İstanbul Boğazı’nın oluşum modeli ve oluşum zamanı hakkında değişik görüşler bulunuyor. 1986’dan itibaren boğazda uygulanan bazı mühendislik projelerinin sondaj örnekleri ağırlıklı olmak üzere yapılan bölgesel bilimsel çalışmalar dışında, sistemli ve boğazın bütününü kapsayan bir bilimsel çalışma yapılmamış.
İstanbul Boğazı konulu belli başlı çalışmalar derlendiğinde; boğazda bin yıllar içinde varılmış ince bir denge halinin varlığı ortaya çıkıyor. Akıntılar, anaforlar, türbülanslar, girdaplar, denizaltı ırmakları, denizaltı şelaleleri, sırtlar, oluklar, vadiler ve eşikler hepsi birlikte bu ince dengede rol alıyor.
İstanbul Boğazı’nda ilk bilimsel incelemeler
M.Ö. 8. yüzyıl sonları ve M.Ö.7. yüzyıl başları arasında Iason ve Argonotlarla, 7. yüzyılda Bizans’ı egemenliği altına alan Perslerin boğazdaki akıntıyı bildiklerine dair kayıtlar var. Hatta, efsane ve söylencelerde adı geçen “Akheron Irmağı” ile kastedilenin boğazlar ve oradaki dip akıntısı olduğu da ileri sürülüyor.
İstanbul Boğaz’ındaki ilk bilimsel incelemeler Luigi Ferdinando Marsigli tarafından yapılmış. 11 ay boyunca İstanbul’da kalan Marsigli, boğazdaki dip akıntısının gücünü ilk ölçen bilim insanı. 1680’de İstanbul Boğazı’nda kurşun ağırlıklı iple derine daldırdığı beyaza boyanmış mantarlarla yaptığı deneylerinde, mantarların kuzeye sürüklendiğini göstermiş, ayrıca su derinliği ve akış hızı ölçümleri almış. Avrupa’nın ilk Oşinografi Araştırma Merkezini (Cassis-Güney Fransa) de kurmuş olan Marsigli, İstanbul Boğazı verilerini 1681’de Roma’da basılan, “Osservazioni intorno al Bosforo Tracio o vero Canale di Constantinopoli” başlıklı kitabında yayımlamış.
İstanbul Boğazı’nın özellikleri
İstanbul Boğazı, Karadeniz’le Marmara Denizi'ni birbirine bağlayan, genel olarak kuzeydoğu-güneybatı doğrultusunda uzanan, 29.9 km uzunluğunda, dar ve çok kıvrımlı bir su yolu olarak tanımlanıyor. Boğazın genişliği, birbirine en çok yaklaştığı yerde 698 metreye kadar düşüyor. En geniş yeri ise 3600 metre.
Boğaz; Geç Devoniyen (355milyon yıl önce) yaşlı deforme kumtaşı, şist kayalarının içinde oyulmuş. Boğaziçi’ndeki çökeller ise 7500 yıldan daha yaşlı değil. Bu, 7500 yıl önceden itibaren başlayan bir süreci ifade ediyor.
Boğaziçi bir kanal yapısı sunuyor. Bu kanal yapısı, deniz tabanında Karadeniz’in kıta sahanlığında da ilerliyor. Eş derinlik haritasındaki eğriler bu durumu net olarak gösteriyor. Kanal yapısının, genç çökel malzemesiyle az ölçüde doldurulmuş bir çatlak olduğunu ileri süren çalışmalar da var.
Boğaziçi’nde; birçok sığlık, bir sırt, bir çukurluk ve hem Marmara hem de Karadeniz tarafından girişinde birer tane olmak üzere iki eşik mevcut. Bu eşikler 50 metre derinlikte olup, Boğaziçi vadisini Marmara ve Karadeniz’den ayıran doğal baraj (bariyer) gibiler. Sırt 25-30 metre yüksekliğinde, sonra iki kola ayrılıyor ve daha sonra tamamen kayboluyor.
