Tarımsal Üretimin Görünmeyen Su  Kaynağı : Yeşil Su

Dursun Yıldız

SPD Başkanı

Tarımsal sulamada yeşil su (green water) aslında tamamen göz ardı edilmez; ancak birçok ülkede sulama hesaplarında dikkate alınmaz. Bunun temel nedeni, sulamanın tanımının yalnızca mavi su (blue water) kullanımına dayanmasıdır

Yeşil su, yağışın toprağa sızarak bitki kök bölgesinde depolanması ve daha sonra bitkiler tarafından kullanılıp evapotranspirasyon  / buharlaşma-terleme) yoluyla atmosfere geri dönmesidir.Kaynağı, yağmur ,kar erimesi , ve toprak nemidir. Bu su nehirlerde veya barajlarda bulunmaz; toprağın içinde depolanır.Bu nedenle de mavi su  gibi görünmez.

Mavi su nehirlerden, göllerden, barajlardan, yeraltı suyundan  çekilen ve sulama sistemleriyle tarlaya verilen sudur. Sulama istatistiklerinde hesaplanan  ve tarımsal su kullanımında sözü edilen su  mavi sudur.

Hidrolojik çevrimde yeşil suyun oranı

Hidrolojik çevrim  açısından bakıldığında, yeşil suyun oranı nasıl tanımlandığına bağlıdır. En yaygın kabul gören değerlendirmeler aşağıdaki gibidir:

1. Karalar üzerine düşen yağış açısından: Karalara düşen yıllık yağışın yaklaşık %60–65’i yeşil suya dönüşür. Bu su toprakta depolanır,bitkiler tarafından kullanılır ve  buharlaşma ve terleme  yoluyla atmosfere geri döner.  Karalara düşen yağışın %35–40’ı mavi suyu oluşturur. Mavi su akarsu akışı (Runoff) ,göl ve rezervuarlar ,yeraltı suyu beslenmesi ile oluşan sudur.Bu nedenle, karasal hidrolojik çevrimde baskın bileşen yeşil sudur.
2. Küresel hidrolojik çevrim açısından :Küresel su bütçesinde ise durum farklıdır çünkü Dünya yüzeyinin yaklaşık %71’i okyanuslarla kaplıdır. Hidrolojik süreçte atmosferik su buharının %84-%86’sı okyanuslardan buharlaşır.Karalardan evapotranspirasyon (Yeşil su) ise %14-16 dır.  Yani küresel atmosferik su buharının yaklaşık %15’i karalardan, bunun büyük kısmı ise ormanlar, doğal bitki örtüsü ve tarım alanlarından gelir.
3. Tarım açısından: Tarımsal üretimde kullanılan suyun yaklaşık %75–90’ı yeşil sudur (özellikle yağmurla beslenen tarımda), %10–25’i mavi sudur (sulama suyu). Bu nedenle küresel gıda üretimi büyük ölçüde yeşil suya bağlıdır.Su yönetimi literatüründe en yaygın kabul gören değerlendirmeye göre karalara düşen yağışın yaklaşık %60–65’i yeşil su olarak hidrolojik çevrime katılır. %35–40’ı ise mavi su kaynaklarını oluşturur. Küresel ölçekte gıda üretiminin yaklaşık %60’ı yağmurla beslenen (rainfed) tarımdan sağlandığı için, yeşil su hem su güvenliği (Water Security) hem de gıda güvenliği (Food Security) açısından mavi sudan bile daha kritik bir doğal kaynaktır.

Küresel atmosferik su buharının ne kadarı karalardan ne kadarı okyansulardan gelir

Atmosferde bulunan su buharının büyük bölümü okyanuslardan buharlaşma (Evaporation) ile gelir. Yaklaşık her 6–7 su buharı molekülünden biri, karalardaki evapotranspiration (evapotranspirasyon) sonucu atmosfere ulaşır.  Yıllık ortalama değerlere göre okyanuslardan buharlaşma 425–435 10³ km³/yıl,karalardan evapotranspirasyon ≈70–75 10³ km³/yıl, toplam 500 -510  10³ km³/yıl dır. Buna göre Okyanuslar: ≈430 / 500 ≈ %86  ,Karalar: ≈70 / 500 ≈ %14  buharlaşmaya katkıda bulunmaktadır.

