2.5. İklim Değişikliğinin Etkileri
2.5.1. İklim Değişikliğinin Su Kaynakları Üzerine Etkisi
Su, yüzyıllar boyunca tüm medeniyetler için çok önemli bir doğal kaynak olmuş, bütün büyük uygarlıklar su kenarında kurulmuştur. Teknolojinin ilerlemesi ile sudan faydalanma şekil ve oranlarının artması, su kaynaklarının içme-kullanma, sulama suyu, enerji üretimi gibi pek çok amaç için geliştirilebilmesi, ülkelerin ekonomik kalkınmasında suyun vazgeçilmez bir yer edinmesinde büyük rol oynamıştır (Akkaya ve ark. 2006)
Yerküresindeki 1,384*109 km3 suyun, %97,39’unu deniz ve okyanuslar, %2,01’ini
kutup buzulları ve %0,60’ını da başta yeraltı suları olmak üzere göller ve akarsular gibi tatlı su kaynakları oluşturmaktadır (Postel 2000). Her yıl karalar üzerine düşen 110 bin suyun 70 bin km3’ü buharlaşma ile kaybolmakta 26 bin km3’ü ise sel olarak denizlere dökülmektedir.
Geriye kanan 14 bin km3 su kullanılabilir su miktarı olup, bunun da önemli bir kısmı sulak
alanların, deltaların, göllerin ve nehirlerin korunması ve su kalitesinin muhafaza edilmesi için doğal akışa bırakılmalıdır (Postel 2000). Kişi başına ortalama olarak yaklaşık 8000 m3 su
düşmektedir. Bu ortalama dikkate alındığında, insanlığın suya olan talebi, henüz her yıl yenilenebilen miktarın çok altında görülmektedir. Ancak bu bir yanılgıdır çünkü zaman ve yer açısından eşit bir su dağılımı söz konusu değildir (Konukcu ve ark. 2007).
Hızlı nüfus artışı, şehirleşme, iklim değişiklikleri, ekonomik gelişme ve küreselleşme özellikle suyu kıt olan bölgelerde su kaynakları üzerindeki baskıyı giderek artırmaktadır. Halen dünya nüfusunun %40’ını barındıran bir kısmında su krizi yaşanmakta, 15 yıl içinde dünya nüfusunun %60’ını etkileyeceği beklenmektedir (Konukcu ve ark. 2007).
Yağmur sularının çoğu sellerle akıp gitmekte, ya kullanılmayacak kadar uzağa düşmekte, ya da ekosistemdeki denge için gereklidir. Bunun yanında pek çok yerde kirlenme, kullanılabilir su kaynaklarını hızla yok etmektedirler. Susuzluk sinyali veren ana gıda üretim bölgeleriyle birçok büyük şehre bakıldığında, dünyadaki besin üretimi ve ekonomik yaşamın
tehlikeye girdiği görülmektedir. Bunun yanında sera gazlarından kaynaklanan küresel ısınma, tarım ve kentler için hayati önem taşıyan yağış düzenini değiştirdiğinden, bölgesel su sorununun daha da karmaşık ve ciddi bir sorun haline gelmesi beklenmektedir (Konukcu ve ark. 2007).
İklim değişikliği ile birlikte yağış dağılımı, miktarı ve sıcaklık değerlerinin büyük ölçüde değişeceği öngörülmektedir (Demir ve ark. 2007, Demir ve ark. 2008a, Demir ve ark. 2008b, Şen ve ark. 2008, Önol ve ark. 2009, Şen 2009, Demir ve ark. 2010, Biberoğlu 2011). Bununla birlikte iklim değişikliğinin sıcaklığa, yağışa, su kaynaklarına, akışa, buharlaşmaya, toprak nemine, yeraltı suyuna, yüzeysel sulara, sel oluşumuna, kar ve buza, su kalitesine ve aşınmaya (erozyon) olan etkilerinin belirlenmesi gerekmektedir.
İklim değişikliğinin su kaynaklarına olabilecek tesirleri değişik raporlarda ve IPCC (2007) tarafından sıralanmıştır (Şen 2009a):
Yağışların uzun yıllar boyunca alışılagelmiş ortaya çıkma yerlerinde, zamanlamalarında farklılıklar ile daha yoğun yağışlar olabilecektir.