Boğaziçi’nin düz sayılabilecek geniş bölümleri, derinliği 100 metreyi aşan bir “sualtı vadisi”. Bu vadide, sismik verilere göre tek bir oluk halinde devam eden bir çukurluk, yani bir “orta kanal” var. Bu orta kanal sahillerin 500-600 metre açığında yer alıyor. 1000 metre devam eden bu zonda temel kaya kotları aniden düştüğü için temel kayaya ulaşmak mümkün olamıyor. Bu orta kanal içinde asimetrik yapıda genç kum ve çakıl çökelleri mevcut. Bu çökel yaygısı kuzeye (Karadeniz’e) doğru uzanıyor.
Sondaj karotları üzerinde yapılan incelemelere göre; Sarayburnu sahil çevresinin genç çökelleri olarak altta düşük enerjili ortam ürünü olan çamurlar, üstte yüksek enerjili ortam ürünü olan kumlar bulunuyor. Yani çökelme ortamı enerjisi tabandan-tavana doğru yükseliyor. Bu özelliğin zaman içinde sığlaşmayı ifade ettiği düşünülüyor. Üsküdar sahillerinde ise durum tam tersi. Burada tabandan-tavana doğru çökelme ortamı enerjisinde bir azalma meydana geliyor. Burada gittikçe derinleşen bir deniz söz konusu. Akarsu beslenmesi olan bu sahiller arasında tatlı su ve denizel fauna birlikte bulunuyor. Buradaki kavkılar; en fazla 5100-6100, en az 1300-2200 yıla tarihlenmiş. Tarabya sahilinden alınan örneklerde taban sarı renkli kavkılı kumlarla, üst seviyeler bol kavkılı killi çökellerle temsil ediliyor. Alttaki seviyeye Pleyistosen, üstteki seviye Holosen yaşı verilmiş.
Boğaziçi’nde ekolojik özelliklerin mevsimsel değişimine bağlı olarak; Paratetis faunası, Akdeniz faunası, tatlı su ve acı su faunalarını görmek mümkün. Ancak, Akdeniz kökenli faunanın (özellikle foraminifer ve Ostrakod) cins ve tür zenginliğine karşı, bunların birey sayısı az. Oysa, Çanakkale Boğazı genç çökellerinde birey sayısı çok. Bunun nedeni; Çanakkale Boğazı’nda mevcut Akdeniz suyu kalınlığının (dolayısıyla hacminin) İstanbul Boğazı’na göre çok daha kalın olması.
Akdeniz ve Karadeniz’in farklı özellikli su kütleleri, boğazda aynı yerde, aynı zamanda ve fakat farklı derinliklerde yer alabildiğinden, tuzluluk değerleri de değişken oluyor. Karadeniz’in tuzluluk değeri normal bir deniz suyunun yarısı kadar. Bu nedenle Boğaziçi’nde tuzluluk, genellikle %o 17 olduğu yüzeyden derine doğru inildikçe artarak %o 35’e kadar yükseliyor.
Boğazdaki ortalama derinlik 60 metre olmakla birlikte, güneyden-kuzeye doğru çıkıldıkça derinlik artarak 110 metreyi buluyor. Boğazda, açıları bazen 45-800 ‘yi bulabilen toplam 12 tane keskin kıvrım var. Boğazın iki yakası arasında, bir tarafındaki çıkıntıya, diğer tarafında bir girinti karşılık gelecek şekilde paralellik olduğu görülüyor. Ancak, çok sayıdaki koy ve burun eşit olarak dağılmamış.
