Toprak ve iklim değişikliği
Toprak, iklim sisteminde önemli ve genellikle ihmal edilen bir unsurdur. Okyanuslardan sonra ikinci en büyük karbon deposu ya da "yutağıdır". Bölgeye bağlı olarak, iklim değişikliği bitki büyümesinden dolayı daha fazla karbonun bitkilerde ve toprakta depolanmasına veya daha fazla karbonun atmosfere salınmasına neden olabilir. Toprak üzerindeki kilit ekosistemlerin yeniden iyileştirilmesi ve kentsel ve kırsal alanlarda toprağın sürdürülebilir bir şekilde kullanılması, iklim değişikliğini hafifletmemize ve uyum sağlamamıza yardımcı olabilir.
İklim değişikliği genellikle sadece atmosferde meydana gelen bir durummuş gibi görünür. Neticede, bitkiler fotosentez yaptıklarında atmosferdeki karbonu çekerler. Ancak, atmosferdeki karbon da toprağı etkiler, çünkü yerüstü bitki büyümesi için kullanılmayan karbon bir bitkinin kökleri boyunca dağılır ve böylece karbonu toprakta bırakır. Toprağın bozulmaması durumunda, bu karbon stabil hale gelebilir ve binlerce yıl gömülü kalabilir. Sağlıklı topraklar bu şekilde iklim değişikliğini hafifletebilir.
Karbon depolaması söz konusu olduğunda tüm topraklar aynı değildir. Karbon açısından en zengin topraklar genellikle kuzey Avrupa'da, Birleşik Krallık'ta ve İrlanda'da bulunan turbalıklardır. Otlak toprakları da hektar başına fazla oranda karbon depolar. Buna karşın, güney Avrupa'daki sıcak ve kuru bölgelerdeki toprak daha az karbon içerir.
İklim değişikliği toprak üzerinde basınç yaratır
Avrupa'nın bazı kısımlarında, yüksek sıcaklıklar daha fazla bitkinin büyümesine ve toprakta daha fazla karbonun depolanmasına yol açabilir. Ancak, yüksek sıcaklıklar topraktaki organik maddelerin ayrışmasını ve mineralizasyonunu da artırarak organik karbon içeriğini azaltabilir.
Diğer bölgelerde, stabil turbalıklardaki karbon içeren organik maddenin sudaki düşük oksijen seviyesi nedeniyle ayrışması engellenir. Bu tür bölgeler kuruduğunda, organik madde hızla ayrışarak atmosfere karbondioksit (CO2) salar.
Toprağın rutubet miktarının, sıcaklıkların yükselmesi ve yağış düzenlerindeki değişikliklerden etkilendiğine dair işaretler vardır. Geleceğe dair yapılan tahminlere göre, bu durum 2021 ile 2050 yılları arasında Avrupa'nın büyük kısmında yaz aylarındaki toprak rutubetindeki genel değişiklikle birlikte, Akdeniz bölgesinde kayda değer düşüşleri ve Avrupa'nın kuzeydoğu kısmında bazı artışları da kapsayacak şekilde devam edebilir.
Atmosferimizdeki karbondioksit konsantrasyonunun artışı, topraktaki mikropların organik maddeyi ayrıştırmak için daha hızlı çalışmasına neden olarak daha da fazla karbondioksit salar. Topraktaki sera gazlarının salınmasının ve donmuş toprağın eritilmesinin, karbondioksitten çok daha kuvvetli bir sera gazı olan metan gazının özellikle kuzey Avrupa ve Rusya'da yüksek miktarda salınılmasına neden olacağı beklenmektedir.
Farklı bölgelerin, sera gazlarını farklı seviyelerde yutması ve salması nedeniyle, genel etkinin nasıl olacağı henüz net değildir. Ancak, ısınan bir iklimin toprağın daha fazla sera gazı salmasına neden olabileceği ve bunun da kendi kendine güçlenen bir sarmal şeklinde iklimi ısıtabileceği konusunda belirgin bir risk vardır.
Karbonu yer altında tutma amacı ile tarım ve ormancılık
İklim değişikliği, toprağı bir karbon yutağından emisyon kaynağına dönüştürme riski taşıyan tek şey değildir. Toprağı kullanma şeklinin, toprağın tutabileceği karbon miktarı üzerinde açık bir etkisi olabilir.
Halihazırda, Avrupa ormanlarının karbon rezervi, orman yönetimindeki değişiklikler ve çevresel değişikliklere bağlı olarak artmaktadır. Bu karbon rezervinin yaklaşık yarısı orman topraklarında depolanır. Ancak, ormanlar azaldığında veya yok edildiğinde, depolanan karbon tekrar atmosfere salınır. Bu durumda, ormanlar atmosfere net karbon katkısı yapabilir.
