rektörümüz İsmail Koyuncu’nun kararlılığı ve hızlı bir şekilde önümüzü açması; Türkiye İş Bankası’nın böyle bir projeye baştan aşağı her şeyiyle sponsor olması ve bizim maddi hiçbir şey düşünmemize fırsat vermeyecek bir bütçeyi vermesi çok büyük bir şans. Ayrıca MATAM’ın binası da özel bir bina; sırf bu proje özel güvenlikli ve yeşil bir bina olacak. Laboratuvarları ve içindeki birimleri ile birlikte 17 Ağustos 1999’un yıldönümünden önce çalışır hale getirmek için çabalıyoruz. Tabii bu arada bazı araştırmaları yapmaya başlayacağız. Örneğin İHA ile Marmara Bölgesi’nin aktif faylarını yüksek rezolüsyonda haritalama işini tamamlayacağız. Bilgisayar sistemlerini ve programları da bina tamamlanmadan hazır hale getireceğiz. 

MATAM’da yapılacak laboratuvarların özellikleri nelerdir, küresel ölçekte ne gibi etkileri olacak? 

Şimdi burada iki tane ana laboratuvar, bir de ortak kullanacağımız bir laboratuvar var. Şu anda planlarımıza göre bir tane Jeokronoloji laboratuvarı var. Jeokronoloji laboratuvarının özelliği şu: Faylar kazılıyor, örnek alınıyor ve yaşlandırılıyor. Bu sayede fayların hangi zaman aralıklarında tekrarlandığını bulmak hedefleniyor. Türkiye’de yerbilimcilerle fizikçilerin ortak çalıştığı böyle bir akredite laboratuvar yoktu. Jeokronoloji laboratuvarıyla özellikle son depreme odaklanacağız. Son depremi bulmak neden önemli? Çünkü son depremi bulduğunuz zaman aradan geçen zamanı biliyorsunuz. Deprem tekrarlanma periyotlarını biliyorsunuz. Böylece o depremin yakın bir zamanda olup olmayacağını, yani önünüzde kaç yıl olduğunu ya da şu anda olsa hangi büyüklükte deprem üreteceğini ve ona göre de hangi hasarlar oluşturacağını hesaplamanıza yarayacak. Ayrıca iki duraylı izotop laboratuvarımız var. Duraylı izotop laboratuvarının özelliği; fayların etrafındaki su kaynaklarında ya da fayların üzerinde oluşan çöküntülerde meydana gelecek sıcak su veya soğuk su kaynaklarında çeşitli duraylı izotopların bulunduğu gazların ölçülmesi işlevini görmesidir. Böylece duraylı izotopların seviyelerine ve bunların zaman içinde değişim gösterip göstermediğine bakılması; fayların izlenmesini ve aktif olup olmadığına karar vermenizi sağlayacak. Yani eğer bir aktif değilse, işte orada o faylardan gelen derinlerden gelen o duraylı izotopları görmeyeceksiniz. Tabii bu duraylı izotop laboratuvarı sadece o iş için değil, Türkiye’de başka yerbilimleri araştırmalarında da duraylı izotop çalışmalarına ihtiyaç var. Yani sadece aktif faylarında değil, özellikle deniz içindeki bu çöküntülerin araştırılmasında kullanılacak. Laboratuvar, yirmi dört saat devamlı çalışabilecek. 

MATAM’ın en çarpıcı yönü, görselleştirme yeteneği… Marmara’da herhangi bir deprem olduğunda sensör ve ivme ölçerler deprem anında başlayarak bize interaktif bir harita sunacak. Deprem dalgalarının hangi ivmeleri yarattığını interaktif haritalarda anında görebileceğiz. Böylece deprem dalgalarının yayılmasının daha doğru olarak modellenmesi için gereken verileri sahip olduğumuz algoritmalarla üreteceğiz. Yapay zekâ, Marmara Bölgesi’ne has ve oradaki özelliklere göre oluşan depremlerden toplanan veriyle formüller üretmeye başlayacak. Bunlar yerel ölçekte planlamalarda çok işimize yarayan formüller. 

MATAM’ın kuruluşunun arkasında çok büyük bir bilgi birikimi ve önemli soruların nasıl yapılacağına dair fikirler var. MATAM, İTÜ’lü bilim insanlarının yıllar boyunca zihinlerinde şekillendirdiği bir hazırlığın ürünü.  

Vatandaşlarımıza korku ve panik değil bilimsel olarak güvenilir veriler sunmayı amaçlıyoruz. Marmara’da çok farklı faylarda çok farklı büyüklüklerde deprem olabilir. Biz bunların hepsinin senaryosunu yapacağız. 

Siz daha önce deprem risk haritasının tehlikeli bir harita olduğunu ifade etmiştiniz. MATAM, deprem araştırma çalışmalarındaki fikir ayrılıklarını azaltabilir mi? 

Öncelikle MATAM’da bilimsel bir tartışma yapmak taraftarı değiliz. İnsanlara doğru bilgiyi aktarmak adına eyleme geçme taraftarıyız. Eğer sadece tek bir modeli dikkate alıp onu dayatırsak bu bilimsel olmaz, doğru da olmaz. Bizim yaptığımız üç boyutlu bir fay haritası var. Marmara’daki bütün fayları kapsıyor. Şimdi diğer haritalarda buradaki bazı faylar yok, bazıları var. MATAM’da bütün modellerdeki deprem büyüklüklerini hesaplayacağız. Tüm fay haritalarının, kırılma modellerinin de doğru olduğunu varsayıp hesaplayacağız. Buradan çıkacak veriyle, evinizin altında oluşacak en büyük spektral ivmeye ulaşacağız. Bu sebeplerle bizim için fay haritası veya formül tartışması yok. Biz tüm çalışmaları uygulayacağız.

