Deniz Bilimleri Etkileriyle Türk Boğazlarında Gemi Manevraları Tahmin Edilebilir mi?

Türk Boğazları Sistemi, Asya ile Avrupa kıtaları arasındaki stratejik konumu ve Karadeniz ile Ege Denizi arasındaki tek doğal su yolu olması nedeniyle küresel deniz taşımacılığı ile enerji lojistiğinin en kritik noktalarından birini oluşturmaktadır. Bölgedeki yoğun gemi trafiği, dar coğrafi yapı ve iki farklı deniz ekosisteminin birleşmesinden doğan karmaşık hidrodinamik koşullar seyir emniyetini sürekli tehdit etmektedir. Özellikle Karadeniz ve Marmara Denizi arasındaki tuzluluk ve sıcaklık farklarının yarattığı iki tabakalı akıntı rejimi, yüzeyde ve dipte zıt yönlü kuvvetlerin oluşmasına yol açmaktadır. Geçmiş yıllarda meydana gelen Independenta ve Nassia gibi büyük deniz kazaları, yalnızca teknik arızalardan değil, aynı zamanda deniz bilimleri verilerinin seyir planlamasında ve manevra yönetiminde yeterince etkin kullanılamamasından kaynaklanmıştır. Bu durum, mevsimsel ve katmanlı oşinografik verilerin analitik modellerle işlenerek kılavuz kaptanlar ile gemi süvarilerinin kullanımına sunulması gerekliliğini ortaya koymaktadır.

Araştırma kapsamında, İstanbul Boğazı'nda akıntının son derece etkili olduğu Galatasaray Adası bölgesi (41-03.20 N - 29-02.60 E ile 41-03.60 N - 29-03.00 E koordinatları arası) örneklem alanı olarak seçilmiştir. Deniz Seyir Hidrografi ve Oşinografi Dairesi Başkanlığı (TN-ONHO) tarafından 2005-2007 yılları arasında yürütülen saha ölçümlerinden elde edilen veriler analiz edilmiştir. Örneklemede İletkenlik-Sıcaklık-Derinlik (CTD) cihazları ve 300kHz RDI Broadband Akustik Doppler Akıntı Profilatörü (ADCP) kullanılmıştır. Çalışmada su sütunları 0-10 metre, 10-20 metre ve 20-30 metre olmak üzere üç farklı derinlik katmanında incelenmiş, veriler MATLAB ortamında 7x11 matris hesaplamaları, doğrusal regresyon ve en küçük kareler yöntemi kullanılarak tahminleyici analitik modellere dönüştürülmüştür. Tasarlanan senaryoda 100 metre uzunluğunda ve 7 knot hızla seyreden gemilerin 7 metre, 12 metre ve 21 metre su çekimi (draft) durumlarında akıntı yön ve hızlarından nasıl etkilendiği simüle edilmiştir.

Analiz sonuçları, İstanbul Boğazı'ndaki akıntı yapısının derinliğe bağlı olarak belirgin değişimler gösterdiğini ve geminin su çekimine göre manevra özelliklerini doğrudan etkilediğini kanıtlamaktadır. Yüzeyden 10 metreye kadar olan üst katmanda Karadeniz'den Marmara Denizi'ne doğru güçlü bir yüzey akıntısı hâkimken, derinlik arttıkça ve alt katmanlara inildikçe Marmara'dan Karadeniz'e doğru hareket eden zıt yönlü dip akıntısı etkisini göstermektedir. 7 metre su çekimine sahip bir gemi yalnızca yüzey akıntısının etkisinde kalırken, 12 metre ve özellikle 21 metre su çekimine sahip gemiler aynı anda zıt yönlerde hareket eden iki farklı su kütlesinin hidrodinamik kuvvetlerine maruz kalmaktadır. Bu durum geminin rotasından sapmasına, dümen yanıtlarının gecikmesine ve yönelim açısal değişimlerine neden olmaktadır. Doğrusal regresyon analiziyle yapılan modellemeler, mevsimsel verilerin düzenli işlenmesi durumunda akıntı hız ve yönlerinin yüksek doğrulukla öngörülebileceğini doğrulamaktadır.

Elde edilen bulgular, Boğaz hidrozoik yapısına ilişkin önceki nicel modelleri (Ünlüata vd., 1990; Beşiktepe vd., 1994; Sözer, 2013) ve Akten (2004) tarafından ortaya konulan akıntı kökenli kaza riski değerlendirmelerini destekler niteliktedir. Çalışma, geleneksel istatistiki seyir yaklaşımlarının ötesine geçerek veri madenciliği ve tahmin analitiğinin Gemi Trafik Hizmetleri (VTS) sistemlerine entegre edilebileceğini göstermektedir. Literatür taraması açısından değerlendirildiğinde, ampirik oşinografik verilerin doğrudan gemi manevar parametreleriyle ilişkilendirilmesi, deniz emniyeti ve çevre yönetimi alanındaki araştırmalara metodolojik bir katkı sunmaktadır. Gelecekte anlık ve gerçek zamanlı (real-time) ADCP ölçüm ağlarının kurulması, dinamik kaza önleme algoritmalarının geliştirilmesi ve otonom gemi navigasyon sistemlerinin Boğaz şartlarına uyarlanması için bu tür tahminsel modeller temel bir referans kaynağı işlevi görecektir.