Tarıma elverişli arazilerde, toprağın sürülmesinin organik maddenin ayrışmasını ve mineralizasyonunu hızlandırdığı bilinmektedir. Karbonu ve besin maddelerini toprakta tutmak için, araştırmacılar toprağın daha az işlenmesini, karmaşık mahsul rotasyonuyla çiftçilik yapılmasını, "koruyucu bitki" denilen bitkilerin kullanılmasını ve toprağın yüzeyinden mahsul artıklarının bırakılmasını önermektedir. Ekim işlemlerinden önce ya da ekim işlemleri sırasında yüzeye mahsul artıklarının bırakılması toprak erozyonu tehlikesine karşı korunmaya yardım edebilir. Bu tür bir koruma, yalnızca bir santimetre toprak oluşumunun binlerce yıl sürebildiğini düşünürsek önemlidir. Toprağın işlenmesinin azaltılması, toprağın daha az parçalanmasını ve karıştırılmasını gerektirir. Ancak, toprağın işlenmediği ya da az işlendiği yöntemler, genellikle kimyasal gübrelerin yüksek miktarda kullanımıyla ilişkilendirilir, kimyasal gübre kullanımının ise çevre üzerinde başka olumsuz etkileri de olabilir.
Benzer şekilde, organik tarım doğal gübre girdileri kullandığı için, toprağın organik karbonunu toprak yüzeyinin çok altında biriktirebilir. Organik tarım sera gazının azaltılması konusunda faydalıdır, çünkü kimyasal gübre kullanılmamaktadır. BM Gıda ve Tarım Örgütünün hesaplarına göre, organik tarım sistemlerinin hektar başına CO2 emisyonu geleneksel sistemlerde olduğundan %48 ila %66 oranında daha düşüktür.
Şaşırtıcı bir şekilde, bazı biyoyakıt üretim biçimleri, toprakta depolanan karbon miktarını gerçekten de azaltabilir. Son zamanlarda yapılan bir çalışmaya göre, mısır artıklarından yapılan biyoyakıtlar sera gazı emisyonlarını genel olarak artırabilir, çünkü organik madde toprağa döndürülmek yerine yakıt olarak yakılır.
Genel olarak, uygun çiftçilik ve ormancılık uygulamalarının benimsenmesi toprağın yenilenmesi ve atmosferin CO2'den temizlenmesi için muazzam bir potansiyel sunar.
Kentleri toprakla korumak
2002 yılında Belçika'daki Sint-Truiden yakınındaki Velm köyündeki evleri beş kez çamurlu suyla sel basınca, köy sakinleri belediyeye bir şeyler yapılması konusunda baskı yapmaya başladı. Çamurlu sel suları, tortuları beraberinde taşı(Zeker) çıplak arazileri aşındırdığından tekrar eden bir sorun haline gelmişti. Bu sorunu çözmek isteyen yetkililer, evleri korumak için topraktan yola çıktılar. Toprağın çıplak ve dolayısıyla taşkın riski altında olduğu kış aylarında, toprağa koruyucu bitki ekimi gibi bir dizi önlem benimsediler. Ayrıca, erozyonu azaltmak için arazide mahsul artıkları da bıraktılar. Doğal sistemleri yenilemeye yönelik bu tür önlemler, çok sayıda şiddetli yağış olayına rağmen 2002'den günümüze kadar çamurlu selleri başarıyla önledi.
Sellerin düzenlenmesi ve önlenmesi, sağlıklı toprağın sunduğu hayati "hizmetlerden" yalnızca biridir. Sel gibi şiddetli hava olayları, daha sık ve şiddetli hale geldikçe bu önleme giderek daha fazla bel bağlayabiliriz.
Toprak kalitesi, iklim değişikliğinin bizi nasıl etkileyeceğini başka birçok şekilde belirler. Geçirgen toprak, büyük miktarda su depolayarak ve sıcaklıkları düşük tutarak sıcaklık dalgalarından koruyabilir. İkinci söylenen etkisi, özellikle sert yüzeylerin (toprak sızdırmazlığı) "ısı adası etkisi" oluşturabildiği kentlerde önemlidir.
Birçok Avrupa şehri toprağın bu işlevlerinden faydalanmaya çalışmaktadır. Örneğin, Madrid'deki Gomeznarro Parkı, geçirgen yüzeyler, bitki örtüsü ve yeraltı su depolaması içerecek şekilde yeniden düzenlenmiştir. Bu çözüm, Madrid'de ve İspanya'nın başka yerlerinde de uygulanmıştır.
