İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ İLE ATATÜRK TOPRAK VE SU KAYNAKLARI ARAŞTIRMA ENSTİTÜSÜ`NÜN ÜCÜNCÜ İŞBİRLİĞİ PROJESİ PROF DR. LEVENT ŞAYLAN LİDERLİĞİNDE BAŞLADI

Proje Başlığı:
BUĞDAY BİTKİSİNİN KARBONDİOKSİT (CO2), SU BUHARI (H2O) VE ENERJİ AKILARININ BELİRLENMESİ
Projenin genel amacı:  Kırklareli ili Atatürk Toprak ve Su Kaynakları Araştırma Enstitüsü arazisinde buğday bitkisinin CO2, su buharı (H2O) ve enerji akılarını (Rn, G, H) belirlemektir. Bu hedeflere ulaşmak için dünyada CO2 ve su buharı akılarının ölçümünde yaygın olarak kullanılan Eddy Kovaryans (EC) yöntemi kullanılacaktır. Bunun ile birlikte enerji akılarının belirlenmesi için Bowen Oranı Enerji Dengesi yöntemi kullanılacaktır. Böylece buğday bitkisinin gelişme dönemi boyunca bu bileşenlerin değişimi belirlenecektir. Ayrıca bu değerler ile diğer meteorolojik faktörler arasında ilişki bulunup bulunmadığı araştırılacaktır. Enerji akılarından yararlanarak bilhassa tarımsal kuraklık ile ilgili çalışmalarda son derece önemli olan buharlaşma değerinin hesaplanması için kullanılan eşitliklerinde gerekli olan yüzey direncinin bitki gelişme dönemi boyunca değişimi hesaplanacaktır. Bunlara ilave olarak, tarımsal meteorolojik parametrelerden olan buğday bitkisinin, aerodinamik ve yüzey direnci ve yaprak alan indeksinin gelişme dönemi boyunca değişimi de belirlenecektir. Böylece buğday bitkisi ile ilgili bazı tarımsal meteorolojik değişkenler belirlenmiş olacaktır. Ancak bu projenin en önemli sonuçlarından biri İklim değişimi ile ilgili ülkemizde yürütülen sera gazı bütçesinin belirlenmesinde kullanılacak olan ve ülkemizde tarım alanlarımızın büyük bir kısmında yetiştirilen Buğday bitkisinin net karbon birikimini, brüt fotosentezini ve solunumunun belirlemesidir. Bilhassa net karbon birikimi tarım alanları tarafından atmosferden yutulan karbon miktarını yani yutak kaynağı olarak tarımsal bitkilerin payını belirleme açısından son derece önemlidir. Bu çalışmada Buğday bitkisinin net karbon birikimini ölçmede ve hesaplamada kullanılacak alet ve yöntemler dünya da kabul edilen modern ölçme sistemleri ve yöntemleridir.
           Proje faaliyetlerinin hedefleri, yukarıda genel amaçlarında belirtilen sonuçlara ulaşmaktır. Küresel ısınmanın bir sonucu olan ikim değişiminin tarım ve orman alanlarına etkileri günümüzde en çok yoğunlaşılan araştırma konularından biridir. Bir diğer önemli araştırma konusunda küresel ısınmaya neden olan kaynakların tespiti ve bu kaynakları azaltıcı etmenlerin arttırılmasıdır. Bu sebeple küresel ısınmaya neden olan ve atmosfere genellikle insan kaynaklı sebeplerden salınan sera gazlarının konsantrasyonunun azaltılması ile ilgili çalışmalar ve toplantılar yapılmaktadır. Diğer yandan bilhassa sera gazları içinde atmosferde en fazla bulunanı ve küresel ısınmanın ana sebeplerinden bir olarak gösterilen atmosferdeki CO2 konsantrasyonunun azaltılmasına neden olan etmenlerden biri okyanuslar ve kara yüzeyleridir. Bilhassa bitkiler en önemli karbon depolama (yutak) kaynaklarından biridir. Çünkü bitkiler fotosentez ile aldıkları CO2’i solunum ile geri verdiklerinde bir miktarını bünyelerinde karbon olarak tutarlar. Yani fotosentez ile aldıkları karbon ile verdikleri karbon arasında bir denge yoktur. İşte bu bitkiler tarafından biriktirilen karbon ile ilgili dünyada yeterli çalışma uzun yıllardır yapılmadığından bu konu ülkelerin karbon bütçesini belirlemek için son derece önemlidir. Bu çalışma ile ülkemizde tarım alanlarımızda karbon depolama miktarımızı