İklim değişiklikleri ve arazi örtüsü değişiminin hidrolojik parametrelere etkisinin coğrafi bilgi sistemleri destekli analizi: Porsuk Havzası örneklemi

Küresel gıda üretimi %80'inden fazlası yeşil suya, yani doymamış toprakta depolanan ve bitki büyümesini destekleyen yağıştan gelen suya dayanır. Yüzey suyuna ve yeraltı suyuna dönüşen yağışı ifade eden mavi su, doğrudan kullanılabilen hayati bir yüzey suyu kaynağıdır. Porsuk Nehri Havzası, İç Batı Anadolu eşiğinde, Ege ve Marmara Bölgesi'nin ılıman ikliminden İç Anadolu'nun karasal iklimine geçit oluşturan bir bölgedir ve Kütahya ve Eskişehir illerinin mavi ve yeşil su kaynağıdır. Bu çalışmada, Porsuk Nehri Havzası'ndaki su kaynaklarının mekânsal-zamansal dağılımları, toprak ve su değerlendirme aracı Soil & Water Assessment Tool (SWAT) modeli kullanılarak simüle edilmiştir. Çalışmada öncelikle 1985-2013 yıllarını kapsayan referans dönem 2012 yılı arazi örtüsü ve CFRS iklim verilerine göre porsuk havzası modellenmiştir. Ardından, gelecek yıllara ait arazi kullanım modelleri ve iklim senaryolarına göre iklim parametrelerinin değişimi incelenmiştir. Son olarak değişen arazi örtüsü ve iklim parametrelerinin havzada mavi ve yeşil su kaynaklarına etkileri değerlendirilmiştir. Çalışmada erişilebilen verilerin birbiri ile entegre edilebilir olması göz önüne alınarak zaman periyotları belirlenmiştir. Referans dönemi temsil etmesi için 2012 yılı CORINE (Coordination of Information on the Environment) arazi örtüsü/kullanımı modeli kullanılarak Porsuk Havzası'nın 1985-2013 zaman periyodu için durumu tanımlanmıştır. Arazi örtüsünde meydana gelen değişimlerin tanımlanması için CORINE arazi örtüsü/arazi kullanımı 1990, 2000, 2012, 2018 yılı verileri kullanılmıştır. Öncelikle zamana bağlı olarak değişen arazi örtüsü-arazi kullanımı bilgisi tanımlanmıştır. Gelecek yıllarda arazi örtüsünde meydana gelecek potansiyel değişimin tanımlanması için şehir merkezine, ana yollara, nehirlere uzaklık gibi etki haritaları kullanılarak CA_MARKOV analizi ile potansiyel arazi kullanım değişim haritaları oluşturulmuştur; kalibre edilen ve doğrulanan model sonuçları doğrultusunda 2030, 2050 ve 2099 yılı arazi örtüsü/kullanımı modelleri üretilmiştir. İklim parametrelerindeki değişimin havza üzerinde etkilerinin incelenebilmesi için Climate Forecast System Reanalysis (CFSR) ve HadGEM2-ES modelinin RCP4.5 ve RCP8.5senaryolarına ait veriler kullanılmıştır. Elde edilen veriler doğrultusunda 2010 ve 2099 yılları arası iklim parametrelerinin değişimi incelenmiştir. Gelecek yıllarda potansiyel arazi kullanımı değişiminin hidrolojik döngüye etkilerinin tanımlanması için CORINE 1990 ve 2000 arazi örtüsü verileri SWAT arazi örtüsü kodlarına göre sınıflandırılarak CA_MARKOV analizi ile CORINE seviye 3 arazi sınıflamasına göre 2030 yılı arazi örtüsü modellenmiştir. Elde edilen gelecek arazi örtüsü-arazi kullanımı verisi ve iklim verileri kullanılarak havza HadGEM2-ES modelinin RCP4.5 ve RCP8.5senaryolarına göre modellenerek ve arazi örtüsü / kullanımının, iklim değişikliğinin mavi ve yeşil su kaynaklarına olası etkileri değerlendirilmiştir. Çalışmanın bulguları şunlardır; Referans dönem "1985-2013" zaman periyodu için Kütahya ilinin mansabından Eskişehir ili kent merkezine kadar olan bölgenin su temini açısından daha güvenli olduğu görülmüştür. 2010-2099 periyodunda hem iyimser hem de kötümser senaryoda mavi su akışı havza genelinde azalmaktadır. Yağış ve sıcaklık unsurlarındaki değişiklikler yeşil su kaynaklarını büyük ölçüde etkilemektedir. Yeşil su kaynaklarından yeşil su akışı kötümser senaryoya göre yakın dönem periyodunda havza girişinde %15-30 oranında artmaktadır. Tüm senaryolarda, tarımsal faaliyetlerin yoğun gerçekleştiği havzanın ikinci yarısında yeşil su akışı azalmaktadır. Yeşil su deposunu ifade eden toprak nemi, tüm senaryolarda ve zaman periyotlarında havza girişinde artış gösterirken havzanın ikinci yarısında azalmaktadır. Tarımsal faaliyetler için önemli olan yeşil su deposu da iklim değişikliği bağlamında olumsuz etkilenen bir diğer parametredir. Potansiyel arazi örtüsü değişimi yeşil su akışının azalmasına sebep olmaktadır. Sonuç olarak, Porsuk havzası arazi kullanımı değişimi ve iklim değişikliği etkileri bakımından değerlendirilerek havzanın su bütçesi bileşenlerinin geçmiş ve gelecekteki durumu incelenmiştir. Çalışma bölgesindeki mavi ve yeşil suyun mevcudiyetinin yanı sıra hidrolojik süreçlerin anlaşılması amaçlayan bir çalışmadır. Çalışmada elde edilen bulgular doğal ve antropojenik etkilerin su kaynakları üzerindeki toplu etkisini anlamaya yardımcı olmaktadır. Benzer bölgelerde havzaların sürdürülebilir kalkınmasının ve entegre su havzası yönetiminin teşvik edilmesinde fayda sağlayabilir.