Yapılan genel dolaşım modellemelerine göre sıcaklıkta 1,5 oC ila 4,5 oC’ye kadar olan
değişimler yağış miktarlarında %3 ila %15’e varan artışlara sebep olacaktır.
Bölgesel dağılımında belirsizlikler olabilmesine karşılık yağışlar genel olarak yüksek enlemlerde özellikle de kış aylarında artacaktır.
Yağışların artma temeyyülüne karşılık artan sıcaklık dolayısı ile yüksek buharlaşma oranları sonucunda su dengesine göre akışlarda azalmalar olabilecektir.
Yüksek enlemlerde fazla yağışlar sonucunda artan akışlar olabilecektir. Düşük enlemlerin bazı yörelerinde ise bir taraftan azalan yağışlar diğer taraftan da çoğalan buharlaşma etkileri ile akışlarda azalmalar olabilecektir.
Gerçek evapotranspirasyon, sıcaklık artmasına rağmen zemin nemi ve yer altı suyu seviyesi durumuna göre artabilir veya azalabilir.
Küresel ısınma ile beraber yağışlar sonrasında taşkın miktarlarında artışlar beklenebilir. Bazı bölgelerde taşkınlar alışılagelmişten daha az miktarlarda ve sıklıkta olabilir.
Kuraklık alanlarında ve sürelerinde azalan yağış, artan sıcaklık, azalan yağış sıklığı ve artan evapotranspirasyon sonucunda daha da etkili olacağı sonucuna varılabilir.
Özellikle kıraç, kurak ve yarı-kurak olan bölgelerde su sıkıntıları daha da fazlalaşır ve kuraklık alanı ile süre kapsamları artar.
Dağlık bölgelerde sıcaklık artması sonucunda yağışlarda fazlalıklar ortaya çıkacağından kar yağışları azalır. Kar yağışları olsa bile gelecek olan yağmurlar dolayısı ile yeryüzünde
fazla kalmazlar ve bu sebeple de ilkbahar aylarında ortaya çıkan kar erimesi yüzeysel su beslemelerinde azalmalar olur.
Genel olarak akışların miktarlarında ortaya çıkabilecek azalmalar sonucunda bunların su kalitelerinde de kötüleşmeler beklenmelidir.
Beklenen iklim değişikliğinin araştırılmasına yönelik ana yaklaşım küresel dolaşım modellerini hidrolojik modellerle eşleştirmektir.
İklim değişikliğinin su kaynakları ve havza hidrolojisi üzerindeki etkileri pek çok araştırmacı tarafından incelenmiştir (Liu ve ark. 2013, Cozzetto ve ark. 2013, Ramos ve ark. 2013, Jeuland ve ark. 2013, Cheo ve ark. 2013). İklim değişikliği ile ilgili gerçekleştirilen çalışmalar sıcaklık, yağış ve akışların önemli ölçüde değişeceğini göstermektedir. Bununla birlikte su kaynaklarında, yüzey suyu kaynakları, kar depolaması ve yer altı suyu potansiyelinde önemli değişiklikler meydana gelecektir. Dolayısı ile bitkilerin doğal ve tarımsal su gereksinimlerinde değişiklikler oluşacak buna bağlı olarak da sulama yönetimi de değişiklik gösterecektir. Bu durumda sektörler arası su dağılımı, su arıtımı, su talep yönetimi, su kullanımının denetimi, gözlem ağının genişletilmesi, büyük hacimli depolama yapılarının arttırılması gibi konular öncelikli olarak değerlendirilmeye alınması gündeme gelecektir. Bunun yanı sıra ortaya çıkabilecek iklim değişiklikleri ile pek çok endemik canlı türünün yok olabileceği, tarımsal faaliyetlerde bitki türlerinde bir takım değişiklikler meydana gelebileceği, hidroloji ve su kaynakları bakımından önemli sorunların ortaya çıkabileceği, topraklarda tuzluluk sorunlarının oluşabileceği tahmin edilmektedir (Kanber ve ark. 2008).