Ekosistemlerin yeniden tesis edilmesi
Kanıt niteliğinde olan ikinci konu oldukça açıktır: Bazı ekosistemlerin yeniden tesis edilmesi, atmosferdeki karbonun yakalanmasına yardımcı olabilir. Örneğin, turbalıkların yeniden tesis edilmesinin enerji kullanımı için turba işlenmesinden kaynaklanan organik karbon kaybı için başarılı bir çözüm olduğu ortaya çıkmıştır. Avrupa Komisyonu'nun Ortak Araştırma Merkezi'nde yapılan bir çalışmaya göre, işlenmiş toprakta organik karbonu artırmanın en hızlı yolu ekilebilir arazileri otlaklara dönüştürmektir.
Ne yazık ki, son zamanlarda görülen eğilimlerden bazılarının ters yönde ilerlediği görülmektedir. 1990 ve 2012 yılları arasında Avrupa'da ekilebilir arazi, daimi mahsul, otlak ve yarı doğal bitki örtüsü alanları azalmıştır. Daha somut olarak, Avrupa'da "arazilerin altyapı için alımı" işlenebilir toprak üretim kapasitesinde %0,81 oranında bir kayıpla sonuçlanmıştır, nitekim araziler 1990 ve 2006 yılları arasında şehirlere, yollara ve diğer altyapı tesislerine dönüştürülmüştür.
Bu tür kentsel kalkınma projeleri, genellikle toprağın geçirgen olmayan bir katmanla kaplanmasını gerektirir. Gıda güvenliği ile ilgili kaygılar bir yana, bu aynı zamanda Avrupa'nın organik karbon depolama, selleri önleme ve sıcaklıkları düşük tutma kapasitesinin azaldığı anlamına gelir (35).
Toprak, doğru bir şekilde yönetilmesi durumunda, sera gazlarını azaltmamıza ve iklim değişikliğinin en kötü etkilerine uyum sağlamamıza yardımcı olabilir. Ancak bu konuda başarısız olunması halinde, iklim değişikliği ile ilgili sorunlar hızla artabilir.
Toprak, iklim sisteminde önemli ve genellikle ihmal edilen bir unsurdur. Okyanuslardan sonra ikinci en büyük karbon deposu ya da "yutağıdır". Bölgeye bağlı olarak, iklim değişikliği bitki büyümesinden dolayı daha fazla karbonun bitkilerde ve toprakta depolanmasına veya daha fazla karbonun atmosfere salınmasına neden olabilir. Toprak üzerindeki kilit ekosistemlerin yeniden iyileştirilmesi ve kentsel ve kırsal alanlarda toprağın sürdürülebilir bir şekilde kullanılması, iklim değişikliğini hafifletmemize ve uyum sağlamamıza yardımcı olabilir.
İklim değişikliği genellikle sadece atmosferde meydana gelen bir durummuş gibi görünür. Neticede, bitkiler fotosentez yaptıklarında atmosferdeki karbonu çekerler. Ancak, atmosferdeki karbon da toprağı etkiler, çünkü yerüstü bitki büyümesi için kullanılmayan karbon bir bitkinin kökleri boyunca dağılır ve böylece karbonu toprakta bırakır. Toprağın bozulmaması durumunda, bu karbon stabil hale gelebilir ve binlerce yıl gömülü kalabilir. Sağlıklı topraklar bu şekilde iklim değişikliğini hafifletebilir.
Karbon depolaması söz konusu olduğunda tüm topraklar aynı değildir. Karbon açısından en zengin topraklar genellikle kuzey Avrupa'da, Birleşik Krallık'ta ve İrlanda'da bulunan turbalıklardır. Otlak toprakları da hektar başına fazla oranda karbon depolar. Buna karşın, güney Avrupa'daki sıcak ve kuru bölgelerdeki toprak daha az karbon içerir.
İklim değişikliği toprak üzerinde basınç yaratır
Avrupa'nın bazı kısımlarında, yüksek sıcaklıklar daha fazla bitkinin büyümesine ve toprakta daha fazla karbonun depolanmasına yol açabilir. Ancak, yüksek sıcaklıklar topraktaki organik maddelerin ayrışmasını ve mineralizasyonunu da artırarak organik karbon içeriğini azaltabilir.