Ancak bu oranlar küresel ortalamadır. Karalar üzerine düşen yağışın kaynağı aynı oranda değildir. Karalara düşen yağışın nem kaynağı yaklaşık olarak %40’ı okyanuslardan gelen nem %60’ı karalardan yeniden atmosfere dönen nemdir (moisture recycling – nem geri dönüşümü).  Yani Küresel atmosferik su buharının yalnızca yaklaşık %14–16’sı karalardan kaynaklanmasına rağmen, bu nem karalar üzerinde tekrar tekrar dolaştığı için, karalar üzerindeki yağışların yaklaşık %60’ını oluşturur.  Bu ilk bakışta çelişkili görünse de değildir. Çünkü kara kökenli su buharı, özellikle büyük kıtalarda, birkaç kez art arda yağış ve evapotranspiration döngüsüne girerek tekrar kullanılır. Bu olaya moisture recycling (atmosferik nem geri dönüşümü) denir.Amazon, Kongo ve Sibirya ormanları gibi geniş orman ekosistemleri yalnızca karbon yutağı değildir. Aynı zamanda küresel ölçekte atmosferik nem üreten ve yeniden dolaşıma sokan sistemlerdir. Amazon Havzası’nda bazı su moleküllerinin okyanusa ulaşmadan önce 5–6 kez yağış–evapotranspiration döngüsüne girdiği hesaplanmıştır.

Özet  olarak, küresel atmosferik su buharının okyanus kökenli kısmı yaklaşık %85, kara kökenli kısmı ise %15 civarındadır. Karalar üzerindeki yağışın okyanus kökenli kısmı %40,karalar üzerindeki yağışın kara kökenli (yeşil su/evapotranspiration) kısmı is %60’tır.

Bu ayrım, yeşil su (Green Water) kavramının neden su güvenliği ve iklim politikalarında giderek daha fazla önem kazandığını açıkça göstermektedir. Karalar üzerindeki yağışların önemli bir bölümü, aslında yine karalardaki bitki örtüsü ve özellikle ormanlar tarafından atmosfere geri verilen sudan oluşmaktadır.

Yeşil suyun atmosfere geri dönüşünde ormanlar ne kadar önemli

 Ormanlar yeşil suyun (Green Water) atmosfere geri dönüşünde en önemli ekosistemlerden biridir. Hatta küresel su döngüsünün  devamlılığında okyanuslardan sonra en kritik rolü oynarlar.Ormanların yaprak alanı çok büyüktür. Bir ağaç kökleriyle çok derinden su çeker, gövdesi boyunca taşır,  milyonlarca stoma (gözenek) aracılığıyla atmosfere bırakır.  Büyük bir orman ise bunu milyarlarca ağaçla yapar.

Sonuç olarak atmosfer nemlenir, bulut oluşumu artar,  yağış yeniden meydana gelir.  Yani orman sadece su tüketmez; yağışı yeniden üreten sistemin de parçasıdır.

Bilimsel çalışmalar karalar üzerine düşen yağışın yaklaşık %40’ının okyanuslardan gelen nemden, yaklaşık %60’ı ise kara üzerindeki evapotranspirationdan oluşmakta olduğubu ortaya koymaktadır.Bu kara kaynaklı nemin en büyük üreticisi ise ormanlardır.

Özellikle Amazon ,Kongo ,Güneydoğu Asya yağmur ormanları  küresel ölçekte “nem fabrikası” gibi çalışırlar. Amazon Ormanları günde yaklaşık 20 milyar ton suyu atmosfere geri gönderebilir. Bu miktar: Amazon Nehri’nin Atlantik Okyanusu’na boşalttığı suya yakın büyüklüktedir. Bu nedenle Amazon için Flying Rivers (Uçan Nehirler) kavramı kullanılmaktadır. Atmosferde taşınan bu nem;Brezilya’nın güneyine,  Bolivya’ya,  Paraguay’a, Arjantin’e  yağış olarak geri döner.

Orman kaybolursa evapotranspiration azalır.,Atmosfer daha az nem alır, Bulut oluşumu azalır , Yağış azalır, yerel yağış düzeni değişebilir,  Toprak kurur. Yeni bitki gelişimi zorlaşır , Kuraklık derinleşir.Ormanlar yalnızca karbon depolayan ekosistemler değil, aynı zamanda yağışı yeniden üreten hidrolojik altyapının temel bileşenleridir.

