Company Logo

Ana Sayfa Enerji Yonetimi Evde Enerji Tasarrufu Endustride Enerji Tasarrufu Yenilenebilir Enerji Otomobil Cevre Haberler Forum Linkler Bize Ulasin Yasal Bildiri
Biyolojik Yakitlar

ENERJI TARIM VE ORMANCILIGININ SURDURULEBILIR KALKINMADAKI YERÝ VE ONEMI

A. ERGIN DUYGU
Ankara Universitesi Fen Fakultesi Biyoloji Bolumu, Tandogan-Ankara
duygu@science.ankara.edu.tr; http://www.ankara.edu.tr/Ergin Duygu

OZET

Nukleer enerji santrallarinin guvenlik sorunlarinin ortaya ciktigi, Korfez savasi sonucu tekelci petrol piyasasinin guvenilirliginin sorgulandigi donemde.fosil yakitlarin sera gazlari birikimiyle kuresel iklim degisikligi ve isinma sonucu ekolojik dengeleri bozdugunun goz ardi edilemez hale gelmesi tek karbon dioksit tuketicisi olan yesil biyokutlenin korunmasi ve arttirilmasi ile enerjisinden yararlanilmasi konusunun siyasal ve toplumsal gundeme tasinmasina yol acmistir.
Fosil yakitlarin karbon dioksit ve diger bazi kirleticilerin yogunlasmasiyla isinma sonucu kuraklasma, erozyon ve collesmeyi hizlandirmasiyla zengin–fakir ulke ucurumunu buyutmesi, toplumsal dengesizlikleri arttirmasi kurakcil enerji bitkisi yetistiriciliginin kuresel duzeyde ele alinmasini, collesme, kirsal , enerjide disa bagimlilik ve issizlikle savasimdaki olumlu etkilerinin degerlendirilmesine baslanmistir.

KURESEL KALKINMANIN EKOLOJIK SINIRLARI

Bilindigi uzere canlilik kendibeslek yesil bitkilerin gunes enerjisini su ve CO2 araciligiyla organik madde bag enerjisi halinde depolayarak besin zinciri uzerinden aktarmalari ile suregelmistir. Canlilarin fiziksel cevre kosullarini kendilerine daha uygun hale getiren ekolojik dengeler olusturabilmeleriyle de canli populasyonlari gelisebilmistir. Makrodengelerin bozulmasi dogal secimle turlerin egemenlik tablolarinin degisimine ve zorlayici kosullara en dayanikli tur ve bireylerin dahi yok olmasina neden olur. Bu bilgilerin kapsamli ve ayrintili irdelendigi, bilimsel gelisme ivmesinin arttigi 20. yuzyilda bilgilerin gozardi edilmesi 21. yuzyilin ekolojik ve sosyo-ekonomik dengelerini riske sokmus, ancak tehlikenin boyutu populizm sinirlarini asinca geregi dusunulmeye baslanmistir. Sanayilesmeyle kirleticiligin, geri kalmislikla nufusun artisi fosil yakit ve kimyasal kullanimi sera etkisini, erozyon ve collesmeyi hizlandirirken yetmislerde az sayidaki ulkenin tekelindeki fosil yakit fiyat artislari siyasal krizlere neden olmustur. Ayni donemdeki nukleer santral kazalarindan sonra guvenilir santral teknolojisine ulasilincaya kadar bu konu askiya alinmis [1] ve alternatif temiz ve yenilenebilir enerji kaynaklari arayisi hizlanmistir, kuresel isinma, kuraklasma ve collesmeyle yan etkilerine karsi tek cozum olan yesil biyomas uretimi ve enerji kaynagi olarak kullanimi ele alinarak cok yonlu cozumler konusunda ulusal ve uluslararasi yogun calisma ve uygulamalar baslamistir [ 2].

