Makinelerin öğrenmesiyle on binlerce çukur ve kubbenin anlaşılması (Aslan Körfezi, KD Akdeniz)

Dalgaların Altında Gizli Yükseltiler ve Çukurlar

Kuzeybatı Akdeniz’in yüzeyinin çok altındaki deniz tabanı hiç de düzgün değil. Gömülü sıvıların ve gazların yeryüzünde nasıl hareket ettiğini sessizce kaydeden on binlerce küçük tepecik ve çukurlarla doludur. Bu çalışma, Fransa güneyindeki Aslan Körfezi’ndeki bu şekilleri, deniz tabanı haritalaması, sismik görüntüleme ve makine öğrenmesi kullanarak nerede ve neden oluştuğunu anlamaya çalışıyor. Bu iş yalnızca temel jeoloji için değil; metan ve yeraltı suyunun okyanusa kaçışı ile yoğun kullanılan kıyı alanındaki deniz tabanının ne kadar kararlı olduğu açısından da önemli.

Deniz Tabanında Tuhaf Şekiller

Yazarlar deniz tabanı özelliklerinin iki ana türüne odaklanıyor. “Kubbe”ler çevredeki zeminin yaklaşık bir metre üzerinde alçak, yuvarlak yığınlar olup tipik olarak yaklaşık 100 metre çapa sahiptir. “Çukurcuklar” birkaç metreden yüzlerce metreye kadar değişen boyutlarda sığ çöküntülerdir. Her ikisi de çoğunlukla metan gibi gazların ve bazen yeraltı suyunun çökeltiler boyunca yukarı doğru hareket etmesiyle bağlantılı zemin deformasyon biçimleridir. Gömülü katmanlarda basınç biriktiğinde deniz tabanını bir şişkinlikle yukarı itebilir veya çökme sonrası küçük krater benzeri bir boşluk bırakabilir. Benzer yapılar dünya çapında kıtasal raflarda ve yamaçlarda rapor edilmiştir, ancak Aslan Körfezi daha önce ayrıntılı olarak haritalanmamıştı.

Binlerce Teke ve Çukurun Haritalanması

Bu yapıları envanterlemek için ekip, esasen deniz tabanının 3B taramaları olan yaklaşık otuz yıllık yüksek çözünürlüklü multibeam batimetriyi, iç sediman katmanlarını ortaya çıkaran yoğun sismik yansıma profilleriyle bir araya getirdi. Derinlik verilerini sadece küçük ölçekli rölyefi vurgulayacak şekilde işlediler, ardından her anomali için yükseklik, genişlik ve şekli otomatik olarak ölçtüler. Bu çaba 10 ila 1.000 metre su derinliği arasında 28.572 ayrı deniz tabanı özelliğini ortaya çıkardı. Dikkate değer şekilde bunların yaklaşık %86’sı kubbeler; geri kalan ise birkaç farklı boyut ve şekil sınıfına giren çukurcuklar olup raf ve üst yamaç boyunca farklı derinlik zonlarında ve sediman türlerinde görülüyor.

Makinenin Boşlukları Doldurmasına İzin Vermek

Detaylı deniz tabanı haritaları her yerde mevcut olmadığından, yazarlar benzer özelliklerin haritalanmamış alanlarda nerede oluşması gerektiğini tahmin etmek için bir makine öğrenmesi modeli kullandılar. Bölgeyi altıgen hücrelerden oluşan bir ızgaraya böldüler ve her hücre için su derinliği, deniz tabanı eğimi, en genç sediman paketinin kalınlığı ve yüzey sedimanlarında kum, silt ve kil karışımı gibi çevresel değişkenleri hesapladılar. Bir LightGBM modeli, bu faktörlerin mevcut verilerin olduğu yerlerde kubbe ve farklı çukurcuk türleri sayısıyla nasıl ilişkili olduğunu öğrendi ve sonra tüm körfeze genelleme yaptı. Model, toplamda kabaca 55.000 ila 80.000 kubbe ve çukurcuk olabileceğini öne sürerek, bu yapıların nadir tuhaflıklar olmadığını—yerel deniz tabanının temel bir parçası olduğunu açığa çıkarıyor.

