Erozyon

Erozyon, diğer adıyla aşınım, yer kabuğunun üzerindeki toprakların, başta akarsular olmak üzere türlü dış etkenlerle aşındırılıp, yerinden koparılması, bir yerden başka bir yere taşınması ve biriktirilmesi olayına denir.

Tarımda kullanılan alanların %70'i özelliklerini kaybederek dünya genelinde toplam kara üzerinde %30 civarında çölleşmeye sebep olmuştur. Dünyada erozyon sebebiyle çölleşme tehlikesi bulunan 110 ülke bulunmaktadır. Bu çerçevede Birleşmiş Milletler Çevre Programı tarafından yapılan hesaplamalarla, dünyada çölleşme ve erozyonun önüne geçebilmek için yılda 42 milyar dolar harcanması gerektiği bulunmuştur.

Türkiye topraklarının ise, %90'ı su erozyonu, %1'i de rüzgâr erozyonuna maruz kalmaktadır. Tarım topraklarında bu oran su erozyonu için %75 civarındadır. Türkiye'deki erozyon sonucunda yılda 500 milyon ton verimli toprak kaybedilmektedir.

Doğal şartlarda gerçekleştiğinde kaybedilen verimli topraklar, doğal döngü çerçevesinde telafi edilebilmektedir. Erozyon bilinçsizlik ve insan etkisiyle telafi edilemez boyutlara ulaşabilmektedir. Erozyonun etkisi sebebiyle kaybedilen verimli topraklar tarımsal üretim kapasitesinin düşmesine sebep olmaktadır. Erozyonun oluşması doğal faktörler ile gerçekleşmekte ancak erozyonun telafi edilemez zararlara sebep olması, insanların bu faktörleri hızlandırmasıyla gerçekleşmektedir.

Erozyon çeşitlerinden olan su erozyonu en etkili erozyondur. Bu erozyonda yağmur damlalarının aşındırmasının yanında yüzey akışa geçen suların da önemli bir etkisi bulunmaktadır. Diğer bir erozyon çeşidi olan rüzgâr erozyonu ise rüzgârın etkisiyle gerçekleşen aşınım ve taşınım olayıdır.

Erozyonun verimli toprakların kaybına yol açmasının yanında peri bacalarının oluşumuna yol açması, doğal bir güzelliğin meydana gelerek turizm bölgeleri oluşturmasına ve bir tezat oluşturmasına neden olmaktadır. Uzun yıllar sonunda özel erozyon çeşitlerinden olan korunmuş sütun erozyonu bu oluşumlara sebep vermektedir.