Diğer bölgelerde, stabil turbalıklardaki karbon içeren organik maddenin sudaki düşük oksijen seviyesi nedeniyle ayrışması engellenir. Bu tür bölgeler kuruduğunda, organik madde hızla ayrışarak atmosfere karbondioksit (CO2) salar.
Toprağın rutubet miktarının, sıcaklıkların yükselmesi ve yağış düzenlerindeki değişikliklerden etkilendiğine dair işaretler vardır. Geleceğe dair yapılan tahminlere göre, bu durum 2021 ile 2050 yılları arasında Avrupa'nın büyük kısmında yaz aylarındaki toprak rutubetindeki genel değişiklikle birlikte, Akdeniz bölgesinde kayda değer düşüşleri ve Avrupa'nın kuzeydoğu kısmında bazı artışları da kapsayacak şekilde devam edebilir.
Atmosferimizdeki karbondioksit konsantrasyonunun artışı, topraktaki mikropların organik maddeyi ayrıştırmak için daha hızlı çalışmasına neden olarak daha da fazla karbondioksit salar. Topraktaki sera gazlarının salınmasının ve donmuş toprağın eritilmesinin, karbondioksitten çok daha kuvvetli bir sera gazı olan metan gazının özellikle kuzey Avrupa ve Rusya'da yüksek miktarda salınılmasına neden olacağı beklenmektedir.
Farklı bölgelerin, sera gazlarını farklı seviyelerde yutması ve salması nedeniyle, genel etkinin nasıl olacağı henüz net değildir. Ancak, ısınan bir iklimin toprağın daha fazla sera gazı salmasına neden olabileceği ve bunun da kendi kendine güçlenen bir sarmal şeklinde iklimi ısıtabileceği konusunda belirgin bir risk vardır.
Karbonu yer altında tutma amacı ile tarım ve ormancılık
İklim değişikliği, toprağı bir karbon yutağından emisyon kaynağına dönüştürme riski taşıyan tek şey değildir. Toprağı kullanma şeklinin, toprağın tutabileceği karbon miktarı üzerinde açık bir etkisi olabilir.
Halihazırda, Avrupa ormanlarının karbon rezervi, orman yönetimindeki değişiklikler ve çevresel değişikliklere bağlı olarak artmaktadır. Bu karbon rezervinin yaklaşık yarısı orman topraklarında depolanır. Ancak, ormanlar azaldığında veya yok edildiğinde, depolanan karbon tekrar atmosfere salınır. Bu durumda, ormanlar atmosfere net karbon katkısı yapabilir.
Tarıma elverişli arazilerde, toprağın sürülmesinin organik maddenin ayrışmasını ve mineralizasyonunu hızlandırdığı bilinmektedir. Karbonu ve besin maddelerini toprakta tutmak için, araştırmacılar toprağın daha az işlenmesini, karmaşık mahsul rotasyonuyla çiftçilik yapılmasını, "koruyucu bitki" denilen bitkilerin kullanılmasını ve toprağın yüzeyinden mahsul artıklarının bırakılmasını önermektedir. Ekim işlemlerinden önce ya da ekim işlemleri sırasında yüzeye mahsul artıklarının bırakılması toprak erozyonu tehlikesine karşı korunmaya yardım edebilir. Bu tür bir koruma, yalnızca bir santimetre toprak oluşumunun binlerce yıl sürebildiğini düşünürsek önemlidir. Toprağın işlenmesinin azaltılması, toprağın daha az parçalanmasını ve karıştırılmasını gerektirir. Ancak, toprağın işlenmediği ya da az işlendiği yöntemler, genellikle kimyasal gübrelerin yüksek miktarda kullanımıyla ilişkilendirilir, kimyasal gübre kullanımının ise çevre üzerinde başka olumsuz etkileri de olabilir.
Benzer şekilde, organik tarım doğal gübre girdileri kullandığı için, toprağın organik karbonunu toprak yüzeyinin çok altında biriktirebilir. Organik tarım sera gazının azaltılması konusunda faydalıdır, çünkü kimyasal gübre kullanılmamaktadır. BM Gıda ve Tarım Örgütünün hesaplarına göre, organik tarım sistemlerinin hektar başına CO2 emisyonu geleneksel sistemlerde olduğundan %48 ila %66 oranında daha düşüktür.
Şaşırtıcı bir şekilde, bazı biyoyakıt üretim biçimleri, toprakta depolanan karbon miktarını gerçekten de azaltabilir. Son zamanlarda yapılan bir çalışmaya göre, mısır artıklarından yapılan biyoyakıtlar sera gazı emisyonlarını genel olarak artırabilir, çünkü organik madde toprağa döndürülmek yerine yakıt olarak yakılır.