Sediman, Derinlik ve Gazın Birlikte Çalışması

İstatistiksel analiz, her özellik türü için farklı kontrol mekanizmalarının baskın olduğunu gösteriyor. Kubbeler, Rhône Nehri tarafından taşınan kil bakımından zengin kalın çamurun denize doğru inceldiği, maksimum deniz seviyesi yükselmesi sırasında yaklaşık 7.500 yıl önce oluşmuş önemli bir gömülü yüzeyin üzerinde kümelenir. Kubbelerin altındaki sismik veriler bu seviyede hapsolmuş gazın parlak yansımalarını ve diğer tipik işaretlerini gösteriyor; bu da geçirgen bir katmanda metanın birikmesi ve çamurlu örtüyü yukarı doğru itmesiyle tutarlı. Orta boyutlu çukurcuklar—çoğunlukla en yaygın olan tür—genellikle aynı alanlarda ortaya çıkma ve benzer çaplar paylaşma eğiliminde; bu durum, aşırı basınç çökmeye yol açtığında kubbelerin yavaşça çukurcuklara dönüşebileceğini düşündürüyor. Yamaçtaki kanyon aralığındaki daha büyük, derin köklü çukurcuklar ise su derinliği ve sedimanların yüklenmesi ile gömülü gaz zengin katmanları sıkarak yöneten uzun dönemli deniz seviyesi döngülerinden daha güçlü şekilde etkilenir.

Farklı Çukurcuklar, Farklı Hikâyeler

Tüm çöküntüler gazdan kaynaklanmıyor. Kıyıya daha yakın, küçük, sığ çukurcuklar fırtına baskın kum ve çamurdan oluşmuş yeniden biçimlenmiş bir kama üzerinde meydana gelir ve gazın sismik işaretlerini göstermez; bunun yerine kıyı akiferlerinden sızan yeraltı suyuna işaret eder. Geniş, düz tabanlı başka bir çukurcuk grubu raf boyunca yaklaşık aynı derinlikte yer alır ve çevredeki çamurdan daha dayanıklı, kaba kabukça zengini bir tabakanın dalga ve akıntılarla aşındırılmasıyla şekillenmiş gibi görünür. Nadir görülen “dikenli” çukurcuklar merkezde bir tümsek ve etrafında hendek benzeri bir çukur bulundurur; bunlar gömülü kum cisimlerinin üzerinde yer alır ve minerallerin erozyona dirençli sert bir çekirdek çimentolediği, yakındaki gevşek kumların ise oyulduğu yerlerde oluşmuş olabilir.

Bu Deniz Tabanı İzleri Ne Anlatıyor

Bir arada düşünüldüğünde sonuçlar, Aslan Körfezi deniz tabanını süsleyen binlerce tümsek ve çukurun rastgele yaralar olmadığını gösteriyor. Bunlar çamurun kalınlığı, suyun derinliği, tabanın eğimi ve sedimanların kaba mı yoksa ince mi olduğuyla organize olur. Kubbeler muhtemelen çamurlu bir sızdırmazın altında hapsolmuş gaz ceplerini işaret eder ve birçok çukurcuk o sızdırmaz kırıldığında sıvıların kaçışını kaydeder. Diğer çukurcuklar yeraltı suyu deşarjını veya deniz tabanı erozyonunu izler. Uzman olmayanlar için ana mesaj şudur: deniz tabanı dinamik, tepki veren bir yüzeydir; onun küçük ölçekli rölyefini modern sensörler ve akıllı algoritmalarla okuyarak, iklim, ekosistemler ve hatta deniz tabanı altyapısının güvenliği açısından önemli olan görünmez gaz ve su akışlarını yeniden inşa edebiliriz.

Atıf: Lion, A., Bassetti, MA., Berné, S. et al. Understanding tens of thousands of pockmarks and domes using machine learning (Gulf of Lions, NW Mediterranean Sea). Sci Rep 16, 12234 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42740-4

Anahtar kelimeler: deniz tabanı çukurları, metan sızıntısı, Akdeniz rafı, yeraltı sıvıları, makine öğrenmesi jeolojisi