Biyokütle denildiğinde; belirli alan, zaman ya da hacim ölçüsünde toprak üstünde ve altında yaşayan bitkisel ve hayvansal maddelerin miktarı anlaşılmaktadır (Saraçoğlu,
24
2006). Ormancılık açısından ise; biyokütle araştırmaları, özellikle ağaçlar ile sınırlıdır. Biyokütle, ormanı oluşturan ağaçlar üzerinde, kök odunu (kökler ve kütükler), kalın odun, kalın odun kabuğu, kabuklu ince dal, yaprak ve meyveler olmak üzere çeşitli bileşenlere ayrılır (Saraçoğlu, 2002; Şekil 2).
Şekil 2. Biyokütle bileşenlerinin ağaç üzerindeki dağılımı
Meşcere ve ağaç biyokütlesinin hesaplanmasında çeşitli yöntemler kullanılmaktadır. Bu yöntemler;
1. Orta Ağaç Yöntemi 2. Birim Alan Yöntemi ve 3. Regresyon Yöntemidir.
Son yıllarda, biyokütle tahmininde bu yöntemlerden farklı olarak uzaktan algılama teknikleri de kullanılmaya başlanmıştır. Bu yöntemde, daha pratik olarak, orman alanlarında herhangi bir yersel ölçüm yapılmadan doğrudan hava fotoğrafları veya
25
uydu görüntüleri vasıtasıyla biyokütle miktarı belirlenmektedir (Bergen ve ark., 1998).
Orta ağaç yönteminde; meşcere orta ağacının biyokütlesi belirlenip ağaç sayısı ile
çarpılarak örnek alanın toplam biyokütlesi elde edilmektedir (Saraçoğlu, 2002). Bu değerin hektara çevrilmesiyle de meşcere biyokütlesi belirlenmiş olur. Söz konusu ağaç, bileşenlerine (kök, gövde, dal, yaprak ve kabuk) ayrılarak; her bir bileşene ilişkin toplam ağırlık (yaş veya kuru olarak) ölçülmektedir. Dolayısıyla bu yöntemde, gerek ağaç bileşenleri için ayrı ayrı, gerekse tüm ağaç için toplam biyokütle miktarı belirlenebilmektedir.
Bu yöntemin güvensizliği ve sorunları; toplam meşcerenin biyokütle bileşenlerinin, seçilen orta ağaç yardımıyla temsil edilmesinden kaynaklanmaktadır. Çünkü seçilen orta ağaç, hacim orta ağacına eşit olsa bile dal odunu, kabuk veya yaprak miktarı eşit olmayabilir ve bu sebeple de meşcere tipine veya meşcere büyümesine göre yeterli doğruluğu sağlamayabilir (Saraçoğlu, 2002). Ayrıca bu yöntemin bazı önemli eksiklikleri de vardır. Bu eksikliklerden birisi, biyokütle miktarının toplam değer olarak elde edilmesi ve farklı çap basamaklarına ilişkin ayrıntılı bilgilerin sağlanamamasıdır. Diğeri ise; yine farklı çap basamaklarındaki ağaç gövde bileşenlerinin (kök, gövde, dal, yaprak ve kabuk) tek bir genel değerle elde edilmesidir. Zira bu bileşenler, ağaçların büyüklüklerine bağlı olarak çeşitli farklılıklar göstermektedir; ancak bu yöntemle tek ve genel bir değer olarak elde edilmektedirler. Bu bileşenler ayrı ayrı tahmin edilmek istendiğinde ise, söz konusu farklılıklar belirlenememektedir.