Erozyon oluşumunun nedenleri bazı doğal unsurlardır. Diğer bir söylemle erozyon tabiatın kuruluşundan bu güne kadar gerçekleşen ve tabii bir olaydır. Doğal yolla gerçekleşen bu erozyon tabiat tarafından toprak oluşumu ile dengelenebilmektedir. Ancak doğal yolla gerçekleşen erozyon insanların etkisiyle tabiatın karşılayamayacağı oranda artabilmektedir. Bu şekildeki erozyona "hızlandırılmış erozyon" denilir. Erozyonun tanımından da anlaşılacağı gibi erozyonun en önemli nedeni, toprağın aşınıp taşınmasına etki edebilecek faktörlerin etkisinin arttırılmasıdır. Bitki örtüsü yönünden zayıf toprakların taşınımı oldukça kolaydır. Rüzgâr,yüzey akışa geçmiş yağış ve sulama suları, yerçekiminin eğim ile birleşerek toprağı taşıyabilmesi bitki örtüsünün varlığı ile yakından ilgilidir. Bitki örtüsü topraktaki eğime rağmen toprak parçalarının önünde set oluşturarak taşınımını engelleyebilir. Rüzgârın ve yağmur damlalarının etkisini azaltarak aşınımı ve taşınımı yavaşlatabilir. Erozyonun en önemli sebeplerinden bir tanesi de bilgisizliktir. Özellikle tarım yapılan arazilerde, bilinçli olunmadan erozyonun artması sağlanmaktadır. Tarımsal arazilerde anızların yakılması kısa vadeli ürün artışına sebep olur. Bunun sonucunda yeterli bilgi sahibi olmayan çiftçi anızları yakarak toprak yapısı ve toprakta yaşayan canlılara zarar vererek dolaylı yollarla erozyona sebep olabileceği gibi, eğim yönünde tarlasını sürerek toprağın yerçekimi, su veya rüzgârın etkisiyle taşınımına sebep olabilir. Orman yangınları da doğal bitki örtüsü ve yaşayan organizmaların yok olması ile erozyonun artışına sebep olmaktadır. Özellikle dağlık alanlardaki ormanların yanarak yok olması erozyonu daha fazla etkiler. Erozyon yağışın dışında mevcut akarsu, dere veya göller ile de gerçekleşebilir. Örneğin akarsular, suyun aşındırma gücü sayesinde toprağı aşındırarak bir başka yere taşıyabilirler. Yoğun yağışlar sonrasında taşkınların olması ile de toprak taşınabilir. Suyun aşındırma gücü oldukça fazladır. Örnek olarak deniz tabanındaki taşların büyük bir kısmı yuvarlak şekillidir. Bunun sebebi taşların yeterince sert olmaması değil, suyun aşındırma gücünün oldukça yüksek olmasıdır. Toprağın bünyesi de erozyonun başlıca nedeni olabilmektedir. Kumsallarda rahatlıkla görebildiğimiz kum bünyeli topraklar erozyona dayanıksızlıkları nedeniyle erozyona neden olabilir.

Erozyonun gerçekleşmesinde toprak özelliklerinin de önemli bir etkisi vardır. Toprak oluşumuna etki eden faktörler, toprak özelliklerini de etkileyerek, erozyon gerçekleşme olasılığını artırır. Toprak oluşumunun erozyona etkileri 5 farklı şekilde olur.

İklim, Toprak oluşumunda etkili olan ikinci önemli faktör ise iklim faktörüdür. İklim olayları toprağın oluşma hızını etkilediği gibi aşınımı ve oluşacak toprak çeşidini de etkileyebilmektedir. Örneğin yağışın etkisi ile toprak oluşumunda toprağa düşen suyun bir kısmı toprağın içine sızar, bir kısmı da yüzey akışa geçer. Toprak içine sızan su, profil boyunca yıkanmalara neden olarak toprak oluşumu ve erozyona etkide bulunur. Sıcak ve az yağışlı bölgelerde su aşınımı az olur. Sıcak ve kurak ya da soğuk ve kurak yerlerde rüzgâr aşınımı ortaya çıkar.

Topraktaki eğim, yükselti vb. tüm faktörler, gerek yağışların, gerekse yer çekiminin etkisiyle o bölgenin topraklarının taşınımı üzerinde etkili faktörlerdir. Bu taşınım toprağın alt katmanlarının aşınması ve toprak oluşumunu etkileyeceği gibi toprağın derinliği ve erozyona uğramasını da doğrudan etkileyecektir. Tüm bu etmenler topoğrafya ve drenajın erozyona etkisini göstermektedir.

Canlılar, Doğada toprağın oluşumu, aşınımı ve erozyona etkisi olan önemli faktörlerden bir tanesi de canlılardır. Mikro ve makro organizmalar toprak oluşumunda, salgıları veya hareketleri ile toprak oluşumunu hızlandırırlar. Toprak oluşumunun hızlanması ile toprak derinliği artar. Bu çerçevede toprak oluşumu ve erozyona dolaylı olarak etkisi bulunan canlıların varlıkları erozyon ile mücadelede önemli bir yer tutar. Örnek olarak tarımda anızların yakılarak yok edilmesi, toprakta yaşayan mikroorganizmaların ölmesine neden olarak toprak oluşumuna engel olur. Aynı zamanda bu canlıların sayılarının azalması ile topraktaki bitki besin elementlerinin bitkilerce kullanılabilir forma dönüştürülmesinin de imkânı kalmaz. Sonuç olarak bitkiler besin maddelerinden yararlanamayarak ölürler. Toprakların çoraklaşarak erozyonun önü açılır.