Burada tum dunyada hizla yayginlasan biyomas uretimiyle enerjisinin degerlendirilmesi ar-ge ve uygulamalarinin iklim degisikligi - collesme - erozyon kisir dongusunden issizlik ve fakirlikle savasima kadar tum yararlari ozetlenecek, geri kazanimi zor, pahali ve uzun sureli ekosistem koruma ve islahina katkilari uzerinde durulacaktir.

Iklim Degisikligi - Erozyon - Collesme – Fakirlesme Kisirdongusu

Robert Malthus’un 19. Asirda ileri surdugu gibi dunyamizin artan nufusu besleyecek kapasiteye sahip olmamasi riski, ekosistem dengelerinin surdurulebilirligini koruma endisesi duyarliligin artmasina neden olmustur. 2000 de isinma 1880 - 1999 ortalamasindan 0.39oC daha yuksek bulunmus, yuzyillik donemde en sicak 6. Yil, ilk 9 aylik donemiyle 1. ve 1999 un bu doneminin de 2. oldugu saptanmistir. Sera gazlari derisiminin bir kat artisinda 2o-5oC yukseldigi ve 2100 de 1.65 – 5.6oC artacagi beklenmektedir [ 3].
Bu kisirdongu etkisi ormanlarin yerini alan savan, otlak ve tarim alanlarinda biyomas yangini siklasmasiyla siddetlenmektedir. Ornegin Guney Amerika’da bu tur alanlar 1850 - 1985 arasinda %50, yanan alanlar %15-40 artmis, yangin emisyonlari 20. asirdaki 3-4 kat artisla onemli miktarda CO2, CH4, NOx, CO, HC cikisi, troposferde O3 azalmasi, hidroksil radikali artisiyla tum atmosfer gazlarinin derisim degisimi, toprak kimyasi ve mikrobiyotasini bozma etkileriyle geribeslemeye neden olmaktadir. Kuraklasma onemli yanginlarin 3-7 milyon ha. alani, karalarin % 2-5ini etkilemesine, verimsizlesen topraktan verimli orman topragina kacis egilimini arttirarak da ormanlarin yakilmasina yol acmaktadir. Brezilya’daki 8 milyon ha.lik 1987 yangini iyi ornektir. Yeryuzu kimyasiyla iklimini pptv, ppmv duzeyindeki ve giderek artan atmosfer iz gazlari etkilemektedir. Fosil yakitlar CO2, CO, NO, mikrobiyal etkinlik CO2, CH4, N2O ve NO, kimyasal tepkimeler O3, biyomas yanginlariysa CO, CH4, HC, NOx ve SOx ile sera etkisine katkida bulunmaktadir. Biyomas yanginlarinda karbonlu emisyon cok yuksekse de cevrenin ekosistemlerce zenginligi oraninda giderilebildiginden sera etkisi kisirdongusu siddetlenmektedir [4]. Kuresel iklim degisikligi, erozyon ve collesme kitalarin %18 oraninda tumuyle ciplaklastigi, %12 oraninda bozulmus bitki ortusune, %33 oraninda tarim, %11 oraninda da verimli tarim yapilabilen topragin kaldigi, erozyona acik alanin saglikli ekosistem alaninin yarisini astigi duzeye ulasmistir. 15 milyar ha.lik Amazon ve Kongo ormanlarinda dahi kimyasal erozyonun 3 mm./y toprak kaybina % 13 katkida bulunmakta olusu insan eliyle hizlanan erozyonun onemine ornektir . Dogal bitki ortusu artiklari ve humusuyla topragin saglikli yapisini koruyarak erozyonu tamponlayabilmekte, azalmasiysa kisa surede collesmeye yol acabilmektedir: Orta ABD’de otuzlardaki yogun ve dikkatsiz tarim bitki ortusunu eriterek kurakligi arttirdigindan tarimsal verim azalmis, ruzgar erozyonu artmis ve 10 yilda collesme olmustur. Anakaya jeolojisi jeomorfolojiyi ve erozyona dayanikliligi etkiler, col ortami anakaya jeolojisiyle yeryuzu olaylarinin uzun sureli iliskisinin sonucudur. Ayni bolgede dahi farkli kosullara yol acar, erozyona bagil dayaniklilik oranlarini ve topografyayi fiziksel, kimyasal ozellikleriyle belirledigi gibi erozyon urunlerinin tanecik sekil ve boyutlarini, cozunurluk ve tasinabilirliklerini tayin eder. Dayanikliligin ayni oldugu ortamlarda iklim kosullarinin etki sekli ve derecesini, topografya ve onleyici bitki ortusunu sinirlayici etkisi belirler. Jeolojik donemlerdeki iklim degisiklikleri erozyon ve collesmenin alt yapisini hazirlamislarsa da gunumuzdeki collerin cogu yerel ve gecici collestirici kosullarin, insanlarin etkisiyle olusmustur. Dogal coller Lut, Bati Sahra, Gobi, Avusturalya collerinin bir kismi, dunyanin en kurak colleri olan Amerika’daki Baja, Olu Vadi ve Buyuk Havza, Afrika’daki Namibya colleridir ve digerlerinin tumuyse insanligin eserleri, erozyon etkisindeki kurak stepler ve colleridir [ 5].