Birim alan yönteminde; bir orman alanına ilişkin biyokütle tahmini için belirli
büyüklükteki örnek alanlardan yararlanılmaktadır. Söz konusu örnek alanlar içerisinde yer alan tüm ağaçlar kesilip bileşenlerine (kök, gövde, dal, yaprak ve kabuk) ayrılarak; her bir bileşene ilişkin toplam ağırlık (yaş veya kuru olarak) ölçülmektedir. Daha sonra elde edilen değer hektara çevrilerek meşcereye ilişkin biyokütle miktarları ağaç bileşenlerine göre ayrı ayrı elde edilmiş olmaktadır. Tüm bileşenlere ilişkin biyokütle değerlerinin toplanması ile de alana ilişkin toplam biyokütle miktarı tahmin edilmektedir (Yılmaz, 2015). Orta ağaç yönteminde olduğu gibi; bu yöntemde de gerek ağaç bileşenleri için ayrı ayrı, gerekse tüm ağaç için
26
toplam biyokütle miktarı belirlenebilir. Bu yöntemde alınacak örnek alanların sayısı, bu alanların büyüklükleri ve meşcere içerisindeki konumları oldukça önemlidir. Çünkü alınan örnek alanlar meşcereyi en iyi şekilde temsil edecek sayıda ve nitelikte olmalıdır. Saraçoğlu (1990; 2002), bu yöntemin genç meşcerelerde, çok tabakalı tropik ormanlarda ve alçak vejetasyonlarda bulunan ormanlarda kullanımının uygun olduğunu belirtmektedir.
Regresyon yönteminde ise amaç; çok sayıda örnek ağaçtan alınan biyokütle ölçüm
değerleriyle regresyon modelleri düzenleyip, bu modeller yardımıyla meşcerenin diğer öğelerine ait biyokütlelerini (göğüs çapı ve boyu gibi kolay ölçülebilen meşcere parametreleri ile) belirlemektir (Saraçoğlu, 2002). Bu modellerin geliştirilmesinde göğüs çapı ve boy gibi kolay ölçülebilen çeşitli parametreler bağımsız değişkenler olarak alınmaktadır. Ölçümü daha zor ve karmaşık olan biyokütle değerleri de bağımlı değişkenler olarak tahmin edilmektedir. Bu modeller, ağaç bileşenleri için ayrı ayrı geliştirilebileceği gibi tüm ağaç için de elde edilebilirler (Yılmaz, 2015). Regresyon yöntemi, tek ağaç bileşenlerinin ve tüm ağacın biyokütle miktarlarının ayrı ayrı belirlenebilmesinin yanında, diğer yöntemlere göre daha güvenilir sonuçlar vermesi sebebiyle, dünyada en çok tercih edilen ve uygulanan yöntemdir (Saraçoğlu, 1990; Aydın, 2010). Biyokütle tahmininde kullanılan regresyon modelleri, sadece göğüs çapını (d) dikkate alan “Tek Girişli Modeller” veya göğüs çapı (d), ağaç boyu (h), tepe çapı gibi çeşitli parametreleri birlikte dikkate alan “Çok Girişli Modeller” biçiminde iki ayrı yaklaşımla düzenlenebilirler.
Ülkemizde de birçok araştırmacı tarafından, çeşitli ağaç türlerinin biyokütle miktarlarını bulmak amacıyla birçok çalışmalar yapılmış ve biyokütle tabloları düzenlemiştir. Sun ve ark. (1976), stepe geçiş alanlarındaki Sarıçam meşcerelerinde gövde, dal, ibre ve tüm ağacın yaş ve fırın kurusu ağırlıklarını göğüs yüzeyi orta ağacının çapı ve boyuna bağlı olarak hesaplayan doğrusal ilişkiler geliştirmiş ve söz konusu bileşenlerin hektardaki yaş ve fırın kurusu ağırlıklarını belirlemişlerdir. Yine Sun ve ark. (1980), Antalya Bük Araştırma Ormanı’nda Kızılçamda yaptıkları araştırmada orta ağaç yöntemi ile tek ağaç ve hektardaki bileşenlerin yaş ve fırın kurusu ağırlıklarını belirlemek için eşitlikler geliştirmişlerdir. Saraçoğlu, N., (1988), Kızılağaç biyokütle tablolarını; gövde odunu, gövde kabuğu, yaşayan dallar, dalcık ve yapraklar ile tüm ağaç için, regresyon modelleri yöntemiyle, ülkemizde ilk örnek
27