Ormanlar, yeşil suyun atmosfere geri dönüşünde en önemli doğal sistemlerden biridir. Küresel ölçekte karalar üzerindeki evapotranspirationın önemli bir bölümü ormanlardan kaynaklanır ve bu süreç yalnızca suyun buharlaşmasını değil, aynı zamanda yeni yağışların oluşmasını da destekler. Bu nedenle ormanların korunması; iklim düzenlemesi (Climate Regulation), su güvenliği (Water Security) ve kuraklıkla mücadele (Drought Resilience) açısından stratejik öneme sahiptir. Günümüzde birçok hidroloji uzmanı, ormanları yalnızca karbon yutağı olarak değil, aynı zamanda “yağış üreten ekosistemler” olarak değerlendirmektedir.

Türkiye açısından durum

Türkiye’de kullanılan tatlı suyun yaklaşık %75–77’si tarımsal sulamada kullanılan mavi sudur. Ancak tarım sektörünün toplam su tüketimi değerlendirildiğinde, özellikle kuru tarım alanlarında kullanılan yağış kaynaklı yeşil su miktarı bunun çok üzerindedir.

Örneğin:

• İç Anadolu’da buğdayın büyük bölümü neredeyse tamamen yeşil suyla yetişir.
• Karadeniz’de fındık ve çay üretimi büyük ölçüde yeşil suya dayanır.
• Buna karşılık Güneydoğu Anadolu’da pamuk ve mısır gibi ürünlerde mavi su kullanımı daha yüksektir.

Bu nedenle yalnızca mavi suya bakmak, tarımın gerçek su kullanımını eksik gösterirken; yalnızca yeşil suya bakmak da su yönetimi açısından yeterli olmaz.

Sulama suyu hesaplarında yeşil su yer almaz; çünkü sulama, insan tarafından sağlanan mavi suyu ifade eder. Ürünün toplam su tüketimi,su ayak izi  ve havza su bütçesi analizlerinde ise yeşil su mutlaka dikkate alınmalıdır. Çünkü yeşil su çoğu yağışa dayalı tarım sisteminde en büyük payı oluşturur.

Bu nedenle günümüzde entegre su muhasebesi  yaklaşımları, hem yeşil hem de mavi suyu birlikte değerlendirerek tarımsal su verimliliği ve iklim değişikliğine uyum açısından daha gerçekçi sonuçlar üretmektedir.

Türkiye’de tarımda kullanılan yeşil su  miktarı

Türkiye’de tarımda kullanılan yeşil su için doğrudan ölçülen resmi bir istatistik bulunmamakla birlikte, Su Ayak İzi  çalışmaları bu miktarı güvenilir biçimde tahmin etmektedir. En güncel ulusal değerlendirmelere göre Türkiye’nin toplam su ayak izi yaklaşık 140 milyar m³/yıldır. Bunun %89’u tarım sektöründen kaynaklanmaktadır (yaklaşık 124–125 milyar m³/yıl). Bitkisel üretimde kullanılan suyun %66’dan fazlası yeşil sudur, yaklaşık %20’si mavi su, geri kalanı ise gri su  bileşenidir.

Buna göre yaklaşık bir hesap yapılırsa tarımsal toplam su ayak izi ≈ 124 milyar m³/yıl, bunun yaklaşık %66’sı yeşil su olduğundan,  Türkiye tarımında kullanılan yeşil su ≈ 80–85 milyar m³/yıl olarak hesaplanabilir.Bu tablo, Türkiye tarımında kullanılan toplam suyun büyük bölümünün aslında yağıştan gelen toprak nemi (green water) olduğunu göstermektedir.

Türkiye’de su yönetimi tartışmalarında genellikle yalnızca mavi su (barajlar, nehirler ve yeraltı suyu) konuşulur. Oysa tarımsal üretimin önemli bir kısmı, özellikle:

• buğday,
• arpa,
• mercimek,
• nohut,
• ayçiçeği (bazı bölgelerde),
• fındık,
• çay

gibi ürünlerde büyük ölçüde yeşil suya dayanır. Bu nedenle Türkiye’nin tarımsal su güvenliğini değerlendirmek için sadece sulama suyunu değil, yağışın toprağa kazandırdığı yeşil suyu da birlikte analiz etmek gerekir.

Yeşil Suyun Deposu Olarak Toprak

Yeşil suyun depolandığı yer toprak olduğu için toprağın su tutma kapasitesinin yüksek olması ve azalmaması tarımsal su  arz güvenliği açısından büyük önem taşımaktadır. 