Diğer bir deyişle ana materyal, oluşacak olan toprağın özelliklerini oldukça önemli bir şekilde etkiler. Örneğin yumuşak kalkerlerden rendzina topraklar, sert kalkerlerden ise terra rosa toprakları oluşur. Rendzina topraklar erozyona karşı daha duyarlı, terra-rosa topraklar ise daha dirençlidir.

Damla erozyonu, Damla erozyonu, yağış esnasında damlanın düştüğü sırada toprağı aşındırması ve mevcut enerjisi ile toprağı sıçratarak taşıması sonucu oluşan erozyondur. Bu sıçramalar 60 cm yukarıya 100 – 150 cm uzağa kadar olabilmektedir. Bu erozyon çeşidi en ciddi aşınım ve taşınım yaratan erozyondur. Toprakların bitki örtüsü ile kaplı olması bu erozyonu önlemenin en önemli etmenlerindendir.

Eğer yüzeyde birikmiş su tabakası varsa sıçrama açısı küçülür ve yaklaşık 85 - 90 derece civarında bir açı oluşur. Bu erozyon çeşidi yağmurun ilk başladığı sırada etkili olan bir erozyon olmasına karşın akan suya oranla daha etkilidir. Damlanın çapı da verdiği zarar ile doğru orantılıdır. Bir örnek ile anlatmak gerekirse 2 mm çapındaki bir yağmur damlası limit hızda yere çarptığında yaklaşık olarak 40 g ağırlığındaki bir toprağı 1 cm kadar havalandırabilir..

Yüzey akış erozyonu, İnfiltre olmayan suyun, yüzey akışa geçerek toprak yüzeyinde bulunan tanecikler ve parçalanmış agregatlar ile karışıp yaratmış olduğu erozyon çeşididir.

Oluşan oluklar aracılığı ile erozyon hızlanarak devam eder. Bu şekildeki erozyona "Oluk erozyonu" denilmektedir. Yağışlardan sonra oluşan yüzeysel erozyon sonucunda oluşabilmektedir. Akıntıların kanalize olması ile birkaç santimetreden oluşan küçük yarıklar gelişerek oyuntu erozyonuna dönüştüğü gözlemlenmiştir. Yarıkların parmak büyüklüğünde olmasından dolayı parmak erozyonu olarak da adlandırılmaktadır. Literatürde yüzeysel erozyon ile oyuntu erozyonu arasında köprü görevi gördüğü söylenmektedir. Toprağın aşınmaya karşı direnci ve akışın aşındırma şiddeti erozyonun da şiddetini belirlemektedir. Akışlar ile küçük kanallar oluşturan erozyon tipi, kanalların küçük olmasına rağmen zamanla önemli toprak kayıplarına sebep olmaktadır.

Yarıntı erozyonu (Gully), Oluk erozyonunun ilerleyen aşamasından sonra artık oluklar daha geniş ve derin bir hal almaya başlarlar. Oluklara göre daha büyük olarak yarıntılar oluşur ve bu erozyona yarıntı erozyonu denir..

Hava akımı ile uçma, Hava akımının etkisiyle çapları 0,1 mm den daha küçük olan toprak parçaları yüzeyden yükselerek rüzgârın etkisiyle harekete geçerler. Bu şekilde yüzeyden yükselen toprak parçaları bulundukları yerlerden daha farklı bölgelere kadar uçarak toprağın taşınımına sebep olurlar. Bu yolla taşınan toprak parçaları yüzlerce kilometre taşınabilirler. Bu şekilde taşınımın önüne geçilebilmesindeki en önemli faktör bitki örtüsüdür. Bitki örtüsü rüzgârın etkisini azaltacağı gibi toprak parçalarının çarparak uzaklaşmasını da engeller..