çalışma olarak düzenlemiştir. Saraçoğlu (1992; 1998), Doğu Karadeniz Bölgesi’ndeki Doğu Kayını; Durkaya (1998), Zonguldak Orman Bölge Müdürlüğündeki Meşe; İkinci (2000), Zonguldak Orman Bölge Müdürlüğündeki Kestane; Ünsal (2007), Adana Orman Bölge Müdürlüğü Karaisali Orman İşletme Müdürlüğündeki Kızılçam; Atmaca (2008), Erzurum Orman Bölge Müdürlüğündeki Sarıçam; Çakıl (2008), Zonguldak Orman Bölge Müdürlüğündeki Karaçam; Ülküdür (2010), Antalya Orman Bölge Müdürlüğündeki Sedir, Karabürk (2011), Bartın ilindeki Göknar ve Yılmaz (2015)’da, Antalya Orman Bölge Müdürlüğündeki Kızılçam meşcerelerinin tek ağaç ve hektardaki biyokütle miktarlarının tahmin edilmesi konusunda çalışma yapmışlardır. Bunlardan başka; Ülker (2010), Amasya Orman Bölge Müdürlüğü içerisindeki Sarıçam meşcerelerinin; Mısır ve ark. (2010) Maçka Orman İşletme Müdürlüğü Eğitim ve Araştırma işletme Şefliği Doğu Ladini meşcerelerinin; Aydın (2010), Artvin Orman Bölge Müdürlüğü Borçka Orman İşletme Müdürlüğündeki Sarıçam meşcerelerinin tek ağaç biyokütle miktarlarının tahmin edilebilmesi amacıyla çalışma yapmışlardır. Ayrıca; Tüfekçioğlu ve Güner (2008), Artvin-Murgul Yalancı Akasya ağaçlandırmaları için; Sönmez ve ark. (2010b)’da, Artvin Yöresindeki aynı yaşlı ve saf Doğu Ladini meşcereleri için ve Yavuz ve ark. (2010)’da Karadeniz Bölgesi saf ve karışık Sarıçam meşcereleri için biyokütleyi ve karbon depolama kapasitesi belirlemişlerdir.
Bu çalışmalar dışında, çalışmamıza konu olan Kızılçam türüne ait uluslararası yapılmış güncel biyokütle tahmin çalışmaları da bulunmaktadır. de-Miguel (2014), Lübnan ve Suriye bölgesindeki Kızılçam meşcerelerinde biyokütle tahmin çalışmaları yapmışlardır.
Bunlardan başka; ülkemizde, karbon depolama kapasitesini belirlemeye yönelik çalışmalar gün geçtikçe artmaktadır. Bu çalışmalar, Asan (1995)’ın Türkiye Ormanlarında Karbon Birikimini için BEF1 katsayılarının belirlediği çalışma ile başlamaktadır. Bu çalışmada Asan, Türkiye ormanlarında son 40 yıl içinde gözlenen biyokütle değişimini sayısal olarak ortaya koyup toplam biyokütle içindeki karbon ve ona eşdeğer CO2 miktarlarını brüt ve net olarak ayrı ayrı hesaplayarak karbon bilançosunu bulmuştur. Bu çalışmanın ardından yapılmış olan birçok çalışmada bu BEF katsayıları kullanılmak suretiyle; Asan ve ark. (2002) tarafından, İstanbul korularının karbon depolama oksijen üretimi ve toz tutma kapasitesi; Yolasığmaz ve
28
Keleş (2009) tarafından Balcı Planlama biriminde, 1984-2006 yılları arasındaki karbon depolama ve oksijen üretim kapasitesinin değişimi; İnce (2011) tarafından, Artvin Merkez Planlama Birimi için uzaktan algılama yöntemleri kullanarak karbon depolama miktarı; Tolunay (2011) tarafından, Türkiye orman ekosistemlerindeki canlı biyokütlenin karbon stoğu ve karbon birikimi; Çömez (2012) tarafından, Eskişehir Sündiken Dağları’ndaki Sarıçam meşcerelerindeki karbon birikimi; Sivrikaya ve Bozali (2012) tarafından, Türkoğlu Planlama Birimi’nde, 1991-2002 yıllarındaki toprak üstü ve toprak altı biyokütleye karbon depolama kapasitesinin zamansal ve konumsal değişimi; Kadıoğulları ve Karahalil (2013) tarafından da; Köprülü Kanyon Milli Parkı’nda, 1965 ve 2008 yıllarındaki toprak üstü ve toprak altı biyokütleye bağlı olarak BEFs yardımıyla karbon depolama kapasitesinin konumsal ve zamansal değişimi belirlenmiştir.