Ayrıca İTÜ’de bir afet enstitümüz var. Mesela orada afet planları yapacaklar. O afet planlarını yapabilmeleri için 365/24 dediğimiz bir yöntem var. Burada üç yüz altmış beş gün, yirmi dört saat içinde herhangi bir anda yapay zekâ sistemimizin bu planı yapmasını istiyoruz. Nüfus bilgileri, kent hareketliliği gibi dataları da bu sisteme aktarıp sonrasında bölge bölge depremin sonuçlarının ne olabileceğine yönelik çalışmalar yapılacak. Örneğin haziran ayında okullar tatil olduğunda veya bayramda deprem olması başka bir şey, kış ayında olması başka bir şey. Yani bu tür durumların her birinin etkisi farklı. Bu sistemin üreteceği büyük veri, rol model ve öncü olacak. Böylece 365 gün, 24 saat sizin binanızda, fabrikanızda veya işletmenizde karşı karşıya kalacağınız problemin genel çerçevesini çizeceğiz. Bu çerçeve çizildiğinde ben zannediyorum ki bazı şeyler artık görünür hale gelecek. Depremin ne zaman veya hangi gün olacağını bilmiyoruz. Bizim böyle bir yeteneğimiz, şu an için yok. Fakat afetin etkisini tahmin edebiliriz. Umarım bu çalışmaların sonucunda elde edilen veri tabanları, bize yeni bir şey öğretir. Bu yeni öğrendiklerimiz sonucunda Marmara’yı da devamlı gözlemlediğimiz için bazı değişiklikleri fark edebiliriz. O zaman o değişikliklerin sistematik olup olmadığını da anlayabiliriz.

MATAM’ın bilimsel ve akademik çalışmalara ne gibi katkıları olacağını düşünüyorsunuz? 

Öncelikle MATAM, bilimsel olarak yeni araştırma olanakları yaratacak. En önemlisi de Marmara faylarının; kara faylarının ve deniz faylarının haritalanması konusu. Beraberinde fayların; yaşlandırılması, tekrarlanma periyotları, deprem potansiyellerin bulunması, yeni formüller üretilmesi, burada yerin içindeki jeofizik özellikleri saptanması, izlenmesi geliyor. Elde edilecek verilerden onlarca doktora tezi, yüksek lisans tezi ve yayın ortaya çıkacak, haliyle. Bu yayınlar da elbette ki dünyaya yön veren yayınlar olacak. Çünkü şimdiye kadar maliyeti çok fazla olduğu için bu bakış açısıyla, bu boyutta bir veri tabanı oluşturulmadı. Marmara bir laboratuvar aynı zamanda, yani depremini bekleyen bir bölge. Eğer ne zaman olacağını bilmiyorsak, en azından toplanacak verilerle yerin nasıl davrandığı hakkında bilgi sahibi olabiliriz. Bu bakımdan çığır açıcı bir proje. Yani biz bir problemi izliyoruz ve MATAM’ı bu problemi çözmek için kuruyoruz. Belki buradan Türkiye’nin tamamında kapsayacak bir sistemin nüvesi atılacak. Buradaki format belki Türkiye’nin her yerindeki fayların incelenmesi için yeni bir vizyon yaratabilir.

MATAM’da yapılacak çalışmalar bir süre sonra Türkiye’nin her yerindeki aktif faylarda uygulanabilir formatta ve yol gösterici olacak. Nitekim bu biraz da Türkiye’nin farklı bölgelerinde deprem risk ve analizi üzerine çalışma yapan bilim insanlarının MATAM’da yapılan çalışmalarından faydalanarak uygulayabilecek anlamına da geliyor. Spesifik alanda yapılacak çalışmaların ise zaman alacağının bilincindeyiz. 

Ayrıca şunu da belirmek istiyorum. Sayılar bir araya geliyor… MATAM’ın çalışmalarına İTÜ’nün 250. yılında ve Cumhuriyetimizin 100. yılında başladık. Türkiye İş Bankası’nın 100. yılında da harekete geçiriyoruz. Böyle tesadüflerin bir araya gelmesi de hakikaten insanlar için çok moral verici. Herkes çok pozitif dileklerde bulunuyor. MATAM’ı James Webb Teleskobu olarak düşünürsek bizler Hubble’ın çektiği fotoğrafları yok etmek için değil daha güzel fotoğraflar, daha ayrıntılı bilgiler görmek için bu projeyi hayata geçirdik. 

MATAM ağırlık olarak gençlerin çalışacağı bir kurum olacak. Ekibimizde yüksek lisans yapan ve genç doktora öğrencileri var. Onlar belki MATAM’a otuz yıllarını verecekler. Belki beklenen bir depremin öncesini de görecekler. MATAM’ın olanaklarıyla belki de depremi haber verecekler. Ama asıl önemlisi ondan önce binaların yapımı ile ilgili problemleri çözecek ve kentlerimizi düzeltecekler.