Güneydoğu Anadolu bölgesi topraklarının karbon stokları ve dengesi
Carbon balance and stocks in soils of Southeastern Turkey
Yazar: ERDAL SAKİN
Danışman: PROF. DR. AHMET RUHİ MERMUT
Harran Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Toprak Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Toprak koruma = Soil conservation ; Toprak suyu = Soil water ; Toprak sınıflandırması = Soil classification ; Toprak tipleri = Soil types ; Toprak verimliliği = Soil fertility ; Toprak üstü biyokütlesi = Aboveground biomass ; Toprak-su ilişkisi = Soil-water relationship

Özet:
Küresel karbon stokları ve döngüsü bugün insanlığın üzerinde durduğu çok önemli konulardan birisi olmuştur. Bu çalışma GAP bölgesi topraklarında organik ve ikincil inorganik karbon stokları, birikme hızları ile dengelerini belirlemek amacıyla yapılmıştır. GAP'ta, 120 cm derinliğe kadar, toplam 0.73 Pg karbon stoku hesaplanmıştır ve bu beklenenden fazladır. Bölge topraklarında organik karbon stoklarının, yağış miktarının azalmasıyla birlikte, kuzeyden güneye doğru giderek azaldığı saptanmıştır.Toprakların organik madde biriktirme hızları, 120 cm kalınlık göz önüne alındığında, sırasıyla Kireçsiz Kahverengi Orman topraklarında 4.39, Kestanerengi topraklarda 3.10, Kahverengi Orman topraklarında 2.95, Bazaltik topraklarda 2.66, Vertisollerde 1.88, Kahverengi topraklarda 1.87, Kırmızı Akdeniz topraklarda 1.84, , Kırmızımsı Kahverengi topraklarda 1.72, Koluviyal topraklarda 1.72, Aluviyal topraklarda 1.46, ve Kireçsiz Kahverengi topraklarda ise 1.35 g C m-2 yıl-1 bulunmuştur. İncelenen bir organik toprak profilinde ise birikme hızı 18.44 g C m-2 yıl-1 dır. Bu verilere göre, organik topraklar hariç, en hızlı organik madde biriktiren topraklar ormanlık alanlarda bulunmaktadır. Eğimin fazlalığına rağmen değerin yüksek çıkması çoğunlukla yağışın fazlalığından kaynaklanmaktadır.Toprakların, 120 cm derinlik bazında, organik karbon oranları: Kireçsiz Kahverengi Orman toprakları 18.45, Kestane rengi toprakları 13.01, Kahverengi Orman toprakları 12.39, Bazaltik topraklar 11.18, Vertisoller 7.88, Kahverengi toprakları 7.86, Kırmızı Akdeniz toprakları 7.72, Koluviyal topraklar 7.23, Kırmızı Kahverengi topraklar 7.22, Aluviyal topraklar 6.15, Kireçsiz Kahverengi topraklar 5.65 kg C m-2 dır. İncelenen organik bir toprakta ise 77.45 kg C m-2 bulunmuştur. Bölgede pedojenik karbonat miktarları 9.53 ? 10.80 kg m-2 arasında değişmektedir. Pedojenik karbon birikim hızları ise 2.27?2.57 g C m-2 yıl-1 arasında değişmektedir ve bu değerler beklenenin üstüde görülmektedir.Tarım organik karbon stoklarının yaklaşık olarak %58'inin kaybolmasına neden olmuştur. Buna aşırı sürüm, hasat sonrası atıkların hayvan yemi için toplatılması veya yakılmasının neden olduğu sanılmaktadır. Bu duruma göre bölgenin orijinal toplam karbon miktarı 1.50 Pg olarak hesap edilmiştir. Bu sayı ekim yapılan topraklarında organik karbon depolama kapasitelerinin yüksek olduğunu da göstermektedir. Toprakların killi ve kireçli olması kayıpların daha da yüksek olmasını önlemektedir. Ayrıca çalışma alanında bulunan ovalarda toprak kalınlığının fazla olması TOK stoklarının, kurak iklime rağmen, bir ölçüde beklenenden fazla olmasına neden olmaktadır.

Abstract:
Global carbon stocks and balances have become internationally very important topics in recent years. Objective of this research was to establish the organic and pedogenic carbon stocks and their rate of accumulation in the Southeast region of Turkey. This region occupies about 7 579 805,2 ha area and has about 0.73 Pg organic carbon stock, which is more than expected. The amount of organic carbon stocks depend mainly on the amount of precipitation and elevation. It decreases from north to south with both the decrease of elevation and precipitation.The rate of organic carbon accumulation in the 120 cm thick soil layer of the major soils of the region from high to low are: Noncalcic Brown Forest soils 4.39, Chestnut soils 3.10, Brown Forest soils 2.95, Bazaltic soils 2.66, Vertisols 1.88, Brown soils 1.87, Red Mediterranean soils 1.84, Reddish Brown soils 1.72, Colluvial soils 1.72, Alluvial soils 1.46 and Non-calcic Brown soils 1.35 g C m-2 yr-1. In an organic soil profile it was 18.44 g C m-2 yr-1. Excluding the organic soil, high amount of organic carbon accumulation rates was found in forested region. Despite the high slope angle, the accumulation rate was closely related to high precipitation in the area studied.The storage of organic carbon in the 120 cm thick soil layer of the major soils of the region from high to low are: Noncalcic Brown Forest soils 18.45, Chestnut soils 13.01, Brown Forest soils 12.39, Bazaltic soils 11.18, Vertisols 7.88, Brown soils 7.86, Red Mediterranean soils 7.72, Colluvial soils 7.23, Reddish Brown soils 7.22, Alluvial soils 6.15, and Non-calcic Brown soils 5.65 kg C m-2. The only organic soil studied had 77.45 kg C m-2. The amounts of pedogenic carbonates changed between 9.53 and 10.80 kg C m-2. The rates of pedogenic carbon accumulation were between 2.27 and 2.57 g C m-2 yr-1, which is somewhat higher then expected.Cultivation has caused about 58% losses of organic carbon from the soil. This is likely due to intensive cultivation, burning of the residue or removal to feed animals. Based on the losses, we have recalculated the original amount of organic carbon in the soil as 1.50 Pg. This shows the high potential of the soil for carbon sequestration in cultivated soils. High contents of clay and carbonates likely reduce the rate of oxidation and therefore, increase the rate of organic matter accumulation. Soil thickness in the plains is also unexpectedly high, supporting the view that the sols are constantly rejuvenated by the soil material brought from higher elevations.