ORMANLARDA KARBON BİRİKİMİ ve YILLIK DEĞİŞİMİN BELİRLENMESİNDE BAŞVURULAN TEMEL YAKLAŞIMLAR Prof. Dr. Ünal ASAN Prof. Dr. Ahmet YEŞİL Yard. Doç. Dr. İbrahim ÖZDEMİR Araş. Görev. Serhun SAĞLAM

GİRİŞ Küresel iklim değişiminin nedenleri üzerine ileri sürülen görüşler: a) ozon tabakasındaki incelme, b) güneş yüzeyinde oluşan manyetik fırtınalar, c) Dünya eksenindeki kayma ve sapmalar ile güneş etrafındaki yörüngesinin basıklaşması, d) sera etkisi olarak dört ana başlık altında toplanmaktadır. Bu görüşler arasında en fazla taraftar bulan “Sera Etkisi” dir. Bu nedenledir ki, Dünya Meteoroloji Örgütü (WMO) ve Birleşmiş Milletler Çevre Programı (UNEP) tarafından küresel iklim değişikliğinin tanımı, “Karşılaştırılabilir bir zaman diliminde gözlenen doğal iklim değişkenlikleri ile, küresel atmosferin doğal yapısını doğrudan ya da dolaylı biçimde bozan insan etkinlikleri sonucunda iklimde oluşan değişikliklerin bütünü” biçiminde yapılmıştır

Bu tanımdan da anlaşılacağı üzere, iklimde gözlenen değişimin bir bölümü doğal olaylardan kaynaklanmaktadır. Nitekim, dünya ikliminin jeolojik çağlar içinde milyonlarca defa ısınıp soğuduğu bilimsel araştırmalar ile sabittir. Bu nedenle, yapılan tanımda iklim değişiminin bir bölümünü doğal karşılamakta ve fakat bu değişiminin temel nedeni olarak özellikle 1850 yılında başlayan sanayi devriminden sonra atmosfer içinde miktarı giderek yükselen sera gazları ile, sonucu ormansızlaşmaya varan arazi kullanım değişikliği gösterilmektedir.

Çizelge 1: Sera Gazları ve Zaman İçindeki Değişimleri CO2 CH4 N2O CFC11 Atmosferik birikim birimi * (Ppmv) (Ppbv) (Pptv) Sanayi öncesi (1750-1800) ~280 ~700 ~275 1994 Yılındaki 358 1720 312 268 Yıllık değişim (birikim) 1.5 10 0.8 Yıllık değişim (yüzde) 0.4 0.6 0.25 Atmosferik ömrü (yıl) 50-200 12 120 50

Bu çizelgeden de anlaşılacağı üzere, sera etkisi üzerindeki en büyük pay milyonda 1,5 ile CO2 ye aittir. CH4 ün etkisi yüz milyonda 1, N2O nun etkisi ise milyarda 1 den azdır. CFC-11 in etkisi ise, triyonda 268 dir. Bu durum, sera etkisinin birincil nedeninin CO2 miktarının yükselmesi olduğunu göstermektedir. Bu nedenle, küresel iklim değişimini önlemede ilk sıra CO2 ye verilmektedir. Böylece; bir taraftan kimi yasal düzenlemeler ile atmosfere bırakılan CO2 miktarını düşürülürken, bir taraftan da mevcut orman kaynaklarını korumak ve genişletmek suretiyle CO2 tüketimi hızlandırılmaya çalışılmaktadır

Buna göre, küresel iklim değişimi denildiğinde kısaca; son 150 yıl içinde atmosferin doğal yapısında fosil yakıt tüketimi ile doğrudan, ya da sonucu ormansızlaşmaya varan arazi kullanım değişikliği ile dolaylı yoldan insan etkisiyle oluşan komplike süreç sonucunda iklimde ortaya çıkan değişimleri anlamamız gerekmektedir. Bu fenomeni önlemek için de ormanları bu düşünce doğrultusunda işletmemiz ve böylece, orman alanlarını genişletmek suretiyle atmosferden emilen CO2 miktarını giderek arttırmamız öngörülmektedir