100 ulkedeki 6.5 milyar ha. kurak alan kitalarin yuzolcumunun %43 unu kaplamakta ve 900 000 ha.lik cok kurak bolumuyle >1 milyar nufusu etkilemektedir. Ancak 5.2 milyar ha ekilebilir kurak alanin %69 u erozyondan etkilenip iyice verimsiz hale geldikten ve fakirlik, yetersiz beslenme, hatta acliga neden olduktan sonra, cok gecikilerek 1996 da collesme BM tarafindan savasim konusu olarak ilan edilmistir: Guney Afrika’daki 3 milyon km2 lik Sahel colu yilda %0.5=15 500 km2 hizla genislemekte, kuresel yillik urun kaybi 42 milyar, Afrika’daki kayip 10 milyar $ duzeyine cikmistir [6].

Yanlis kullanim ve zorlama 3.2 milyon ha. step, 2.5 milyon ha. kuru ve 125 bin ha. sulu tarim alaninda toplam 5.25 milyon ha x 10 cm. verimli toprak kaybi/y hizla erozyona neden olmaktadir . Dunyanin ana 10 bolgesinden 9 unda dogal ormanlarin ve odunlularin hakim oldugu alanlar onemli oranda cayir veya tarim arazisine donusmektedir. 1850 - 1990 donemindeki kayiplar Ortadogu’da %60, Guney Asya’da %43, Cin’de %39, Latin Amerika’da %19, eski SSCB’de %12, gelismis Pasifik ulkelerinde %8, Guneydogu Asya’da %7, Kuzey Amerika’da %3 olarak hesaplanmis, bir tek Avrupa’da %4 artis bulunmustur. Sonuc olarak bu 10 bolgenin tumundeki kayip orani %15 ve miktari da 912 milyon ha.dir. Kuzey Bati Cin’deki colun %0.6, 1000km2/y hizla genislemesinin nedenleri verimsiz alanlara tarimin yayilmasi (%45), yakacak tuketimi ile asiri otlatmadir. Akdeniz bolgesinde halen 3 milyon km2 kadar kurak alan en az %0.5/y hizla yayilarak 15,000 km2 artmakta, step caliliklarinin ve cayirlarin kuru tarima acilmasi %50, asiri otlatma %26, bilincsiz yakacak tuketimi %21 katki yapmaktadir [7].

