Farklı alan kullanımlarında toprak organik karbon dinamiğinin belirlenmesi
Determination of soil organic carbon dynamics in land use changes
Yazar: GÜLPERİ EVLİYAOĞLU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ZEHRA YİĞİT AVDAN
Eskişehir Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Toprak, karasal biyosferin en büyük karbon (C) rezervidir. Toprak karbonu, atmosferik karbonun üç katı kadardır, dolayısıyla toprak karbonundaki en ufak değişiklik bile atmosferik karbonu etkilemektedir. Toprak ve atmosfer arasındaki karbondioksit (CO₂) akışı, yüksek biyobozunurluk oranıyla topraktaki CO₂'nin dışarı akışını doğrudan etkileyen 'su ile ekstrakte edilebilen organik karbon (SEEOK)' fraksiyonuna ve arazi kullanım değişimlerine kuvvetle bağlı olan bir süreçtir. Fosil yakıt tüketimindeki artış, ormanların tahribi, geleneksel tarım uygulamaları, arazi kullanımlarının değişmesi, meraların tarıma açılması, endüstriyel gelişmeler gibi nedenlerden dolayı atmosferdeki CO₂ seviyesi artmaktadır. Bu artışın önüne geçebilmenin en ucuz ve en iyi yollarından biri, karbonu toprakta depolamaktır.
Bu çalışmanın amacı, Eskişehir ilindeki toprak organik karbon (TOK) dinamiğinin, farklı alan kullanımlarıyla (mera, tarım, orman) ve derinlikle nasıl değiştiğini, diğer toprak parametreleri ile nasıl bir ilişki içerisinde olduğunu; bunun yanında SEEOK fraksiyonunun detaylı incelenebilmesi için hem 'soğuk ve sıcak' hem de 'sadece sıcak' ekstraksiyon ile farklı alan kullanımlarında optimum ekstraksiyon yöntemini belirlemektir.
Yapılan analizler ve istatistiksel değerlendirmeler sonucunda TOK ile SEEOK ve sıcak SEEOK (SSEEOK) değerleri arasında pozitif korelasyonlar görülmüştür (sırasıyla, R= 0.834; R= 0.785, p< 0.01). TOK, SEEOK ve SSEEOK, mera ve orman alanlarında derinlik arttıkça azalmış; tarım alanında önemli bir değişim göstermemiştir. SSEEOK analizinin mera alanında yetersiz olduğu; tarım ve orman alanlarında SEEOK analizine kıyasla çok daha başarılı olduğu görülmüştür.

Abstract:
Soil is the largest carbon (C) reserve of the terrestrial biosphere. The soil carbon is three times that of atmospheric carbon, so even the slightest change in soil carbon affects atmospheric carbon. The carbon dioxide (CO₂) flow between the soil and the atmosphere is a process which is strongly dependent on the 'water extractable organic carbon (WEOC)' fraction which directly affects the CO2 outflow in the soil with a high biodegradability rate and land use changes. The level of carbon dioxide (CO2) in the atmosphere is increasing due to the increase in fossil fuel consumption, destruction of forests, conventional agricultural practices, land use changing, turning pastures into agriculture and industrial developments. One of the cheapest and best way to prevent CO2 growth is to store carbon in the soil.
The aim of this study is to determine how soil organic carbon (SOC) dynamics in Eskişehir province changes with different land uses (pasture, agriculture, forest) and depth, and how it correlates with other soil parameters; in addition, in order to examine WEOC fraction in detail, both 'cold and hot' and 'only hot' extractions are used to determine the optimum extraction method in different land uses.
As a result of the analyzes and statistical evaluations, positive correlations were found between SOC, WEOC and hot WEOC (HWEOC) values (R= 0.834; R= 0.785, p< 0.01, respectively). SOC, WEOC and HWEOC decreased with increasing depth in pasture and forest lands; did not change significantly in the agricultural land. HWEOC analysis is insufficient in the pasture land; but much more successful in agriculture and forest lands than WEOC analysis.