Orman alanlarının bu bağlamdaki önemli etkisinden ötürüdür ki, bu öngörü sürdürülebilir orman işletmeciliğinin altı ana kriteri arasında da yerini almış ve Rio-Helsinki sürecine dahil olan ve Kyoto protokolüne imza veren ülkelere ormanlarındaki karbon stok değişimlerini her yıl deklere ederek, ülkelerinin dünya karbon döngüsüne ve küresel ısınmaya ne yönde etki yaptıklarını standart bir formata göre açıklama zorunluluğu getirilmiştir. Bu format, IPCC dokümanları arasında Good Practice Guidance for Land Use, Land Use Change and Forestry (GPG - LULUCF) adı ile anılmaktadır (IPCC 2004). Kılavuz da, hem sera gazlarının atmosfere salınan (Emisyon) ve hem de atmosferden emilen miktarlarının hesaplanmasında nasıl bir yöntem izleneceği, ilgili ülkelerin ormancılık seviyeleri, orman kaynaklarına ilişkin envanter kayıtları, özgün araştırma verileri ve çağdaş bilgi teknolojisini kullanabilme kapasitelerine göre seçenekli olarak açıklanmaktadır.

2005 yılı itibariyle Kyoto protokolüne imza koymamış olsa da, Türkiye Rio-Helsinki sürecinin içinde yer almış ve Birleşmiş Milletler çevre Programına uyacağını 1992 yılında kabul ve beyan etmiştir. Ancak, gerek Türkiye’nin Kyoto Protokolüne henüz dahil olmaması ve gerekse Çevre ve Orman bakanlıklarının önceden iki ayrı bağımsız birim halinde örgütlenmiş bulunması nedeniyle, Türkiye, Birleşmiş Milletler İklim Değişikliği Çerçeve Sözleşmesinin öngördüğü ulusal bildirimi bugüne kadar yapmamıştır. Avrupa Birliği’ne giriş sürecindeki Türkiye’nin, çevre konularına ilişkin mevzuatını da bu birliğinkine uydurma zorunluluğu kaçınılmazdır. Nitekim bu husus devlet tarafından da fark edilmiş ve Çevre ve Orman Bakanlığı tarafından “Birinci Ulusal Bildirim Hazırlık Çalışmaları” (Enabling Activities for the Preparation of Turkey’s Initial National Communication to the UNFCCC) adı altında yürütülen proje çerçevesinde, Türkiye ormanlarındaki yıllık karbon stok değişimini belirleme amacıyla yeni bir çalışma başlatılmıştır.

Bu bildirinin amacı, sera gazları envanteri ve özelikle ormanlardaki karbon birikimini hesaplamak amacıyla IPCC tarafından GPG-LULUCF adı ile 2003 yılında hazırlanan kılavuzda orman ekosistemlerinin değerlendirilme biçimi hakkında bilgiler vererek, Türkiye ormanlarındaki yıllık karbon stok değişiminin bu kılavuzda öngörülen biçimde belirlenmesi sırasında karşılaşılan güçlüklere ve bunların çözümü için öngörülen tedbirlere işaret etmektir. Kılavuz, orman ekosistemleri dışında beş değişik arazi kullanımı da içerdiği için, verilecek bilgiler sadece ormanlar ile sınırlı tutulacaktır. Ancak, küresel iklim değişiminin iki ana faktöründen birisi arazi kullanım değişimi olduğundan, bu konudaki temel görüşlere de kısaca değinilecektir.

GPG-LULUCF ‘UN TEMEL ESASLARI VE ORMANLARIN YERİ Ormansızlaşma ve Fosil Yakıt Tüketimlerinin CO2 Emisyonları İçindeki Payları

Emisyon Kaynakları ve Yutak Alanlar Arasındaki Küresel Karbon Döngüsü ve Son 150 Yıl İçindeki Durum

Arazi Kullanım Şekilleri ve Sınıflandırılması LULUCF kılavuzu, arazi kullanım biçimlerini altı değişik alan kategorisinde sınıflandırmaktadır. Alan kategorileri, hem arazideki bitkisel ekosistemleri (örneğin, Orman arazisi, Otlak, Sulak Arazi), hem de arazi kullanım biçimlerini (örneğin Tarım arazisi, Yerleşimler) birlikte ifade etmektedir, Orman Arazisi Bu kategori, orman arazisini tanımlamak için kullanılan ve bir eşik değeri ile tutarlı (%10 ve daha fazla tepe kapalılığına sahip) ağaçlık bitki örtüsüne sahip tüm arazileri kapsar. Orman arazileri önce işletilen ve işletilmeyen alt kategorilerine ve ayrıca ekosistem türüne göre alt kategorilere ayrılır. Bu sınıf ayrıca, orman arazisi kategorisi eşiğinin altında olan fakat bu eşiği geçmesi beklenen bitki sistemlerini de kapsar.