Boğazda girdaplar, türbülanslar gibi birbirinden çok farklı akıntı sistemleri var. Boğazın en dar ve en derin yerleri akıntı hızının en güçlü olduğu yerler. Boğazdaki akıntı; bir yatakta, fakat farklı yönlere doğru akan iki ayrı nehir gibi düşünülebilir. Yüzeyden akan su Karadeniz özellikli, derinden akan su Akdeniz özellikli. Alt ve üst akıntılar; sıcaklık, tuzluluk ve yoğunluk bakımından birbirlerinden çok farklı. Bu akıntılar arasında türbülanslı bir ara katman da var. Bu türbülanslı ara katman Marmara denizinde 10 metre gibi daha kalın bir tabakayken, Karadeniz girişinde sadece 2 metre. Ayrıca, Boğaziçi’nin girintili-çıkıntılı kıyıları, yüzey akıntısında ters yönde akıntıya da neden olabiliyor. Böyle durumlarda alt ve üst akıntılar birbirine karışarak girdaplar oluşturuyor.
Akdeniz’in tuzlu sularının Karadeniz’e girişi 7500 yıl önceye tarihleniyor. Derinden akan Akdeniz özellikli su, daha tuzlu ve daha ağır olup, Karadeniz içine bir çavlan gibi akarak, Karadeniz’den akan daha hafif ve tatlı suyun yerini alıyor. Bu nedenle de eş sıcaklık eğrileri analizine göre deniz tabanındaki sıcaklık, yüzey suyununkine yakın.
Karadeniz
Karadeniz’in güncel durumunu daha iyi anlamak için jeolojik zamandaki evrimine bakmak, bunun için de önce Tetis denizinin Tersiyer paleocoğrafyasındaki konumunu ve Paratetis denizini bilmemiz gerekiyor.
Tersiyer dönemde; Kuzey kıtaları (Lavrasya) ve Güney kıtalarının (Gondwana) birbirine doğru ilerleyen hareketleri sonucunda dağ sıraları oluşmuş ve bu kıtalar arasında yer alan Tetis denizinin yerini, Alp-Kafkas-Himalaya dağ-kıvrım sistemleri almış. Alpler, Dinaridler, Hellenidler, Pontidler, Toridler, Zagroslar gibi sıradağlar yavaş yavaş Tetis denizinden yükselmeye başlamış. Bu dağlardan oluşan bir bariyer Neotetis denizini ayırmış. Neotetis denizi güneyde kalmış, kuzeyde kalan Neotetis parçasına Paratetis adı verilmiş.
Paratetis, Orta Avrupa’dan başlayıp Hazar Denizi’ni de içine alarak, Aral Denizi’ne kadar uzanmış. Bu deniz, 65 milyon yıl önce Geç Kretase döneminde açılmaya başlamış. Denizin genişlemesi 54 milyon yıl önce Eosen dönemine kadar devam ettikten sonra, yavaş yavaş kapanmaya başlamış ve giderek bir iç deniz haline gelmiş. Hazar Denizi, Aral Denizi ve Karadeniz Paratetis denizinden, Akdeniz ise Tetis denizinden günümüze kalan denizler olmuş.
Günümüzdeki Karadeniz; 1800 metreyi aşan derinlikte bir havza. Hem çok yağış alması, hem buharlaşma yoluyla su kaybının az olması ve hem de debisi yüksek akarsularla beslenmesi nedeniyle, Marmara denizinden 40 cm daha yüksek su seviyesine sahip. Yani, Karadeniz, yüzey buharlaşmasıyla yitirdiği tatlı sudan çok daha fazlasını yağmur ve ırmaklardan alıyor. Tatlı su fazlasını Marmara yoluyla Akdeniz’e boşaltıyor.
İstanbul Boğazı ve bunun akış aşağı yönündeki Marmara Denizi’nin batı ucundaki Çanakkale Boğazı, Karadeniz’in tek çıkışını oluşturuyor. Boşalan suyun hızı, boğazların bazı bölümlerinde, saatte 5 deniz milinden fazla.
Fosil bulguları; son buzul çağında Karadeniz’in önce dünyanın en büyük gölüne, sonra tekrar denize dönüştüğünü, denizken (Paratetis) tuzlu su formlarının yerini yavaş yavaş tatlı su formlarına bırakarak tekrar tatlı su gölüne ve sonra bunların da yok olarak, tekrar tuzlu su formlarının geldiğini gösteriyor. Karadeniz’in Buzul çağı tatlı su gölü dönemi açık gri renkli killerle temsil ediliyor.
