Dursun Yıldız

Su Politikaları Uzmanı

23 Haziran 2022

Ormanlar, küresel kara yüzeyinin  yaklaşık %31’ini (4 milyar hektar) kaplar ve doğal depolama, filtreleme ve içme suyu teminini içeren geniş bir ekonomik ve ekolojik ürün ve hizmet yelpazesi sunarlar. Dünyanın birçok yerinde ormanlar, evsel, tarımsal, endüstriyel ve ekolojik ihtiyaçlar için yüksek kaliteli su sağlarlar

Sağlıklı ormanların çoğu   yıllık yağışı bol  olan bölgelerde  yer almakta  ve nispeten  temiz ve  büyük miktarlı  su akışı sağlamaktadır.

 Ormanlık  su havzalarından gelen kaliteli su, kapsamlı içme suyu arıtma tesisi ve ilgili altyapı maliyetlerini de azaltarak önemli ekonomik faydalar sağlamaktadır. Küresel ölçekte ormanlar tarafından sağlanan suyun doğal olarak depolanması ve süzülmesinin değerinin yılda yaklaşık 4,1 trilyon ABD doları olduğu tahmin edilmektedir(1).Dünyadaki nüfusu hızla artan birçok mega  kent büyük ölçüde ormanların sağladığı suya bağımlıdır. Örneğin, Amerika Birleşik Devletleri’ndeki belediyelerin neredeyse üçte ikisi ve Tokyo, Melbourne, Los Angeles ve Rio de Janeiro dahil dünyanın en büyük şehirlerinin yaklaşık üçte biri, içme suyunun büyük bölümünü ormanlık alanların yoğun olduğu su havzalarından almaktadır (2). ABD dahil birçok ülkede kuraklık  sonrası yaşanan su temini sıkıntıları , su miktarını ve kalitesini düzenlemede ormanların kritik önemini anlaşılmasını kolaylaştırmış görünüyor (3).

Yerel hidrolojik süreç de değişiyor

Ormandaki ağaçlar; yaprak, dal ve gövdeleri ile  düşen yağışı tutarlar Bu da  suyun toprak yüzeyine ulaşmasını geciktirir. Ancak yangın sonucunda zarar gören dal, gövde ve yapraklar; toprağı düşen yağmur damlalarının enerjisinden koruyamaz. Toprağa doğrudan ulaşan yağmur damlaları yüzeydeki gözenekli yapıyı değiştirir ve  su toprak içine sızamadan akışa geçer.Halbuki yangından önce yağışın bir kısmı yüzeydeki bitki örtüsü ve ölü örtü tarafından tutulmakta ve  toprağa ulaşmadan buharlaşmaktaydı .Yangın sonucunda bu koruyucu örtüler ortadan kalktığından, meydana gelen yağışın daha büyük bölümü toprakla buluşur.  Külün toprak yüzeyinde kaygan bir tabaka oluşturması ile yüzeydeki su akışı artar.

Böylece orman yangınları,  o havzadaki akarsu akışlarının yıl içindeki değişiminin zamanlamasını ve akımın büyüklüğünü etkileyen hidrolojik süreçleri (akışa geçmeyi etkileme , sızma ve evapotranspirasyon) farklılaştırır (4).

Ormanın bitki örtüsü ortadan kalkıyor, yağışın etkisi artıyor  

Yukarıda da söz edildiği gibi orman bitki örtüsünün yangınla ortadan kalkması, yağışın toprağa doğrudan ulaşmasına neden olur.  Bu da evapotranspirasyon yoluyla ormanlardaki buharlaşmayı  azalttığı gibi  yüzey akışlarını artırarak taşkınlara neden olmaktadır (5). Ayrıca, ılıman iklimlerde kar tabakasına  daha fazla ulaşan  güneş enerjisi kar erimesinin daha erken başlamasına neden olur. Bu da rezervuar depolaması işletmesi ve su ekosistemi dengesi üzerinde olumsuz etkiler yaratabilir. Örneğin, ABD’de Kuzey Rocky Dağları’nda, yanmamış ormanlık alanlardaki suya dönüşen kar miktarında, yanmış ormanlık  alanlara kıyasla iki katı yüksek  bir oran belirlenmiştir. Orman yangını geçirmiş bölgelerde kar erime oranlarındaki iki kat artış nedeniyle kar örtüsünün  tamamen erimesi  yaklaşık 9-15 gün önce gerçekleşmiştir (6).

