Orman Yangınları Su Kaynaklarını Nasıl Etkiliyor?

Orman Yangınlarının Etkileri

Ormanlar, küresel kara yüzeyinin yaklaşık %31'ini (4 milyar hektar) kaplar ve doğal depolama, filtreleme ve içme suyu teminini içeren geniş bir ekonomik ve ekolojik ürün ve hizmet yelpazesi sunarlar. Dünyanın birçok yerinde ormanlar, evsel, tarımsal, endüstriyel ve ekolojik ihtiyaçlar için yüksek kaliteli su sağlarlar

Sağlıklı ormanların çoğu yıllık yağışı bol olan bölgelerde yer almakta ve nispeten temiz ve büyük miktarlı su akışı sağlamaktadır.

Ormanlık su havzalarından gelen kaliteli su, kapsamlı içme suyu arıtma tesisi ve ilgili altyapı maliyetlerini de azaltarak önemli ekonomik faydalar sağlamaktadır. Küresel ölçekte ormanlar tarafından sağlanan suyun doğal olarak depolanması ve süzülmesinin değerinin yılda yaklaşık 4,1 trilyon ABD doları olduğu tahmin edilmektedir. (1)

Dünyadaki nüfusu hızla artan birçok mega kent büyük ölçüde ormanların sağladığı suya bağımlıdır. Örneğin, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki belediyelerin neredeyse üçte ikisi ve Tokyo, Melbourne, Los Angeles ve Rio de Janeiro dahil dünyanın en büyük şehirlerinin yaklaşık üçte biri, içme suyunun büyük bölümünü ormanlık alanların yoğun olduğu su havzalarından almaktadır. (2) 

ABD dahil birçok ülkede kuraklık sonrası yaşanan su temini sıkıntıları, su miktarını ve kalitesini düzenlemede ormanların kritik önemini anlaşılmasını kolaylaştırmış görünüyor. (3)

Hidrolojik Çevrim Etkileniyor 

Orman yangınları, akarsu akışlarının yıl içindeki değişiminin zamanlamasını ve akımın büyüklüğünü etkileyen hidrolojik süreçleri (akışa geçmeyi etkileme, sızma ve evapotranspirasyon) etkileyebilmektedir. (4) 

Orman bitki örtüsünün yangınla ortadan kalkması, yağışın toprağa düşme hızı ve şiddetinin azaltılmasını önler ve evapotranspirasyon yoluyla ormanlardaki buharlaşmayı da azaltır. Böylece yağmur ve kar toprağa daha hızlı ulaşır yüzey akışı ve akarsu akışları taşkınlar yaratabilecek şekilde artabilir (5). 

Ayrıca, ılıman iklimlerde kar tabakasına daha fazla ulaşan güneş enerjisi kar erimesinin daha erken başlamasına neden olur. Bu da rezervuar depolaması işletmesi ve su ekosistemi dengesi üzerinde olumsuz etkiler yaratabilir. Örneğin, ABD’de Kuzey Rocky Dağları'nda, yanmamış ormanlık alanlardaki suya dönüşen kar miktarında, yanmış ormanlık alanlara kıyasla iki katı yüksek bir oran belirlenmiştir. Orman yangını geçirmiş bölgelerde kar erime oranlarındaki iki kat artış nedeniyle kar örtüsünün tamamen erimesi yaklaşık 9-15 gün önce gerçekleşmiştir (6).

Ekosistemin Dengesi Tamamen Bozuluyor 

Bazı uzmanlar yangın sonrasında, açıklanması karmaşık da olsa hidrolojik sürecin toprağa zarar veren yüksek sıcaklıklardan etkilenebileceğini ileri sürmektedir. Orman yangınlarının sonrasında bazı durumlarda, toprak yüzeyinde veya yakınında su itici (hidrofobik) bir katman oluşurken, diğer durumlarda, koruyucu bitki örtüsünün yanması ve uzaklaştırılmasından sonra arka planda doğal bir su geçirmeyen tabaka oluşur. (7) 

Bu tabaka, yağmur veya kar erimesi sırasında suyun toprağa sızmasını ciddi şekilde azaltabilir veya önleyebilir, bu da düşen yağışın hızla akışa geçmesini sağlar. (8) 

Yangının neden olduğu toprağın su geçirimsizlik derecesi ve bunun orman yangınından sonraki ömrü, en çok iri taneli kuru topraklarda ve büyük yangınlardan sonra daha belirgin olarak ortaya çıkmaktadır (9). 

Çok büyük yangınlar, toprak özelliklerine (örneğin, yapısı, su içeriği, organik madde miktarı) bağlı olarak değişen karmaşık tepkiler üretebilir (10). 

Toprak özelliklerindeki bu farklar, toprağın infiltrasyon özelliğini de etkileyerek suyun daha fazla ve daha hızlı bir şekilde akışa geçmesine neden olabilir (11). 

Yangın sonrasında araziden gelecek akışın miktarı ve süresi, yangın sonrasındaki kül tabakası kalınlığı, ince sedimet ve iğne yapraklı birikim nedeniyle oluşacak yüzey sızdırmazlığından da etkilenebilir. (12) 

Genel olarak, orman yangınları hidrolojik süreçleri etkileyerek, ani taşkınları arttıracak sık tekerrürlü yağışlara neden olabilir. Ayrıca bu taşkınların tahmin edilebilmesini de zorlaştırabilir (13).