Yüzeyde sürüklenme, Rüzgârın etkisi ile harekete geçmiş ancak boyutları sebebiyle yüzeyden fazla yükselemeyen toprak parçacıkları yüzeyde sürüklenerek taşınırlar. Bu şekilde taşınan toprakların çapları 0,5 mm ile 1mm arasındadır. Sıçrama ile taşınan toprakların çarpması bu toprak parçalarının hızlarını arttırmasına neden olur. Aynı zamanda çarpışan parçaların çapları küçülerek taşınımları kolaylaşır.

Sıçrama, toprağın bazı parçaları rüzgâr etkisi ile yükselip rüzgâr doğrultusunda yükselmeye başlar. Bu toprak parçaları hava akımıyla uçan parçalar kadar küçük değilse belirli bir yükseklikten sonra rüzgârın da etkisini yitirmesi ile yere doğru düşerler. Bu şekilde sürekli sıçramalar ile toprak taşınımı olması durumunda buna sıçrama ile taşıma denilir. Bu tipteki rüzgâr erozyonuna maruz kalan toprak çapları 0,1 mm ile 0,5 mm arasındadır.

Tünel erozyonu: Üst kısımda sıkışmış bir toprak tabakası varken yoğun bitki kökleri tarafından sarılmış üst toprak tabakasının altında eğer su ile doymuş bir tabaka bulunursa toprağın altında bir aşınma gerçekleşir.

Bu aşınım sonrasında üst kısımdaki sıkışmış toprağın durumunu korumasına karşılık toprağın altında tüneli andıran boşluk oluşur. Bu şekilde oluşmuş erozyonlara tünel erozyonu adı verilir.

Bu erozyon tipinde rüzgârın etkisi önemlidir. Rüzgâr etkisi ile tepelerde aşınım gerçekleşir. Bu aşınım sonucunda sivrilmiş tepeler meydana gelir. Tepelerin sivri görünümde olmasının temel sebebi tepeyi oluşturan kayaçtır.

Korunmuş sütun erozyonu: Volkanik arazilerdeki çok şiddetli aşınımlardır. Sel suları yamaçlardan inerken buradaki kayaları aşındırırlar. Üst kesimde yer alan bazı sert kayalar aşınmayarak altlarında sütun boyunca aşınmamış bölgelerin oluşmasını sağlarlar. Üzerinde sert kaya bulunmayan kısımlar ise aşınarak taşınmaya başlar. Bu şekilde oluşan erozyonda sütunların üzerindeki sert kayalar rahatlıkla gözlemlenebilir. Peri bacaları bu erozyona en iyi örnektir.

Kütle hareketleri: Yer çekiminin etkisiyle ortaya çıkan suyunda katılımıyla oluşan hareketlerdir. Dağlardan veya eğimli bölgelerden bazı toprak parçalarının yer çekimi doğrultusunda harekete geçerek taşınması olayıdır.

Bunlar, iklim, Topografya, Toprak Özellikleri, Bitki Örtüsü ve İnsan Faktörü dür. İnsan faktörü dışındaki diğer dört faktör doğal erozyon faktörleri olarak tanımlanır.

Bu bağlamda yağış yoğunluğu birim zamanda düşen yağış miktarıdır. Yağış yoğunluğu arttıkça toprağa düşen su miktarı artar ve toprağın infiltrasyon hızı daha çabuk azalır. Toprakların infiltrasyon değerleri, toprağın işlenmiş veya işlenmemiş olmasına göre değişir. İşlenmiş topraklarda doğal bitki örtüsü yok edilmiş olduğu için toprağın infiltrasyon gücü daha çabuk aşılır. Eğer toprak yüzeyi korunmuşsa infiltrasyon uzun sürer. Yağış yoğunluğunun etkisinin anlaşılması bir başka örneklede anlatılabilir. Örneğin bir süngere suyun yavaşça boşaltılması durumunda sünger suyu kolaylıkla emebilecektir. Böylelikle su dışarı sızamayacaktır. Ancak aynı miktarda suyun süngerin üzerine birden dökülmesi halinde suyun bir kısmı sünger tarafından emilemeyecek ve akışa geçecektir. Toprağın suyu içine geçirme kabiliyeti süngere göre deha yavaş olduğu hesap edilecek olursa yağış yoğunluğunun erozyona etkisi daha net anlaşılabilecektir.