Ekolojik Biyokutle Yetistiriciligiyle Ekosistem Islahi
250mm./y yagisli kurak alanlarla <100 mm./y yagis alan collesmis alanlarin tumunun sanildigi gibi canlilardan arinmis olmayip, uyum saglamis cesitli bitki ve hayvanlarin yasadigi, bu yerel ortuden yararlanilarak geri kazanimin onemi vurgulanarak, kum colleri disindaki kurak alan topraklarinin buyuk kisminin henuz verimli oldugu, sik bitki ortusunu destekleyerek organik maddece zenginlesebilecegi, madde cevrimi yuksek dengeli ekosistem olusturabilecegi vurgulanmakta, ince bitki kokleri ve hayvanlarin su tutma sigasini arttirarak topragin verimliligine katkida bulunmasiyla surdurulebilir denge olusmasini saglayacagi, belirtilmektedir. Bu acidan sacak koklu otlarin etkinligi, odunlularin su ve suda cozunmus besin alimindaki onemi, mikorhizanin uzun+kisa kok sistemi olan Salicaceae, Mimosoidae cinsleri gibi agaclarin 1 yil omurlu lateral kisa koklerinde geliserek emici yuzeyini arttirmak suretiyle asinmis, verimsiz topraklarda beslenmeye katkilariyla erozyon alanlarinin kazanimina katkilari vurgulanmaktadir [8]. Hava, su ve toprak kirletici kaynaklarin durumuna gore cins ve tur secimi yapilarak uzun vadeli basari sansinin arttirilabildigi, fakat yerli turlere agirlik verilmesi gerektigini, kurak bolgelerdeki kirlenmis alanlarin restorasyonunda ekzotik kserofitlerin kullanimiyla yapilan denemelerin cogunun uzun vadede basarisiz oldugunu saptamistir. Yari kurak ortamlarda asinmis toprak islahinda sik kullanilan C4 cinslerinin kirleticilere dayanikli turlerinden. olusan ekosistemlerde bu gazlarin gubre etkisiyle daha hizli gelisme ve yayginlasmalarini saglayabildigini gozlemislerdir. Genelde odunlularin kirlenmeye daha dayanikli ve kirletici stresi olumlerinden once kalktiginda saglikli yasamlarina donebilir, otsularin donussuz olmasinin ekosistem dengesini yok ettigi ve kurulmasi icin cok uzun surelere gerek oldugu da rapor edilmistir [9].
Mojave colunun dogal col vejetasyonuyla geri kazanimi projesinin kismen basarili sonuclari ornek verilerek, sera etkisinden jeolojik ve cografi yapiya, temel bilim ve teknolojiden sosyoekonomik ve politik nedenler ve sonuclarina kadar cok karmasik yapisinin degerlendirilmesi geregine dikkat cekilmistir. ABD’deki savasim teknolojisi ve yatirim gucune ve tarimsal kredilerin toprak derinligini de degerlendiren denetim etkinligine karsin 1,5 milyar t./y toprak kaybedildigi, verimli toprak ust tabakasi kalinligi ortalamasinin 23cm. olup, 1 kg. misir urunu karsiliginda ortalama 2 kg. toprak kaybi oldugu belirtilerek alt tabakalarin verimsizligi nedeniyle tarimsal uretimin keskin bir dusus gosterecegi, kirecleme ve gubreleme, teraslama gibi tekniklerin bu sonu geciktirmekten ote bir anlam tasimayacagi belirtilmektedir.

