İstanbul Boğazı'nda gürültü çok fazla!

Prof. Dr. Tayfun Akgül yürütücülüğünde Müh. Ufuk Ülüğ ve Y. Müh. Cengiz Gezer’in başını çektiği toplam sekiz kişilik bir araştırma ekibi tarafından yürütülen çalışmalar ile İstanbul Boğazı’nın Sualtı Ortam Gürültüsü hakkında değerli bilgiler toplanıp arşivleniyor.

Sualtı ortam gürültüsü nedir?

“Sualtı Ortam Gürültüsü” sualtında pek çok kaynak tarafından üretilen akustik gürültülerin toplamı olarak tanımlanabilir. Bu gürültüler; gemi trafiği, deniz canlıları, jeolojik olaylar ve diğer tüm insan veya doğa kaynaklı akustik oluşumların ve etkilerin birleşimi olarak ortaya çıkar. Gürültü seviyeleri, örneğin, gemi trafiğinin ve deniz canlılarının yoğun olduğu bir bölge ve zamanda yüksek; ıssız okyanus sularında gemi geçişi olmadığında daha düşük seviyelerde olabilir.

Peki, neden önemli gürültü seviyesi? Temelde iki nedenle: Birincisi deniz canlıları üzerine olumsuz etkisi, ikincisi ise sualtı haberleşmesi ve sualtı sonarları gibi sistemlerden yüksek performansta yararlanılabilmesi için gürültü seviyesinin ve yapısının bilinmesinin gerekliliği dolayısıyla...

sualtı ortam gürültüsü ölçüm sistemi

Farklı derinliklerdeki sualtı ortam gürültüsü seviyesini ölçmek ve gerçek zamanda İTÜ’deki Sinyal İşleme Laboratuvarı’na aktarmak için özgün bir sistem tasarlandı. Sistem 1.40 çapında silindirik şamandıra, düşey doğrultuda dört metre aralıklarla yerleştirilmiş sekiz adet hidrofon (sualtı mikrofonu), sayısallaştırıcı, gömülü bilgisayar, güç birimleri, fiber ve radyo veri iletim sistemlerinden oluşmaktadır.

Hidrofonlardan alınan ses dalgaları analog-sayısal çevirici birimde yüksek hızda sayısallaştırılarak gömülü bilgisayara aktarılmaktadır. Bilgisayarda koşturulan yazılım çeviriciden gelen veriyi işlemekte ve üzerindeki disklere kaydetmektedir. Ayrıca kıyıdaki sunucu bilgisayar, şamandıradaki gömülü bilgisayara sualtı fiber optik kablo bağlantısı sayesinde uzaktan ulaşıp kayıt ayarlarını istenilen şekilde değiştirebilmekte ve toplanan verileri kıyıya eşzamanlı aktarabilmektedir.

Sunucuya ve ardından da İTÜ’deki Sinyal İşleme Laboratuvarı’na aktarılan sualtı ortam gürültüsü verileri, özgün veri işleme yazılımları ile incelenmekte, sonuçları irdelenmekte ve gelecekte kullanılmak üzere oluşturulan bilgi bankasında arşivlenmektedir.

Boğaz'daki ölçüm sonuçları 

Son ölçümlerle İstanbul Boğazı’nda sualtı gürültü kirliliğinin –tahmin edilebileceği gibi- oldukça yüksek olduğu gözlendi. Çeşitli zaman aralıklarında Boğaz’ın değişik noktalarında yapılan ölçümler, sualtı ortam gürültüsünün muhtemelen deniz canlıları için rahatsız edici seviyelerde olduğunu düşündürmekte.

İstanbul Boğazı’ndaki gürültü seviyesi sessiz olarak nitelendirilebilecek sualtı gürültü seviyesi (açık denizde, durgun ve trafiksiz ortam) ile karşılaştırıldığında, farklı frekans bantlarında 20 ile 40 dB civarında daha yüksek, yani 100 ila 1000 kat arasında daha fazladır.