Rüzgârın etkisi, Yağmur damlalarının toprak yüzeyine düşme hızı ve çarpma açısını etkiler. Rüzgârlı havalarda meydana gelen yüzey akışlar üzerinde de etkisi vardır. Örneğin havza çıkışına ters yönde esen rüzgâr, yüzey akışın daha geç terk etmesini sağlar. Tüm bunlar sonucunda aşınımı ve taşınımı arttırarak erozyonu etkiler. Rüzgârın su erozyonuna etkisi kadar tek başına da erozyona etkisi vardır.

Sıcaklığın yüksek olduğu yerlerde organik maddeler hızla parçalanır. Buna bağlı olarak agregatlaşma azalır. Bitki örtüsü seyrelir. Bunlar erozyonu arttıran faktörlerdir. Sıcaklık yağış olmayan bölgelerde ise kuraklığa ve dolayısıyla rüzgâr erozyonunun etkilerini arttırmasına neden olur. Bu yüzden sıcaklık diğer faktörler ile etkileşim halinde bulunan bir etmendir.

Eğim dikliği, yüzey akış sularının hızının artmasına sebep olarak aşınımı arttırır. Yüzey akışının miktarının fazla olması aşınan toprak miktarını da arttırır.

Eğim uzunluğu, genel olarak eğim uzunluğu arttıkça aşınma ve taşınan toprak miktarı da artar. Fakat bazı durumlarda yağış yoğunluğu ve toprak geçirgenliğine bağlı olarak farklılıklar görülebilir. Düşük yoğunluklu yağışlarda ve geçirgenliği fazla olan topraklarda eğim uzunluğunun artması erozyonun azalmasına neden olabilir.

Eğim şekli, yeryüzünde dört farklı şekilde eğim şekli vardır bunlar düz, dış bükey, iç bükey ve dalgalı eğim şekilleridir. Bu yüzey şekillerinden en fazla erozyona etki edeni ise dış bükey şekilleridir.

Havza büyüklüğü ve şekli, benzer iki özellikli iki havzadan büyük olanında daha fazla erozyon ortaya çıkar. Havza büyüklüğünün yanında havza şeklide erozyon açısından önemlidir. Büyüklükleri aynı fakat şekilleri, havza çıkış yerleri farklı olan iki havzadan birisinde yüzey akış suları daha kolay terk edebilecekken diğerinde terk edemeyebilir. Daha geç terk edenin erozyon etkisi daha az olur.

Yöney, arazinin yönü dolaylı olarak sıcaklığı etkiler. Kuzey yarım kürede kuzeye bakan yamaçlarda bitki örtüsü daha yoğun, organik madde birikimi daha fazladır. Toprağın nem düzeyi yüksektir. Güney yamaçlarda ise Güneş ışınları daha dik geldiği için bunun tersi bir durum otaya çıkar.

İskelet yüzdesi: 2 mm’nin üzerindeki parçalarının yüzdesi iskelet yüzdesini oluşturur. Toprakların iskelet yüzdesinin artması erozyona karşı dirençlerini de arttırır. Özellikle yüzeydeki tozlar alttaki toprak materyallerini korurlar.

Toprak bünyesi: Toprağı oluşturan kum, mil, kil yüzdesi toprağın bünyesini oluşturur.. Bünyeyi oluşturan kısımlardan kumun fazla olması erozyonun etkisini arttırır. Kilin fazla olması agregatlaşmayı arttırdığı için erozyonun etkisini azaltır. Bazı oranlar toprakların erozyona karşı dayanımının belirlenmesinde kullanılır. Bunlar yüzdece, mil oranı ve kum oranlarının toplamının yüzdece kil oranına bölümüyle elde edilir. Oran ne kadar küçükse erozyon dayanımı o kadar yüksektir. Genel olarak toprağın mil oranı %2.5'un altında ise dayanıklı, üstünde ise dayanıksız olarak ifade edilir.