Ekosistemin dengesi tamamen bozuluyor

Bazı uzmanlar yangın sonrasında , açıklanması karmaşık da olsa  hidrolojik sürecin toprağa zarar veren yüksek sıcaklıklardan etkilenebileceğini ileri sürmektedir. Orman yangınlarının sonrasında bazı durumlarda, toprak yüzeyinde veya yakınında su itici (hidrofobik) bir katman oluşurken, diğer durumlarda, koruyucu bitki örtüsünün yanması ve uzaklaştırılmasından  sonra arka planda doğal bir  su geçirmeyen  tabaka oluşur. (7) Bu tabaka , yağmur  veya kar erimesi sırasında suyun toprağa sızmasını ciddi şekilde azaltabilir veya önleyebilir, bu da düşen yağışın  hızla akışa geçmesini sağlar. (8) Yangının neden olduğu toprağın su geçirimsizlik  derecesi ve bunun  orman yangınından sonraki ömrü, en çok iri daneli kuru topraklarda ve büyük  yangınlardan sonra daha belirgin olarak ortaya çıkmaktadır (9).

Çok büyük  yangınlar, toprak özelliklerine (örn., yapısı, su içeriği, organik madde miktarı) bağlı olarak değişen karmaşık tepkiler üretebilir (10). Toprak özelliklerindeki bu farklar, toprağın inflitrasyon özelliğini  de etkileyerek suyun daha fazla ve daha hızlı bir şekilde akışa geçmesine neden olabilir (11). Yangın sonrasında araziden gelecek akışın miktarı ve  süresi , yangın sonrasındaki kül tabakası kalınlığı, ince sedimet ve iğne yapraklı birikim nedeniyle oluşacak yüzey sızdırmazlığından da etkilenebilir. (12)

Genel olarak , orman yangınları hidrolojik süreçleri etkileyerek,  ani taşkınları arttıracak sık tekerrürlü  yağışlara neden olabilir. Ayrıca bu taşkınların tahmin edilebilmesini de zorlaştırabilir (13).

Ancak bir orman yangını yaşanan  bölgedeki  akışlarının uzun vadeli kayıtları nadiren bulunmakta , bu da yangının etkilerini değerlendirmeyi zorlaştırmaktadır. Bununla birlikte, verilerin mevcut olduğu birkaç durumda, 6-7 yıl boyunca  bölgede oluşan pik debilerde  2 ila 5 kat artışlar bildirilmiştir. (13). Çeşitli araştırmalar, küçük orman yangınlarının yangın sonrasında yağışla oluşacak pik debiler üzerinde  ölçülebilir etkiler yaratmadığını ortaya koymuştur. , Ancak  bazı araştırmalarda orta ve büyük ölçekli ve uzun süreli yangınların  hidrolojik etkisinin çok daha fazla olduğu görülmüştür. Yangından sonra bu bölgeye düşen kısa süreli şiddetli yağışların  normal ormanlık arazilerde daha önce  gözlemlenenden 5 ila 8 kat daha büyük pik debiler  üretebileceği sonucuna varılmıştır (14,5).

Değerlendirme

Bu çalışmada orman yangınlarının sadece su kaynaklarına olan etkileri ele alınmıştır. Bugüne değin yapılan çalışmalar orman yangınlarının doğrudan veya dolaylı olarak hidrolojik döngü içerisinde intersepsiyona, evapotranspirasyona, infiltrasyona ve yüzeysel akışa neden olarak su kaynaklarının kalitesinde değişimlere ve erozyona yol açabileceğini ortaya koymuştur.

Bir diğer deyişle orman yangınları , su ekosistemini etkileyerek  , su temini ve arıtma sistemleri, halk sağlığı ile ilgili sonuçlar doğuracak şekilde  su kaynaklarını  önemli ölçüde tehdit etmektedir. Ancak  bu tehditler coğrafi bölgelere göre önemli ölçüde değişiklik göstermektedir. Bu nedenle bir yangının ürettiği etkiler, başka bir yangının ürettiği etkilerden farklı özellikler taşıyabilmektedir. Bundan dolayı  orman yangınlarının yerel su kaynakları ve yerel hidrolojik çevrim  üzerindeki etkilerini  büyük bir doğruluk ile öngörebilmek  kolay değildir.