Ancak bir orman yangını yaşanan bölgedeki akışlarının uzun vadeli kayıtları nadiren bulunmakta, bu da yangının etkilerini değerlendirmeyi zorlaştırmaktadır. Bununla birlikte, verilerin mevcut olduğu birkaç durumda, 6-7 yıl boyunca bölgede oluşan pik debilerde 2 ila 5 kat artışlar bildirilmiştir. (13). 

Çeşitli araştırmalar, küçük orman yangınlarının yangın sonrasında yağışla oluşacak pik debiler üzerinde ölçülebilir etkiler yaratmadığını ortaya koymuştur. Ancak bazı araştırmalarda orta ve büyük ölçekli ve uzun süreli yangınların hidrolojik etkisinin çok daha fazla olduğu görülmüştür. Yangından sonra bu bölgeye düşen kısa süreli şiddetli yağışların normal ormanlık arazilerde daha önce gözlemlenenden 5 ila 8 kat daha büyük pik debiler üretebileceği sonucuna varılmıştır (14,5).

Değerlendirme 

Orman yangınları, su ekosistemini etkileyerek, su temini ve arıtma sistemleri, halk sağlığı ile ilgili sonuçlar doğuracak şekilde su kaynaklarını önemli ölçüde tehdit edebilir. Ancak bu tehditler belirli etkiler altında coğrafi bölgelere göre önemli ölçüde değişiklik göstermektedir. Bir yangının ürettiği etkiler, başka bir yangının ürettiği etkilerden farklı özellikler taşıyabilmektedir. Bu nedenlerle orman yangınlarının çeşitli su kaynakları ve hidrolojik çevrim üzerindeki etkilerini yerel ve bölgesel olarak tahmin etmek kolay değildir.

Ancak iklim değişikliğinin ve orman yangınlarının su kaynaklarını yerel hidrolojik koşulları çeşitli ölçülerde etkilediği bilinmektedir. Hem dünyada hem de ülkemizdeki artmakta olan orman yangınları dikkate alındığında su veya toprak kaynakları ile ilgili kurumlarının bu etkileri giderek daha fazla öngörebilmesi gerekecektir. 

Kaynakça  

1.Costanza, R.; d’Arge, R.; de Groot, R.; Farberk, S.; Grasso, M.; Hannon, B.; Limburg, K.; Naeem, S.; O’Neill, R. V.; Paruelo, J.; Raskin, R. G.; Suttonkk, P.; van den Belt, M. The value of the world’s ecosystem services and natural capital Nature 1997, 387 (6630) 253– 260

2. Committee on Hydrologic Impacts of Forest Management. Hydrologic Effects of a Changing Forest Landscape; The National Academies Press: Washington, D.C., 2008; p 157.

3. Vose, J. M.; Sun, G.; Ford, C. R.; Bredemeier, M.; Otsuki, K.; Wei, X.; Zhang, Z.; Zhang, L. Forest ecohydrological research in the 21st century: What are the critical needs? Ecohydrology 2011, 4 (2) 146– 158

4.Shakesby, R. A.; Doerr, S. H. Wildfire as a hydrological and geomorphological agent Earth-Sci. Rev. 2006, 74 (3–4) 269– 307

5.Neary, D. G.; Gottfried, G. J.; Ffolliott, P. F. In Post-Wildfire Watershed Flood Responses, 2nd International Wildland Fire Ecology and Fire Management Congress and 5th Symposium on Fire Forest Meteorology, Orlando, FL, November 16–20, 2003; American Meterological Society: Boston, MA, 2003; p 7.

6.Burles, K.; Boon, S. Snowmelt energy balance in a burned forest plot, Crowsnest Pass, Alberta, Canada Hydrol. Processes 2011, 25 (19) 3012– 3029

7.Doerr, S. H.; Woods, S. W.; Martin, D. A.; Casimiro, M. “Natural background” soil water repellency in conifer forests of the north-western USA: Its prediction and relationship to wildfire occurrence J. Hydrol. 2009, 371 (1–4) 12– 21

8.Huffman, E. L.; MacDonald, L. H.; Stednick, J. D. Strength and persistence of fire-induced soil hydrophobicity under ponderosa and lodgepole pine, Colorado front range Hydrol. Processes 2001, 15 (15) 2877– 2892

9.Shakesby, R. A.; Doerr, S. H.; Walsh, R. P. D. Erosional impacts of soil hydrophobicity: Current problems and future research directions J. Hydrol. 2001, 231–232 (S1) 178– 191

10.Mataix-Solera, J.; Cerda, A.; Arcenegui, V.; Jordan, A.; Zavala, L. M. Fire effects on soil aggregation: A review Earth-Sci. Rev. 2011, 109 (1–2) 44– 60

11.Ebel, B. A.; Moody, J. A. Rethinking infiltration in wildfire-affected soils Hydrol. Processes 2013, 27 (10) 1510– 1514

12.Cerdà, A.; Doerr, S. H. The effect of ash and needle cover on surface runoff and erosion in the immediate post-fire period Catena 2008, 74 (3) 256– 263

13.Moody, J. A.; Martin, D. A. Initial hydrologic and geomorphic response following a wildfire in the Colorado Front Range Earth Surf. Processes Landforms 2001, 26 (10) 1049– 1070

14.Moody, J. A.; Martin, D. A. Post-fire rainfall intensity-peak discharge relations for three mountainous watersheds in the western USA Hydrol. Processes 2001, 15 (15) 2981– 2993