hesaplayabilmek için bir ön adım atılması planlanmıştır. Dünya’da bitkilerin karbon yutma kapasitelerinin belirlenmesinde kullanılan EC yöntemi bu çalışmada kullanılacaktır. Buğday bitkisi tarafından tutulan karbon miktarının belirlenmesi için bu çalışma yapılacaktır. Buradaki bilgi ülkemiz sera gazı bütçenin daha doğru hesaplanabilmesi için gereklidir. Bu sebeple ilgili çalışma ülkemizin sera gazı bütçesinin hesaplanmasına tarımsal ürünlerin payının belirlenmesinde ve buharlaşma açısından bakıldığında kuraklık ile ilgili çalışmalara önemli katkı sağlayacaktır. Diğer yandan buharlaşma ile ilgili bilgiler tarımsal kuraklık ile ilgili çalışmalarda değerlendirilebilecektir. Buğday bitkisinin tarımsal meteorolojik özelliklerinin belirleneceği bu çalışma kapsamı bakımından son derece önemlidir. Toprak ve/veya su yüzeylerinden buharlaşma ile büyük miktarda bir su atmosfere taşınmaktadır. Bu sebeple, buharlaşmanın ölçülmesi ve hesaplanabilmesi için birçok teknik ve yöntem geliştirilmiştir ve geliştirilmektedir. Son yıllarda pek çok araştırmacı tarafından kullanılan buharlaşma denklemlerinde bilhassa enerji dengesinin bileşenlerinden yararlanılmaktadır. Enerji dengesi bileşenleri net radyasyon, toprak ısı akısı, buharlaşma gizli ısı akısı ve hissedilebilir ısı akısıdır. Ülkemizde şu ana kadar tarımsal meteoroloji ve bilhassa bitkilerin tarımsal meteorolojik özellikleri ile ilgili uygulamalı araştırma çalışmaları arzulanan seviyede değildir. Bu alandaki eksikliklerimizin uygulamalı araştırmalar ile tamamlanması gerekmektedir. Gerek iklim değişimi için, gerekse tarımsal çalışmalar için bitki yüzeylerinin enerji dengesi bileşenlerinin bitki gelişme dönemi boyunca nasıl değiştiğinin bilinmesi tarım ve çevre ile ilgili çalışmalar açısından gereklidir. İklim değişimi sonucunda ortaya çıkabilecek yağışın miktarındaki azalmaların sebep olacağı kuraklığın en fazla etkileyeceği alanlardan biri olan tarımda sulama suyu miktarının doğru olarak hesaplanması su kullanımında verimi arttıracaktır. Bu proje Marmara Bölgesi’nde Kırklareli ilindeki Kırklareli Atatürk Toprak ve Su Kaynakları Araştırma Enstitüsü arazisinde buğday bitkisinin iki gelişme dönemi boyunca yürütülecektir. Tüm bu ölçümlerin ve çalışmanın sonuçlarından buğday ekolojisi, iklim bilimciler, sulama, tarımsal meteoroloji ve çevre konusunda faaliyet gösteren araştırmacılar ve kurumlar faydalanabilecektir. Böylece, hem ulusal hem de küresel sera gazı ve enerji dengesinin belirlenmesi için gerekli veriler toplanacak, buharlaşma ve tarımsal meteoroloji ile ilgili araştırmalara önemli bir veri desteği sağlanacaktır. Elde edilen çıktılar, tarımsal çevre, küresel ısınma, ekolojik zonların belirlenmesi ve bitki örtüsü CO2 ve H2O akı modellerin test edilip düzeltilmesi amaçlarına da hizmet edebilecektir.  Araştırmalar ve analizler, arazi uygulamaları ile birlikte 36 ayda tamamlanacaktır. Çalışma disiplinler ve kurumlar arası işbirliği yapılacak bir proje kapsamında gerçekleştirilecektir. Araştırmada İstanbul Teknik Üniversitesi Uçak ve Uzay Bilimleri Fakültesi Meteoroloji Mühendisliği Bölümü (İTÜMM) ile Tarım ve Köy İşleri Bakanlığı TAGEM Kırklareli Atatürk Toprak ve Su Kaynakları Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü (KATSKAE) işbirliği yapacaktır.

Proje Ekipi: Prof. Dr. Levent ŞAYLAN (Proje Lideri) Prof. Dr. Zerefşan KAYMAZ (Araştırmacı)  Dr. Fatih BAKANOĞULLARI (Araştırmacı), Doç Dr. Ahmet Duran ŞAHİN, Prof. Dr. Engin YURTSEVEN (Danışman), Dr. Barış ÇALDAĞ, Soner Günay (Mühendis)