Ancak iklim değişikliğinin orman yangınlarını tetiklediği  ve orman yangınlarının su kaynaklarını yerel hidrolojik koşulları  çeşitli ölçülerde etkilediği bilinmektedir. Hem dünyada hem de ülkemizdeki artmakta olan orman yangınları dikkate alındığında su veya toprak kaynakları ile ilgili kurumlarının alandaki çalışmalarını arttırmaları gerekecektir.

Bu kapsamda su kaynaklarının bulunduğu havzalarda meydana gelen orman yangınlarında ağaçlandırma ve yangın geçiren alana yeniden vejetasyonun getirilmesi  çalışmalarına öncelik verilmelidir. Bu bölgelerde bölge hidrolojisi ve sediment taşınımı hesapları yenilenmeli ve toprak erozyonunu önleyici tedbirler alınmalıdır.

Kaynakça  

1.Costanza, R.; d’Arge, R.; de Groot, R.; Farberk, S.; Grasso, M.; Hannon, B.; Limburg, K.; Naeem, S.; O’Neill, R. V.; Paruelo, J.; Raskin, R. G.; Suttonkk, P.; van den Belt, M. The value of the world’s ecosystem services and natural capital Nature 1997, 387 (6630) 253– 260

2. Committee on Hydrologic Impacts of Forest Management. Hydrologic Effects of a Changing Forest Landscape; The National Academies Press: Washington, D.C., 2008; p 157.

3. Vose, J. M.; Sun, G.; Ford, C. R.; Bredemeier, M.; Otsuki, K.; Wei, X.; Zhang, Z.; Zhang, L. Forest ecohydrological research in the 21st century: What are the critical needs? Ecohydrology 2011, 4 (2) 146– 158

4.Shakesby, R. A.; Doerr, S. H. Wildfire as a hydrological and geomorphological agent Earth-Sci. Rev. 2006, 74 (3–4) 269– 307

5.Neary, D. G.; Gottfried, G. J.; Ffolliott, P. F. In Post-Wildfire Watershed Flood Responses, 2nd International Wildland Fire Ecology and Fire Management Congress and 5th Symposium on Fire Forest Meteorology, Orlando, FL, November 16–20, 2003; American Meterological Society: Boston, MA, 2003; p 7.

6.Burles, K.; Boon, S. Snowmelt energy balance in a burned forest plot, Crowsnest Pass, Alberta, Canada Hydrol. Processes 2011, 25 (19) 3012– 3029

7.Doerr, S. H.; Woods, S. W.; Martin, D. A.; Casimiro, M. “Natural background” soil water repellency in conifer forests of the north-western USA: Its prediction and relationship to wildfire occurrence J. Hydrol. 2009, 371 (1–4) 12– 21

8.Huffman, E. L.; MacDonald, L. H.; Stednick, J. D. Strength and persistence of fire-induced soil hydrophobicity under ponderosa and lodgepole pine, Colorado front range Hydrol. Processes 2001, 15 (15) 2877– 2892

9.Shakesby, R. A.; Doerr, S. H.; Walsh, R. P. D. Erosional impacts of soil hydrophobicity: Current problems and future research directions J. Hydrol. 2001, 231–232 (S1) 178– 191

10.Mataix-Solera, J.; Cerda, A.; Arcenegui, V.; Jordan, A.; Zavala, L. M. Fire effects on soil aggregation: A review Earth-Sci. Rev. 2011, 109 (1–2) 44– 60

11.Ebel, B. A.; Moody, J. A. Rethinking infiltration in wildfire-affected soils Hydrol. Processes 2013, 27 (10) 1510– 1514

12.Cerdà, A.; Doerr, S. H. The effect of ash and needle cover on surface runoff and erosion in the immediate post-fire period Catena 2008, 74 (3) 256– 263

13.Moody, J. A.; Martin, D. A. Initial hydrologic and geomorphic response following a wildfire in the Colorado Front Range Earth Surf. Processes Landforms 2001, 26 (10) 1049– 1070

14.Moody, J. A.; Martin, D. A. Post-fire rainfall intensity-peak discharge relations for three mountainous watersheds in the western USA Hydrol. Processes 2001, 15 (15) 2981– 2993

Makalenin PDF dosyası için lütfen tıklayınız