Ülkemiz açısından iklim değişikliğinin su kaynaklarına olabilecek olumsuz yönleri şunlardır (Şen 2009b):
Özellikle Güneydoğu Bölgesi’nde etkisi fazlaca olabilecek iklim değişikliği dolayısı ile buradaki su kaynaklarının hacimlerinde, kalitelerinde ve yenilenme sürelerinde azalmalar olacaktır.
İklim değişikliği sonucunda su ekolojisinde de değişimler olabilecek ve su ürünlerinde azalmalar meydana gelebilecek, balık üretiminde de azalmalar olabilecektir.
İklim değişikliği dolayısı ile ülkemizin genel olarak daha kurak bir iklim etkisi altına girmesi, tarım hasatlarında azalmalara ve türlerinde de değişimlere sebep olabilecektir.
Özellikle ülkemiz açısından önemli olan su kaynaklarında üretilen su enerjisi (hidroelektrik) azalmaları beklenmelidir.
Daha uzun sıcak mevsimlerin etkisine girmesi mümkün olan ülkemizde piknik imkânlarında da azalmalar beklenmelidir.
Ülkemizde ortaya çıkabilecek kuraklıklar sebebi ile biriktirme haznelerine gelen taşınım maddesi (sedimantasyon) daha fazla ve erozyonda fazla olabilecektir.
Sahil şeritlerinde olabilecek deniz seviyesi yükselmesi dolayısı ile özellikle kıyılara yakın ve yeraltı suyu ile beslenen yerleşim alanlarımızın su kaynakları daralacaktır. Bunun sebebi, her 1 m deniz seviyesi yükselmesine karşılık yaklaşık 40 m kadar daha içerilere doğru deniz suyunun girerek tatlı su kaynaklarını tuzlandırmasıdır.
Kişi başına düşecek yıllık su miktarında ortaya çıkacak azalmalar sonucunda ülkemiz daha da hissedilir bir şekilde su fakiri ülkeleri arasına girecektir.
İklim değişikliği komşu ülkelerde de özellikle güney komşularımızda ve onlarında komşularında daha şiddetli bir şekilde ortaya çıkacağından, Türkiye’nin yüzeysel suları daha kritik biçimde uluslararası su sorunlarına yol açacak yönde azalacaktır.
Suyun azalması ile çokça su tüketimi isteyen tarım mahsullerinin yerini daha az su sarfiyatına gerek duyan bitkilerin getirilmesi sonucunda, Türkiye tarımında bir değişiklik beklenebilecektir.
İklim değişikliğinin su kaynakları üzerine etkisi ile ilgili olarak Özkul ve ark. (2008), Gediz ve Büyük Menderes havzalarında gözlenmiş yağış, sıcaklık ve akım dizileri üzerinde eğilim analizi yapmışlardır. Daha sonra ise, GCM’ler (Genel Sirkülasyon Modeli) yardımıyla iki farklı emisyon senaryosu altında farklı projeksiyon yılları için olası yağış ve sıcaklık değişimlerini belirlemişler ve parametrik yağış-akış modeli ile bu değişimlerden etkilenen evapotranspirasyon ve akım gibi hidrolojik süreçlerdeki olası değişimleri tahmin etmişlerdir. Elde edilen sonuçlara göre, 2030, 2050 ve 2100 yıllarında sırasıyla, sıcaklıklarda 1,2 oC, 2 oC
ve 4,4 oC’ye varan artışlar, yağışlarda ise %5,8, %10,2 ve %23,8’e ulaşan azalmalar öngörülmektedir. Bir başka deyişle, bu sonuçlar, yazların daha sıcak, kışların ise daha ılık geçeceğini; yağışların ise özellikle bahar aylarında daha fazla olmak üzere tüm yıl boyunca azalacağını göstermektedir. Su bütçesi modelinin öngörülen iklim değişikliği senaryoları altındaki simülasyon sonuçları ise, akımların yaklaşık olarak 2030 yılında %20, 2050 yılında %35 ve 2100 yılında ise %50’nin üzerinde azalabileceğini göstermektedir. Çalışma sonuçları, bitki su ihtiyaçlarının (potansiyel evapotranspirasyon) 2030, 2050 ve 2100 yılları için sırasıyla yaklaşık olarak %10, %15 ve %30 oranında artacağını göstermektedir. Sonuç olarak bu çalışmada, Gediz ve Büyük Menderes Havzalarının 1960 ve 2000 yılları arasındaki gözlenmiş yağış, sıcaklık ve akım serileri üzerinde eğilim analizleri yapılmış ve doğal akımların bu süre içerisinde anlamlı ölçüde azaldığını ayrıca Gediz ve Büyük Menderes havzalarında iklim
değişikliğinin beklenen etkisi olarak, havzalarda zaten mevcut olan su kıtlığı ve su tahsisi problemlerinin, kapsam ve boyut açısından, daha da artacağını belirlemişlerdir.