Büyük bir tatlı su gölü halindeyken Karadeniz’e tuzlu su girişinin 12 bin-7 bin yıl önce olduğu hesaplanmış. Karadeniz tabanında dev bir sualtı çığı sonucunda oluşmuş bir birim var. Bu birim, İstanbul Boğazı’nın Karadeniz girişi kuzeyindeki bir kaynaktan beslenmiş. Ayrıca burada büyük bir denizaltı kanyonu da mevcut. Akdeniz’den gelen tuzlu suyun bu çığı tetiklediği ve kanyonu bastığı düşünülüyor. Yapılan sondajlardan alınan karotların incelenmesi, İstanbul Boğazı bariyerinin yıkılmasıyla, çığ’ı aynı döneme tarihliyor.
20 bin yıl önce İskandinavya, kuzey Avrupa ve tüm Kanada’da buzul yaygısı varken, kalınlığı yer yer 1.5-2 km’yi aşabilen kıtasal boyutlardaki buzulların oluşması, küresel deniz düzeyinin düşmesine yol açmış. Deniz düzeyi Çanakkale ve İstanbul boğazlarının taban düzeylerinin de altına düşmesine neden olmuş.
20 bin yıl önce Rusya’yı kaplayan buzullar erimeye başladığında sular güneye akıp “Karadeniz Buzul Çağı Gölü”ne boşalmış. Bu sularla yükselen Karadeniz, Sakarya Irmağına yüklenmiş ve bir haliç oluşturarak Anadolu içine doğru ilerlemiş. Bunun bir kolu, ana kayada Kuzey Anadolu Fay (KAF) zonu ile yırtılarak açılmış olan bir yarık vasıtasıyla Marmara Denizi’ne çıkış bulmuş.
Karadeniz kıyılarını suya gömen büyük taşkın, fauna-flora değişimine neden olmuş. Karadeniz’deki su düzeyinin 9750 yıl önce günümüzdekinden 100 metre daha aşağıda olduğu hesaplanmış. Buzul yaygısındaki toplam erimenin büyük bölümü, iki kısa, bir hızlı dalgada gerçekleşmiş.
Hızlı dalga M.Ö. 12.500‘e tarihleniyor. Son buzul çevrimi sonucunda Karadeniz en büyük hacmini almış. Öyle ki, Karadeniz’e dolan su, göl düzeyini günde 15 cm yükseltmeye başlamış. Karadeniz’in bu dönemi, “Yeni Karadeniz” adıyla tanımlanıyor. Taşkın öncesi Karadeniz kumsalları, günümüz deniz düzeyinden 120 metre aşağıda yer alıyor.
Yan kaçış yollarının olması nedeniyle bu taşkın devam etmemiş ve Karadeniz’de su düzeyi, M.Ö. 10.000 yılına kadar küresel okyanus düzeylerinin altında olmuş. M. Ö. 5600’de Karadeniz kıyı çizgisi, Boğaziçi barajının 106-107 metre altındaymış, ancak yavaş yavaş tuzlu su girişlerinin başlamış olduğuna dair veriler de mevcut.
İstanbul Boğazı’nın oluşumu
İstanbul Boğazı’nda su bağlantısının 7200 yıl önce Holosen döneminde, boğazın kuzey ve güney körfezlerinin birleşmesi sonucunda gerçekleştiği kabul ediliyor. Ancak, bunların birleşme mekanizması, oluşum ve gelişimi konusunda farklı görüşler var.
Bir görüş; biri Marmara Denizi’ne, diğeri Karadeniz’e dökülen iki akarsuyun geriye doğru aşındırma işlevleri sonucunda birleşmesiyle oluştuğu, diğer görüş tektonik hareketlerle kuzey-güney yönlü bir oluğun boğazı oluşturduğu, diğer bir görüş ise hem tektonik, hem de akarsu faaliyetleriyle oluştuğu yönünde.