Bunun nasıl bir mertebe olduğunu tahmin edebilmek için bir örnek verelim: Atatürk Havalimanı’nda uçuş pistinde oturup etrafı dinlediğimizi düşünelim. Orada, o anda duyduklarımız, havalanan, iniş yapan veya motorlarını ısıtan birçok uçağın birbirinden bağımsız oluşturdukları gürültülerin toplamı olacaktır. Böyle bir ortamın bize vereceği rahatsızlık yanında bir de yanımızdakilerle sohbet etmek istersek sesimizi duyurabilmek için sarf edeceğimiz enerji, uçaklar tarafından oluşturulan toplam gürültü seviyesinden daha güçlü olmak zorundadır.

Akustik cehennem 

İki iç denizi birbirine bağlayan İstanbul Boğazı eşsiz bir yapıdır. Boğaz, hem Marmara hem de Karadeniz’in her türden gürültüsüne maruz kalır. Akıntı rejimi de göz önünde bulundurulursa, İstanbul Boğazı adeta akustik bir cehennem gibidir. 15 metre civarındaki derinlikte iki farklı yöndeki akıntı birbiriyle yarışıp kargaşavari bir ortam oluşturur. Yüzey ve dip akıntıları sürekli bir çekişme içindedir.

Karadeniz kendisini besleyen büyük nehirler sayesinde deniz seviyesi olarak Marmara Denizi’ne göre bir miktar yüksekte kaldığından rüzgâr ters yönde esmediği sürece Karadeniz’den Marmara’ya yüzey akıntısı oluşmaktadır. Dipteki akıntının ise ters yönde Marmara’dan Karadeniz’e aktığı bilinmektedir.

Boğazın bu özel yapısı, gemi ve tekne trafiğinin oldukça fazla olması, üstelik kıyı şeridindeki trafik ve endüstriyel tesislerin gürültülerinin etkisi nedeniyle gürültü yapısı ve seviyesi diğer denizlere göre oldukça farklılık göstermektedir.

Çizimde, İstanbul Boğazı’nda, görünürde deniz taşıtı bulunmazken ve deniz taşıtlarının geçişi esnasında alınan sualtı akustik kayıtlarının inceleme sonuçları açık denizler ile karşılaştırmalı şekilde verilmiştir. Görülebileceği gibi İstanbul Boğazı’nda gemi geçişi yokken kestirilen sualtı ortam gürültü seviyesi, açık denizler için elde edilmiş en gürültülü durumdaki (gemi geçişi, fırtına derecesinde rüzgar ve yağış) gürültü seviyesinin bile epeyce üzerindedir.

Bazı diğer ölçümler de göstermiştir ki Boğaz’ın Haliç ile Ortaköy arasında kalan kesimi, yolcu ve balıkçı tekneleri başta olmak üzere deniz trafiğinin yoğun olmasından ötürü oldukça gürültülü, Karadeniz çıkışı ise nispeten daha gürültüsüzdür

İstanbul Boğazı gibi özel bir su kanalı ve ticaret yolunun böylesine büyük bir gürültü seviyesiyle kuşatılmış olmasının ve bu seviyenin giderek artan deniz trafiği ile her geçen gün daha da yoğunlaşıyor olmasının sualtı canlıları üzerine yapageldiği biyolojik etkilerin bir an önce ciddiyetle araştırılması gerekmektedir.

Halen sürdürülen çalışmaya çeşitli kurum ve kuruluşlar destek vermektedir. Yardımcı olan tüm kurum ve kuruluşlara, özellikle TÜBİTAK ÇAYDAG, Seyir Hidrografi ve Oşinografi Dairesi Başkanlığı,TÜBİTAK Yer Deniz Bilimleri Enstitüsü, İTÜ Rektörlüğü, ARMAPLAST, Evren Zincir, ONT İnşaat AŞ, Kaya Halat’a araştırma ekibi teşekkür etmektedir.

Tayfun Akgül, Ufuk Ülüğ, Cengiz Gezer, İstanbul Teknik Üniversitesi, Elektrik-Elektronik Fakültesi, Sinyal İşleme Laboratuvarı, Maslak İstanbul http://www.su6.itu.edu.tr