Farklı Basınçlarda su tutma kapasitesi: Toprakta bulunan higroskopik su, toprak kalloitleri'nin çevresinde tutulan sudur. Higroskopik su ne kadar fazlaysa, topraktaki kalloit miktarı o kadar yüksek demektir. Toprak kalloitlerini fazla olması, toprağın erozyona karşı dirençli olduğunu gösterir.

Hava ve su geçirgenliğinin etkisi: Özellikle su geçirgenliğinin artması, toprak içine geçen suyun artmasına ve yüzey akışa geçen suyun azalmasına neden olur. Hava ve su geçirgenliği toprakta bulunan boşluklar ile ilgilidir. Bu yüzden toprakta boşluklu yapının olması erozyona karşı dayanımı arttırır.

Kalsiyum karbonat (Kireç) Etkisi: Kalsiyum hem bitki yetiştiriciliğinde hem de kümeleşme için gerekli bir elementtir. Böylece agregatlaşmanın ön aşamasını sağlar. Rüzgâr erozyonunun etkili olduğu yerlerde ise, kireçli topraklara tozlu bir yapı kazandırdığından toprakların rüzgârla hareketini kolaylaştırarak erozyon dayanımını azaltır.

Katyon Değişim Kapasitesi (KDK) ve Değişebilir katyonların Etkisi: Topraklardaki organik ve inorganik kalloitlerle ilgili bir özelliktir. KDK'nin yüksekliği bu kalloitlerin miktarının yüksek olduğunu gösterir.. Tutulmuş vaziyette bulunun bu katyonlarda erozyonu farklı şekillerde etkiler. Örneğin Ca ve Mg değişim kapasitesinde fazlaysa, su erozyonuna karşı direnç artar. Bunun yanında Na ve H fazlaysa agregatlaşma düşüktür.

Organik Maddenin Etkisi: Toprak yüzeyindeki ayrışmış ya da kısmen ayrışmış organik madde, yağmur damlalarına karşı toprak yüzeyini korur. Yetiştirilen bitki türü toprağın organik madde içeriğine etki yapar. Meydana gelen O ve N kayıpları bundan etkilenir. En az organik madde kaybı nöbetleşe ekim sisteminde görülür.

Bu sıralamada çapa bitkilerinin toprağı en az koruduğu görülmektedir. Bu nedenle eğimli arazilerde çapa bitkisi tarımı yapılırken toprak ve su korunumu önlemlerine çok dikkat edilmesi gerekmektedir.

Erozyonun yavaşlatılması kapsamında meyilli arazilerde teras yapımı da önemli bir önlemdir. Kanal terasları, sırt terasları ve seki terasları olmak üzere üçe ayrılan teraslar, suların beraberinde toprak parçalarını götürmesini engellemektedir. Kanal terasları %4' e kadar eğim olan alanlarda başarı ile uygulanabilirken sırt terasları %2 dolayındaki alanlarda uygulandığında başarıya ulaşmıştır. Sırt terasları ile kanal terasları arasındaki en önemli fark ise, sırt teraslarında su kaynaklarının az olduğu bölgelerde toprak korunumunun yanı sıra su korunumunu da gerçekleştirebilmesidir. Seki terasları ise meyil olarak %12'den fazla meyilli topraklarda kullanılmaktadır. Bu teras tipi, yapılacak tarımsal faaliyetlerde mekanizasyon kullanımına elverişli değildir. Terasların işlevlerini sürdürebilmeleri için yoğun yağışlar sonucu hasar görmeleri engellenmelidir. Bu nedenle teraslamadan sonra bu alanları çimlendirmek, terasların yapılarını koruyabilmeleri açısından önemlidir. Eğer teraslama yapılmış bölgede tarımsal bir faaliyet yapılıyorsa sürümler ya tahtavari yapılmalı ya da düz sürümde teras sırtlarına paralel sürüm tercih edilmelidir.