İklim değişikliğinin etkileri ile birlikte, suyun stratejik öneminin arttığı günümüzde hidrolojik bileşenlerin dağılımı, miktarı ve potansiyelinin belirlenebilmesi için klasik yöntemler ile birlikte hidrolojik modellerin kullanımı ülkemizde de gündeme gelmiştir. Üstün (2008) “İklim Değişiminin Su Kaynakları Üzerine Etkisi” adlı doktora çalışmasında Işıklı Gölü üzerinde ARMA Modelini içinde barındıran hibrid modeli kullanarak gölün beslenim ve boşalım kaynaklarını belirlemiş, göle olan yüzeysel akışları modelleyip, ileriye yönelik üç yıllık dönem için tahmin etmiştir. Yağış ve buharlaşma verileri modellendikten sonra tahminler iklim değişiminin sıcaklık artışları ve yağış miktarında düşüşler getireceği göz önünde bulundurularak yapılmıştır. Bu modellere dayanarak göl bilânçosu oluşturulmuş ve göl işletme modeli kurulmuştur. Yapılan model çalışmaları sonucunda iklim değişiminin Işıklı Gölü üzerinde olumsuz etkileri olacağı ve ileriye yönelik üç yıllık dönemde sulanması planlanan tarım arazileri için yeterli suyun havzada biriktirilemeyeceği belirlenmiştir.
Bozkurt ve ark. (2012) değişik küresel sirkülasyon modeli (ECHAM5, CCSM3 ve HadCM3) ve emisyon (A1FI, A2, B1) çıktılarını kullanarak dağlık bölgelerde kar-su eşdeğerlerinde %55 (düşük emisyon) ile %87 (yüksek emisyon) arasında değişen ve istatistiksel olarak anlamlı azalmalar öngörmüşlerdir. Ana su kaynaklarının olduğu bölgede ise yıllık yüzey akışı değerlerinde %25 ve %55 arası (istatistiksel olarak anlamlı) azalmalar öngörülmüştür. Ayrıca, ana su kaynaklarının olduğu bölgede, yüzey akışlarının tepe zamanlarında ciddi bir şekilde erkene kaymalar (kullanılan senaryoya göre 18 ve 39 gün arası kadar) tahmin edilmiştir. Tüm senaryolarda tahmin edilen yıllık yüzey akış değişimlerine göre, ciddi azalmaların öngörüldüğü havzanın Türkiye ve Suriye toprakları, iklim değişikliğine karşı en kırılgan bölgeler olarak belirlenmiştir. Bu yüzden havzadaki önemli hidro-iklimsel değişiklikler, havzadaki baraj ve hidro-elektrik santrallerin yönetimi ile ilgili zorlukların artmasına neden olabileceği gibi havzanın biyolojik ve fizyolojik ekosistem bileşenleri üzerinde daha fazla etkilere yol açabilecektir.
İklim değişikliğinin su kaynakları üzerine etkisi gelişmiş veya gelişmekte olan bütün ülkeler için önemli bir problemdir. Bu problemin acil olarak çözülmesi gerekmektedir. Çünkü bu durum giderek çok ciddi bir hal olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu gidişata göre acil önlem alınması ve su kaynakları ile ilgili önemli çalışmalar yapılmasına ihtiyaç duyulmaktadır.