Kuraklığın tarımsal faaliyetler üzerindeki etkilerinin araştırılması: Seyhan Havzasında bir etkilenebilirlik çalışması
Investigation of the effects of drought on agricultural activities: A vulnerability study in the Seyhan Basin
Yazar: MUHAMMET SAİD GÖLPINAR
Danışman: PROF. DR. MAHMUT ÇETİN
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarımsal Yapılar ve Sulama Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Çevresel sorunların etkisiyle meydana gelen iklim değişikliği insan yaşamını birçok yönüyle etkisi altına almaktadır. Bu durumdan en çok etkilenen sektörlerden biri tarım sektörüdür. Bu tez çalışması kapsamında, Türkiye'nin akarsu havzalarından biri olan Seyhan Havzası'nda meteorolojik kuraklığın tarım sektörü üzerindeki etkisini belirlemek amacıyla bir tarımsal etkilenebilirlik çalışması yürütülmüştür. Araştırmada yer alan alt bileşenler, Seyhan Havzası'ndaki çiftçilerle yapılan anket çalışmalarının sonuçlarıyla, meteoroloji istasyonlarının ve HadGEM2-ES/RegCM4.3 iklim projeksiyon modelinin yağış ve sıcaklık verileri kullanılarak oluşturulmuştur. Meteorolojik kuraklığın belirlenmesinde standart yağış indeksi (SYİ) yöntemiyle 30 yıl süreli 6 aylık dönemdeki kurak aylar elde edilmiştir. Bu veriler kullanılarak etkilenebilirliğin oluşumunda etkin olan alt bileşenlerin belirlenebilmesi ve alt havzaların karşılaştırılabilmesi için Temel Bileşenler Analiz (TBA) Yöntemi uygulanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, kurak ayların sayısı, ortalama üzerindeki sıcak ayların sayısı ve bitki örtüsü yoğunluğunu ifade eden ortalama Normalize Edilmiş Fark Bitki Örtüsü İndeksi (NDVI) değerleri en etkin alt bileşenler olarak bulunmuştur. TBA yöntemiyle belirlenen indeks değerleri dikkate alındığında ise, Aşağı Seyhan Ovası alt havzasının meteorolojik kuraklığa daha çok maruz kalması ve tarımsal faaliyetlerden ötürü bitki örtüsünün geniş olması, kuraklığa karşı hassasiyetini arttırmış; bu da etkilenebilirlik seviyesinin yükselmesine neden olmuştur. Bununla birlikte, bilhassa Seyhan Barajı - Zamantı Göksu Birleşim Yeri (SZGBY) ve Zamantı Irmağı alt havzaları içerisinde farklı hassasiyet ve adaptasyon kabiliyetine sahip bölgelerin yer alması nedeniyle, tarımsal etkilenebilirliğin dağılımı heterojenlik göstermiştir. Gelecek döneme ait maruziyetin TBA sonuçlarına göre ise, neredeyse tüm bölgelerin maruziyet seviyelerinin artacağı tahmin edilmiştir. Bunun temel nedeninin tüm alt havzalar için HadGEM2-ES/RegCM4.3 bölgesel iklim modelinin, sıcaklık değerlerini yüksek, yağış değerlerini ise düşük tahmin etmesi olduğu söylenebilir. Elde edilen bulguların meteorolojik kuraklık ve etkileri üzerine bölgesel çapta yapılacak çalışmalar için rehber niteliği taşıdığı söylenebilir. Ayrıca HadGEM2-ES/RegCM4.3 bölgesel iklim model çıktıları kullanılarak elde edilen meteorolojik kuraklık tahmin sonuçlarının, sorumlu birimlerin Seyhan Havzası için hazırlayacağı acil eylem planlarına katkıda bulunması beklenmektedir.

Anahtar Kelimeler: Meteorolojik Kuraklık, Etkilenebilirlik, Temel Bileşenler Analizi, Tarımsal Faaliyetler

Abstract:
Climate change caused by environmental problems affects human life in many aspects. One of the sectors most affected by this situation is the agricultural sector. Within the scope of this thesis study, an agricultural vulnerability research was conducted in the Seyhan Basin, one of the river basins of Turkey, to determine the impact of meteorological drought on the agricultural sector. The subcomponents were created by using the precipitation and temperature data of meteorological stations and the HadGEM2-ES/RegCM4.3 climate projection model with the results of survey studies conducted with farmers in the Seyhan Basin. In determining meteorological drought, the dry months in a 6-month period of 30 years were obtained using the standard precipitation index (SPI) method. In this context, the Principal Components Analysis (PCA) Method was used to determine the sub-components that are effective in the formation of vulnerability and to compare the sub-basins. According to the results, the number of dry months, the number of warm months above average and average Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) values expressing vegetation density were found to be the most effective subcomponents. Considering the index values determined by the PCA method, Lower Seyhan Basin sub-basin was more exposed to meteorological drought and had a large vegetation cover due to agricultural activities which increased its sensitivity to drought and led to an increase in the level of its vulnerability. Besides, the distribution of agricultural vulnerability showed heterogeneity, particularly due to the presence of regions with different sensitivity and adaptability within the Seyhan Dam-Zamantı Göksu Junction Area (SZGBY) and Zamantı River sub-basins. Moreover, PCA results of exposure for the next period shows that the exposure levels of almost all regions would increase. The main reason is that the HadGEM2-ES/RegCM4.3 regional climate model predicts temperature values high and precipitation values low for all sub-basins. Considering all these results and findings, they serve as a guide for regional studies on meteorological drought and its effects. In addition, the meteorological drought forecast results obtained using HadGEM2-ES/RegCM4.3 regional climate model outputs are expected to contribute to the emergency action plans by the responsible units for the Seyhan Basin.

Keywords: Meteorological Drought, Vulnerability, Principal Components Analysis, Agricultural Activities