Genel olarak, uygun çiftçilik ve ormancılık uygulamalarının benimsenmesi toprağın yenilenmesi ve atmosferin CO2'den temizlenmesi için muazzam bir potansiyel sunar.
Kentleri toprakla korumak
2002 yılında Belçika'daki Sint-Truiden yakınındaki Velm köyündeki evleri beş kez çamurlu suyla sel basınca, köy sakinleri belediyeye bir şeyler yapılması konusunda baskı yapmaya başladı. Çamurlu sel suları, tortuları beraberinde taşı(Zeker) çıplak arazileri aşındırdığından tekrar eden bir sorun haline gelmişti. Bu sorunu çözmek isteyen yetkililer, evleri korumak için topraktan yola çıktılar. Toprağın çıplak ve dolayısıyla taşkın riski altında olduğu kış aylarında, toprağa koruyucu bitki ekimi gibi bir dizi önlem benimsediler. Ayrıca, erozyonu azaltmak için arazide mahsul artıkları da bıraktılar. Doğal sistemleri yenilemeye yönelik bu tür önlemler, çok sayıda şiddetli yağış olayına rağmen 2002'den günümüze kadar çamurlu selleri başarıyla önledi.
Sellerin düzenlenmesi ve önlenmesi, sağlıklı toprağın sunduğu hayati "hizmetlerden" yalnızca biridir. Sel gibi şiddetli hava olayları, daha sık ve şiddetli hale geldikçe bu önleme giderek daha fazla bel bağlayabiliriz.
Toprak kalitesi, iklim değişikliğinin bizi nasıl etkileyeceğini başka birçok şekilde belirler. Geçirgen toprak, büyük miktarda su depolayarak ve sıcaklıkları düşük tutarak sıcaklık dalgalarından koruyabilir. İkinci söylenen etkisi, özellikle sert yüzeylerin (toprak sızdırmazlığı) "ısı adası etkisi" oluşturabildiği kentlerde önemlidir.
Birçok Avrupa şehri toprağın bu işlevlerinden faydalanmaya çalışmaktadır. Örneğin, Madrid'deki Gomeznarro Parkı, geçirgen yüzeyler, bitki örtüsü ve yeraltı su depolaması içerecek şekilde yeniden düzenlenmiştir. Bu çözüm, Madrid'de ve İspanya'nın başka yerlerinde de uygulanmıştır.
Ekosistemlerin yeniden tesis edilmesi
Kanıt niteliğinde olan ikinci konu oldukça açıktır: Bazı ekosistemlerin yeniden tesis edilmesi, atmosferdeki karbonun yakalanmasına yardımcı olabilir. Örneğin, turbalıkların yeniden tesis edilmesinin enerji kullanımı için turba işlenmesinden kaynaklanan organik karbon kaybı için başarılı bir çözüm olduğu ortaya çıkmıştır. Avrupa Komisyonu'nun Ortak Araştırma Merkezi'nde yapılan bir çalışmaya göre, işlenmiş toprakta organik karbonu artırmanın en hızlı yolu ekilebilir arazileri otlaklara dönüştürmektir.
Ne yazık ki, son zamanlarda görülen eğilimlerden bazılarının ters yönde ilerlediği görülmektedir. 1990 ve 2012 yılları arasında Avrupa'da ekilebilir arazi, daimi mahsul, otlak ve yarı doğal bitki örtüsü alanları azalmıştır. Daha somut olarak, Avrupa'da "arazilerin altyapı için alımı" işlenebilir toprak üretim kapasitesinde %0,81 oranında bir kayıpla sonuçlanmıştır, nitekim araziler 1990 ve 2006 yılları arasında şehirlere, yollara ve diğer altyapı tesislerine dönüştürülmüştür.
Bu tür kentsel kalkınma projeleri, genellikle toprağın geçirgen olmayan bir katmanla kaplanmasını gerektirir. Gıda güvenliği ile ilgili kaygılar bir yana, bu aynı zamanda Avrupa'nın organik karbon depolama, selleri önleme ve sıcaklıkları düşük tutma kapasitesinin azaldığı anlamına gelir (35).
Toprak, doğru bir şekilde yönetilmesi durumunda, sera gazlarını azaltmamıza ve iklim değişikliğinin en kötü etkilerine uyum sağlamamıza yardımcı olabilir. Ancak bu konuda başarısız olunması halinde, iklim değişikliği ile ilgili sorunlar hızla artabilir.
Kar©glan Başağaçlı Raşit Tunca
