Kıyı arazilerinde yeraltı suyu potansiyelinin belirlenmesi için jeofizik ve çok kriterli karar yöntemleri: Port Sudan örneği

Burada gizli suyu bulmanın önemi

Doğu Sudan'ın geniş bölgelerinde yağış az, nehirler yılın büyük bölümünde kuru ve çatışmalardan kaçan insanların şehirlere göçü artıyor. Kızıldeniz kıyısındaki hızla büyüyen bir liman kenti olan Port Sudan, artık içme, pişirme ve sanayi için büyük ölçüde yeraltı suyuna bağımlı. Ancak bu suyun çoğu sert kayanın çatlaklarında ve dar kum‑çakıl bantlarında depolanıyor; bu da sadece sondajla bulmayı zor ve maliyetli kılıyor. Bu çalışma, Dünya'nın yerçekimi ölçümlerinin uyduyla sağlanan verileri ile akıllı haritalama ve karar araçlarını birleştirerek Port Sudan içinde ve çevresinde yeni kuyular aramak için en umut verici yerleri nasıl gösterebileceğini ortaya koyuyor.

Kuru bir kıyı kentinde suyun zorluğu

Port Sudan, batıda dik Kızıldeniz Tepeleri ile doğuda alçak bir kıyı ovası arasında yer alır. Yılda yalnızca yaklaşık 200 milimetre yağış ve çok yüksek buharlaşma nedeniyle yüzey suyu neredeyse yoktur. İnsanlar iki ana yeraltı rezervuarı türünde depolanan yeraltı suyuna dayanır: kuru nehir yatakları (vadi) ve kıyı ovası boyunca bulunan kum ve çakıl gibi sığ alüvyon birikintileri ile daha derindeki kırıklı kristalin ana kayası gibi eski sert kayaçlardan oluşan çatlaklı temeller. Sığ akuiferler iyi miktarda tatlı su verebilir ancak denizden tuzlu suyun sızmasına karşı savunmasızdır. İç kesimlerde daha yaygın olan kırıklı kayaçlar daha az su tutar ve su dar çatlaklar ve ayrışma zonlarında sınırlı olduğu için tahmin edilmesi zordur.

Yeraltı yapıları görmek için yerçekimini kullanmak

Yeraltı suyunu yönlendiren birçok kırılma ve çatlak yüzeyin derinlerinde yatar ve uyduların veya arazi haritalayıcıların kolayca görebileceği görünür bir iz bırakmaz. Bunları ortaya çıkarmak için araştırmacılar, kaya yoğunluğundaki farklılıklardan kaynaklanan Dünya'nın çekimindeki çok küçük değişiklikleri kaydeden uydu yerçekimi verilerine başvurdu. Bu verileri arazi etkileri için düzelttikten sonra, derin, düzgün arka plan eğilimlerini yerel yapılarla bağlantılı sığ, daha keskin anomalilerden ayırdılar. Birkaç kenar‑saptama filtresi ve Euler dekonvolüsyonu adı verilen bir teknik uygulayarak gizli kırık ve fay ağlarını izlediler ve bunların derinliklerini tahmin ettiler. Sonuç, kayaçların kırıldığı ve potansiyel olarak su depolayıp iletebileceği uzun, dar zonlar olan lineamentlerin ayrıntılı bir haritası oldu.

Suyun nerede birikebileceğini kontrol edenleri tartmak

Sadece yerçekimi bir yerin ne kadar su tutabileceğini söyleyemez, bu yüzden ekip bunu yeraltı suyunun yenilenmesini etkileyen diğer faktörlerle birleştirdi. Analitik hiyerarşi süreci adlı bir yöntem kullanarak: hangi özellikler yararlı bir akuifer oluşturmak için en çok önem taşır, diye sordular. Jeoloji belirleyici çıktı; özellikle yüksek porozite ve geçirgenliğe sahip kalın alüvyon birikintileri anahtartı. Yağış desenleri, kırık yoğunluğu, akarsu düzeni, arazi kullanımı ve eğim de derecelendirildi ve haritalandırıldı. Daha düşük eğimler ve düşük akarsu yoğunluğu, yağmur suyunun yüzeyde akıp gitmek yerine zemine sızmasına izin verdiği için daha elverişli sayıldı. Ağaçlı alanlar, suyu hızlıca süren asfaltlı kentsel alanlardan daha uygun bulundu. Her faktöre sayısal bir ağırlık verildi ve bunlar tek bir indekste birleştirilerek peyzajı düşük, orta veya yüksek yeraltı suyu potansiyeli olarak sınıflandırdı.

Haritayı gerçek yeraltı verileriyle test etmek

Haritalarının güvenilir olup olmadığını kontrol etmek için araştırmacılar, aynı yerçekimi verilerinden türetilen iki boyutlu yeraltı modelleriyle, yerel sondaj deliklerinden alınan bilgilerle desteklenen karşılaştırmalar yaptılar. Bu modeller, alüvyon tabakalarının kalınlığını ve bunların altındaki sert temelin yüzeyinin nasıl yükselip alçaldığını gösterdi. Yeni haritanın yüksek yeraltı suyu potansiyeli öngördüğü yerlerde—çoğunlukla doğudaki kıyı ovaları ve büyük vadiler boyunca—yerçekimi ters çözümü, 25 metreden fazla kalınlığa kadar kum ve çakıl ile dolu fayla sınırlanmış derin havzaları ortaya koydu; bunlar su depolamak için idealdir. Buna karşılık, batıda düşük potansiyel olarak işaretlenen alanlar, engebeli temel kaya üzerinde ince veya yok denecek sediman örtüsü ile örtüşerek, suyun kırıklara sınırlı, küçük ve güvenilmez kaynaklar olduğunu gösterdi.

Gelecekteki kuyular ve planlama için çıkarımlar

Uzman olmayanlar için ana mesaj, yüzlerce test sondajı yapmadan şehir ölçeğinde güvenilir bir yeraltı suyu olasılık haritası üretmenin mümkün olduğudur. Uydu yerçekimi verilerini, temel haritaları ve iyi bir akuifer oluşturan unsurların şeffaf ağırlıklandırmasını harmanlayarak, bu çalışma Port Sudan çevresinde daha ayrıntılı arazi çalışmaları ve kuyu sondajlarının nerede yoğunlaştırılması gerektiğini ortaya koyuyor. Alüvyon ovalarındaki yüksek potansiyelli zonlar en iyi ilk hedeflerdir; batıdaki temel kaya alanları ise yerel su kaynakları barındırabiliyor olabilir ama daha dikkatli, saha‑özgü kontroller gerektirir. Yaklaşım maliyet‑etkin, tekrarlanabilir ve benzer su stresiyle karşı karşıya olan diğer kuru kıyı bölgeleri için uygundur; planlamacıların tahmine dayanmak yerine kanıta dayalı yeraltı suyu geliştirmeye yönelmesine yardımcı olur.

Atıf: Mohammed, M.A.A., Daoud, A.M.A., Kazem, M.M. et al. Geophysical and multi-criteria decision methods for delineating groundwater potential in coastal terrains: a study from Port Sudan. Sci Rep 16, 5497 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35127-y

Anahtar kelimeler: yeraltı suyu, Port Sudan, yerçekimi haritalama, akuifer, su kıtlığı