Tektonik hareketler görüşünü destekleyen araştırıcılar; İstanbul ve Kocaeli Yarımadalarının tektonik hareketler sonucunda saat yönünde dönmesinin, Karadeniz içinde fay gelişimine, blokların farklı hızlarda dönmesinin de İstanbul Boğazı’nın makaslama zonu olarak açılmasına neden olduğunu belirtiyor. Bazı araştırıcılarsa, graben sistemine dayalı bir tektonizma öngörüyor.
Hem tektonik, hem de akarsu faaliyetleriyle oluşumu savunan araştırıcılar; İstanbul Boğazı’nın kuzeyindeki akarsuyun Karadeniz’e, güneyindeki akarsuyun Marmara Denizi’ne aktığını ortaya koymakla birlikte, oluşumun kuzeyde farklı, güneyde farklı olduğunu, kuzey bölümünün akarsu (fluvial) faaliyetleri etkisiyle, güney bölümünün ise tektonizma etkisiyle oluştuğunu, tektonizma nedeniyle Marmara Denizi’nden kuzeye doğru bir haliç girdisinin meydana geldiğini, son dönemdeki faylanmaların Karadeniz ile bağlantıyı gerçekleştiren derinleşmeye neden olduğunu ileri sürmüşler.
Birçok verisi olan bir diğer görüşse, İstanbul Boğazı’nın küresel iklim değişikliği sonucunda oluştuğu şeklinde. Buna göre; son buzul döneminin sona erdiği, daha ılıman iklim koşulların egemen olmaya başladığı 11.000 yıl öncesinde, eriyen buzul suları yeryüzü çanaklarına dolmaya başlıyor. Deniz ve göl düzeylerinde yükselmeler sonucunda taşkınlar oluyor. Taşkınlar göz önüne alındığında boğaz oluşumuyla ilgili görüşlerden biri Akdeniz’in, Karadeniz çanağına dolması, diğer görüş Karadeniz’in Marmara’ya dolması, diğer bir görüş ise ikisinin de karşılıklı olarak doldurma işlevi kazanması.
İklim koşullarının değişmeye başladığı 7200 yıl önce, Akdeniz’in deniz düzeyi bugünkünden yaklaşık 100 metre daha düşük. Akdeniz suları boğaz yolu ile ani ve hızlı şekilde boğaz üzerinden Karadeniz çanağına dolmuş görüşünü savunan araştırıcılara göre; Akdeniz’in Karadeniz çanağına dolması “denizaltı ırmağı” modeliyle gerçekleşmiş. Geçmişte bu ırmağın çok şiddetli akışı nedeniyle, ırmağın pekişmiş ana kaya içinde bir kanal oyduğu, Karadeniz yönünde derinleşen engeller ve çukurlar üretmiş olduğu düşünülüyor. Daha sonra, bin yıllar içinde akıntının gücü azalmış, böylece kanal çökellerle dolmaya başlamış.
Marmaray sondajlarında bu dolgu gereci içinde kanyonun en dip bölümünde ana kaya blokları, bunlardan türemiş taş parçaları, çakıl, kum ve deniz kavkılıları içeren karmaşık bir moloz kütlesi bulunmuş. Bu kavkılılar içinde Akdeniz’den gelmiş ve bu ortama uyum sağlamış yumuşakça türleri mevcut. Bu akıntı, kuzeye yani Karadeniz’e doğru, içinden aktığı kanalı yara yara bir taşkın olarak akmış.
Karadeniz’in Marmara’ya dolması görüşünde; Karadeniz çanağının 8000-7000 yıl kadar önce su basmasına maruz kaldığı ve büyük bir taşkın gerçekleştiğine dair pek çok veri var.
