Mikrometeorolojik yöntemlerle bitkilerin enerji akılarının belirlenmesi

Dünya nüfusundaki artış, biyolojik ve ekolojik yaşam ile tarımsal ve endüstriyel üretim aktivitelerinde ihtiyaç duyulan su miktarında artışa sebep olmaktadır. İklim değişikliği, tek su kaynağı olan yağışın küresel dağılımı üzerinde etkiler yaratmaktadır. Bu dağılım bölgeye bağlı olarak kuraklık veya sel gibi doğal afetlere sebep olabilmektedir. Bu nedenle insanlık için her bir su damlası daha da önemli hale gelmektedir. Atmosfer bilimlerinin temelleri enerji ve su dengesi üzerine kuruludur. Enerji dengesi bileşenleri değiştirilebilir parametreler olmamasına karşın, su dengesi bileşenleri müdahaleye açık ve değiştirilebilir parametrelerdir. Bu noktada su kayıplarının belirlenmesi ve kontrolü önem arz etmektedir. Ekosistemde su kayıplarının ana bileşeni evapotranspirasyondur. Enerji ve su dengesinin en önemli ve ortak bileşeni olan evapotranspirasyon, kara ve su yüzeylerinden oluşan buharlaşma ve bitkilerden meydana gelen terleme ile atmosfere gönderilen toplam su miktarı olarak tanımlanır ve yüzey – atmosfer etkileşimi ile oluşur. Dünya genelinde kullanımda olan ve evapotranspirasyonun belirlenmesi amacıyla kullanılan birçok teknik bulunmaktadır. Mikrometeorolojik bir yöntem olan Bowen Oranı Enerji Dengesi (BREB) yöntemi enerji akılarının dolaylı ölçümünde sıklıkla kullanılan; net radyasyon, toprak ısı akısı ile iki farklı seviyede sıcaklık ve nem ölçümü temeline dayanan, dayanıklı ve düşük maliyetli bir yöntemdir. Evapotranspirasyonun ölçümünde kullanılan bir diğer mikrometeorolojik yöntem ise Eddy Kovaryans (EC) yöntemidir. Yöntem, çok geniş alanlarda dahi birçok gazın atmosfer ile yeryüzü arasındaki taşınımını atmosferik sınır tabakada ölçebilen, üç boyutlu rüzgâr hızı ve gaz yoğunluğu ölçümüne dayalı bir sistemdir. Penman – Monteith (PM) ise evapotranspirasyonun hesaplanmasında kullanılan denklemlerden biridir. Penman – Monteith eşitliğinin FAO yaklaşımı ise, PM temeline dayanan ve referans evapotranspirasyonun belirlenmesi amacıyla yaygın olarak kullanılan yöntemdir. Bu çalışmada BREB, EC ve PM yöntemleri, ülkemizin kuzeybatısındaki Kırklareli ili sınırları içerisinde hizmet vermekte olan Atatürk Toprak, Su ve Tarımsal Meteoroloji Araştırma İstasyonu'na ait deneme alanında kışlık buğday bitkisinin enerji akılarını ve gerçek evapotranspirasyon değerini belirlemek amacıyla kullanılmıştır. Ayrıca PM metodunun FAO yaklaşımı kullanılarak referans evapotranspirasyon belirlenmiştir. Ayrıca buğday bitkisi ekili alanda aerodinamik ve yüzey iletkenlik değeri ile ayrışma katsayısı hesapları yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, bölgede buğday bitkisinin ekim tarihi olan 9 Ekim 2009 tarihinden hasat tarihi 6 Temmuz 2010'a kadar oluşan gerçek evapotranspirasyon değeri BREB yöntemi ile 465.3 mm, EC yöntemi ile 344.1 mm ve PM eşitliği ile 392.6 mm olarak belirlenmiştir. Bölgede evapotranspirasyonun en fazla Mayıs ayında gerçekleştiği tespit edilmiştir. Aynı dönemde referans evapotranspirasyon 843.8 mm olarak hesaplanmıştır. Aerodinamik iletkenlik, yüzey iletkenliği ve ayrışma katsayısı değerleri sırasıyla 13.7 mm/sn, 38.9 mm/sn ve 0.84 olarak belirlenmiştir.