Erozyonun dogal vejetasyon uzerindeki etkilerinin de carpici oldugu, verimli ust tabaka kaybi ile dogrudan iliskili mutasyonlar yaninda dogal ortama >%90 oraninda hakim olan tek yillik otsularin, zaten asinmayla %40 a kadar azalan ortunun %5 ine kadar dustugu, sert odunlu dogal ormanlarin yerini ibrelilerle sik calilik ve asmalarin aldigi bildirilmistir. Sonuc olarak dogal bitki ortusunun herhangi bir amacla yok edilmesi dogal erozyon hizini cok yuksek oranda arttirarak yeniden kurulmasi cok zor olan dogal dengeyi bozdugu ve kuresel ekosistem uzerindeki yan etkileriyle cok yonlu sorunlar yarattigi vurgulanmaktadir [7]. Benzeri kurak ekosistem calismalarinda erozyon ve collesmede onemli yeri olan kontrolsuz otlatmaya dayaniklilik konusundaki arastirmalar genelde C3 turlerinin otlatma etkisine C4 turlerinden daha dayaniksiz olup C3 turlerinin daha hizli azaldigi ve kayboldugu gorulmustur. C3 turleri genelde golgeye daha dayanikli ve kuraga daha dayaniksizdir ve bu acidan surdurulebilir ekosistemlerin agac, cali ve otsulardan olusup restorasyonda verimli ekosistemlerin birbirini destekleyen cins ve turlerle saglanabilecegi, mevcut bitki ortusunu yok ederek yenilemek yerine rekabet gucu yuksek otsularla tedricen islah etmenin daha ekonomik ve gecerli oldugu vurgulanmaktadir. Herbivorlar tarafindan sevilen C3 turlerinin yanina genelde tercih edilmeyen ve derin koklu, kuraga dayanikli olan yerel C4 otsulari ekilerek dengenin zaman icinde kendiliginden olusmasi yoluna gidilmesi onerilmekte, agaclarin yer aldigi ekosistemlerde otsu ve cali ortunun suksesyonunun otlatma ve kurak baskisi altinda bile cok daha saglikli oldugunu ortaya konulmustur [9]. Kurak ve otlatma baskisinin ekosistem verimliligini azaltirken dogal kriptogam ve mikrofit florasini da sinirlayip, silerek yararsiz yabanci ot turlerinin hakimiyetine biraktigi saptanmistir. Ekonomik nedenlerle dogal vejetasyonun feda edildigi, C3 turlerinin yok edildigi inceleme bolgesinde otlatmanin engellendigi 50 yillik surecde hala kis C3 turlerinin hakimiyetinin saglanamadigi rapor edilmis, yagisin ortalamanin da altina indigi yillarda urun miktarini yuksek tutabilmek uzere entansif tarim uygulamasinin surdurulmesinin erozyon, tuzlanma, yeralti suyunun kirlenmesi gibi sorunlara yol actigi, tarimin dogal ve dinamik ekoloji dengeler gozetilerek yapilmasi onerilmistir [10]. Ormanlarda arazi acilmasi, meralarda agaclarin temizlenmesi etkinlikleriyle ekosistemin tahribinin ancak agac yetistirme ve orman urunu satisinin katma degerinin arttirilarak onlenebilecegi, tarim girdisi olarak kullanilan gubre gibi araclarla verimin arttirilabileceginin gosterilmesi gibi yontemlerle durdurulabilecegi; benzer sekilde otlaklar yerine yemle beslemenin ekonomikligi, otlak yakarak besince fakir uzun otlarin daha zengin kisa otlarla besiciligin karliliginin ancak cok kisa sure arttirilabilecegi ve toprak mikrobiyolojisiyle fauna ile tohum bankasi uzerindeki zararlarinin giderilmesi zorlugunun iyi anlatilmasi ile sonuc alinabilecegi belirtilmistir [7].

Sera etkisiyle de agaclarin cali ve otsulara, calilarin da otsulara karsi rekabet gucunun arttigi, asiri otlatmanin cali vejetasyonunun yayginlastirici etkisini hizlandirdigi gorulmustur. Atmosfere yayilan kirleticilerin kurak alanlarda yagis ortalamalarinin azalmasi, sicaklik artisi nedeniyle kurak siddetinin yukselmesi, tuzlanma, kabuklanma, organik madde kaybi, seyrek fakat siddetli yagislar ve ruzgar etkileriyle yuzeysel erozyonun hizlanmasi ve sonucunda bagli olarak kultur tarimi icin topragin surulmesiyle kayiplarin artisina neden olacagi projeksiyonu yapilmaktadir [7].