Toprağın yeşil su tutma kapasitesi düştüğünde yağışın kaderi değişir:

• Daha az su yeşil su olarak kök bölgesinde depolanır.
• Daha fazla su yüzey akışı hâline gelir.
• Taşkın riski artar.
• Kurak dönemlerde bitkiler daha hızlı su stresi yaşar.
• Sulama ihtiyacı artar ve mavi su kaynakları üzerindeki baskı büyür.
• Yeraltı suyu beslenmesi (groundwater recharge) da çoğu durumda azalır.

Bu nedenle günümüzde birçok araştırmacı, su güvenliğini yalnızca barajlar ve rezervuarlar üzerinden değil, “soil water storage” (toprak su depolaması) kapasitesini artırarak değerlendirmektedir. Organik maddece zengin, iyi yapılandırılmış ve bitki örtüsüyle korunan topraklar, doğal birer yeşil su rezervuarı işlevi görür ve iklim değişikliğine uyum (climate adaptation) stratejilerinin temel bileşenlerinden biri kabul edilir.

Toprağın su tutma kapasitesini azaltan etkilerin göreli önemi aşağıdaki tabloda  verilmiştir.

Ekosistem Dengesi için Yeşil Suyun ve Ormanların Önemi

Yeşil su (Green Water – toprağın bitki kök bölgesinde depolanan ve bitkiler tarafından kullanılan yağmur suyu), karasal ekosistemlerin sürdürülebilirliği için temel su kaynağıdır. Ormanlar, yeşil suyu depolayarak ve evapotranspirasyon (terleme) yoluyla atmosfere geri kazandırarak su döngüsünü düzenler. Bu süreç; yağış rejiminin devamlılığına, biyolojik çeşitliliğin korunmasına, toprağın verimliliğine ve iklimin dengelenmesine katkı sağlar. Organik özelliği korunan toprak da  iklimin dengelenmesine katkı sağlar. Toprağın su tutma kapasitesinin azalması, ormanların tahrip edilmesi yeşil su döngüsünü bozarak kuraklık riskini artırır, erozyonu hızlandırır ve ekosistemlerin dayanıklılığını azaltır. Bu nedenle yeşil suyun korunması  toprağın su tutma kapasitesinin ve orman ekosistemlerinin sürdürülebilir yönetimi, su güvenliği ile ekosistem dengesinin temel unsurlarından biridir.

Sonuç ve Değerlendirme

Gıda güvencesi(Food security) , toplumun yeterli, sağlıklı ve besleyici gıdaya sürekli ve ekonomik olarak erişebilmesidir. Ancak gıda güvencesinin temelinde yalnızca tarım arazisi, teknoloji ve mavi su kaynakları değil, çoğu zaman gözden kaçan yeşil su da yer almaktadır.

Yeşil su; yağışlarla toprağa giren, toprağın kök bölgesinde tutulan ve bitkiler tarafından kullanılarak evapotranspirasyon yoluyla atmosfere geri dönen sudur. Özellikle yağışa dayalı tarımda bitkisel üretimin temel su kaynağıdır. Küresel tarımsal üretimde kullanılan suyun önemli bölümü doğrudan yağışlardan sağlanan yeşil sudur. Bu nedenle gıda güvencesi yalnızca barajlarda, göllerde ve yeraltı suyu rezervlerinde ne kadar su bulunduğuyla açıklanamaz; toprağın yağış suyunu ne ölçüde tutabildiği ve bitkiye aktarabildiği de en az su kaynaklarının miktarı kadar önemlidir.

İklim değişikliğiyle birlikte yağışların düzensizleşmesi, sıcak hava dalgalarının artması ve kuraklıkların şiddetlenmesi yeşil su kaynakları üzerindeki baskıyı artırmaktadır. Bunun yanında toprak erozyonu, organik madde kaybı, ormansızlaşma, aşırı toprak işleme ve arazi bozulması toprağın su tutma kapasitesini azaltmaktadır. Böylece aynı miktarda yağış düşse bile bitkinin kullanabileceği su azalabilmektedir.

Bu nedenle Türkiye’nin gıda güvencesi politikası ile su güvenliği politikası birlikte ele alınmalıdır. Tarımsal su yönetimi yalnızca sulama suyunun daha verimli kullanılmasına odaklanmamalı; toprak neminin korunması, yağmur suyu hasadı, organik madde artışı, koruyucu tarım, erozyon kontrolü ve orman-ekosistemlerinin korunmasını da kapsamalıdır.

Geleceğin gıda güvencesi yalnızca daha fazla mavi su bulmaya değil, düşen her damla yağışı toprakta daha uzun süre tutarak yeşil suya dönüştürmeye bağlıdır.