Zaten, Erken Pleyistosen dönemi başından itibaren Marmara Denizi’yle Karadeniz’in İzmit Kanalı vasıtasıyla bağlantılı olduğu dönemde, İstanbul Boğazı’nın kuzey bölümünün Karadeniz suları etki alanı içine girmeye başladığı, Akdeniz sularının ise Holosen dönemi ortalarından itibaren İstanbul Boğazı kuzey alanlarında etken olduğu görülmüş.
Akdeniz’de de Geç Pleyistosen’de başlayan deniz düzeyi yükselmesi, tektonik aktivitelerin de eşliğinde bariyerin çökmesine ve Holosen ortalarında haliç ve boğazın güney bölümünün aşılmasına, daha sonra da kuzeye doğru ilerleyerek Karadeniz’e ulaşmasına neden olmuş. Bu kuzeye doğru ilerleme; birkaç bin yıllık sürede olmuş ve 9400 yıl önce Karadeniz’e ulaşmış. Bu durumda; hem Akdeniz, hem de Karadeniz’in karşılıklı olarak boğazı oluşturup, çökel doldurma işlevini kazandırmış olduğu görülüyor.
Kaynaklar
Gökaşan, L., Demirbağ, E., Oktay, F. Y., Ecevitoğlu, B., Şimşek, M., Yüce, H., 1997, On the origin of the Bosphorus. Marine Geology, 140, 183-199.
İnan, N., 2017, Tarihsel Jeoloji, Jeolojik Devirlerde Yaşam ve Önemli Evrim Adımları, 2. Baskı, Seçkin Yayıncılık, 237s.
Meriç, E., 1995, İstanbul Boğazı öncesinde Marmara Denizi-Karadeniz bağlantısının İzmit Körfezi-Sapanca Gölü-Sakarya Vadisi boyunca gerçekleştiğinin ön bulguları. İzmit Körfezi Kuvaterner İstifi, 295-301, Kocaeli Valiliği Çevre Koruma Vakfı, İzmit.
Meriç, E., Kerey, E., Avşar, N., Tunoğlu, C., Taner, G., Kapan-Yeşilyurt, S., Ünsal, İ., Rosso, A., 1998, İstanbul Boğazı yolu ile Marmara Denizi-Karadeniz bağlantısı hakkında yeni bulgular. SBT 1998 Bildiriler Kitabı, 82-97. Sualtı Bilim ve Teknolojisi Toplantısı, 12-13 Aralık 1998, İstanbul üniversitesi, Çapa Tıp Fakültesi, İstanbul.
Meriç, E., 2010, İstanbul ve Yakın Çevresinin 8500 yıllık Geçmişinden Kesitler. TMMOB Mimarlar Odası İstanbul Büyükkent Şubesi, Bakırköy Büyükkent Bölge Temsilciliği, 80s.
Oktay, F.Y., Sakınç, M., 1993, Geç Kuvaterner’de İstanbul Boğazı’nın oluşumuna neden olan tektonik hareketler. Türkiye Kuvaterberi Workshop Bildiri Özleri, 69-71, İstanbul
Ryan, W., Pıtman, W., Major, C.O., Shimkus, K., Moskalenko, V., Jones, G.A., Dimitrov, P., Görür, N., Sakınç, M., Yüce, H., 1997, An Abrupt drowning of the Black Sea Shelf, Marine Geology, 138, 119-126.
Ryan, W. Ve Pıtman, W., 2003, Nuh Tufanı, Tarihi Değiştiren Olaya İlişkin Yeni Bilimsel Keşifler, Arkadaş Yayınevi, 381s.
http://www.geoced.org/cografya-yonuyle-istanbul-bogazi/
https://islamansiklopedisi.org.tr/marsigli-luigi-ferdinando
http://tr.travelogues.gr/travelogue.php?view=377&creator=1175024&tag=9437
https://www.turkyurdu.com.tr/yazar-yazi.php?id=780
https://www.wikizero.com/tr/%C4%B0stanbul_Bo%C4%9Faz%C4%B1
Bu yazı Bilim ve Ütopya'nın Şubat 2020 sayısında yayımlanmıştır.