FAO tarafından yayınlanan FRA 2000 “Terim ve Tanımlamalar” daki kabullere göre, bir yerin orman sayılması için alan üzerindeki ağaçların %10 ve daha fazla tepe kapalılığına sahip olması gerekir. Buna göre, Türkiye’de orman sayılan 10,5 milyon ha alan orman kategorisine girmemektedir. Ancak, bu alanın çok büyük bir bölümü, sadece koruma önlemlerinin alınmasıyla dahi, bu alt sınırı kolayca aşabilecek niteliktedir. Diğer taraftan, üzerlerinde ortalama 10 m3 / ha ağaç serveti taşıyan ve 0,25 m3 / ha artım performansına sahip olan bu alanların normal kapalılığa ulaştıklarında bağlayacakları karbon dikkate alınırsa, bu büyüklükteki bir alanın küresel iklim değişimini etkilemede büyük önem taşıyacağı açıktır. Bu nedenle, orman istatistiklerinde “verimsiz” olarak nitelenen bu alanların karbon hesaplamaları sırasında ayrı bir alt kategori halinde ele alınması zorunlu gözükmektedir.

Tarım (Ekili) arazisi Bu kategori, ekilebilir ve tarım yapılabilir araziler ile, bitki örtüsünün orman arazisi kategorisi için kullanılan eşiğin altına düştüğü tarımsal ormancılık sistemlerini kapsar. Tarla kenarı ağaçları ile zeytin, narenciye, çay, fındık ve meyvelik gibi tarımsal amaçlı plantasyonlar buraya dahil edilmektedir. Türkiye’de tamamı özel mülkiyetteki araziler üzerinde kurulan kavak alanlarının da bu kategoride ele alınması öngörülmektedir. Ancak, kavak alanlarının yurt genelindeki miktarı ve bu alanlardaki ağaç servetinin yıllık değişimini gösteren güvenilir bilgi kaynağı Türkiye’de mevcut değildir.

Otlak ve Mer’alar Sulak arazi Bu kategori, ekili arazi olarak kabul edilmeyen otlak ve çayır arazisini içerir. Ayrıca, bitki örtüsünün orman arazisi kategorisi için kullanılan eşiğin altına düştüğü ve insan müdahalesi olmaksızın orman arazisi kategorisi için kullanılan eşiği geçmesinin beklenmediği sistemleri de kapsar. Kategori ayrıca, ulusal tanımların seçimiyle tutarlı olarak işletilen ve işletilmeyen alt kategorilerine ayrılan tüm otlakları ve hatta tarım alanları içindeki silvo-pastoral sistemleri de içerir. Sulak arazi Bu kategori, yılın tümünde veya büyük bir bölümünde su ile kaplı veya suya doymuş arazileri (örneğin turba alanı) ve orman arazisi, ekili alan, otlak veya iskan alanı kategorilerine girmeyen arazileri kapsar. Kategori, ulusal tanımlara göre işletilen veya işletilmeyen olarak alt bölümlere ayrılabilir. Baraj gölleri işletilen alt bölüm, doğal nehir ve göller işletilmeyen alt bölüm olarak kabul edilir.

İskan arazisi Bu kategori, tüm yerleşim alanları ile hangi düzeyde olursa olsun, diğer bir kategoriye dahil edilmedikçe, ulaşım altyapısına sahip olan tüm imarlı araziyi kapsar. Baca ve egzoz dumanları dahil, katı, sıvı ve gaz halindeki tüm atıkların neden olduğu sera gazlarının envanteri bu kullanım içinde ele alınmaktadır. Diğer araziler Bu kategori, yukarıdaki diğer beş kategoriye dahil edilmeyen çıplak toprak, kaya, buz ve tüm diğer işletilmeyen arazi alanlarını kapsar. Türkiye’de, 2500 m nin üzerindeki çıplak alanların buraya girmesi gerekir. 1 / 100 000 lik haritalarda 0-2000 m arası diğer 5 sınıf için, 2000- 2500 m arası doğal çayırlık ve mera; 2500 m den yukarısı sabit ve değişmez diğer arazi sınıfına girmesi uygun görünmektedir.

LULUCF kılavuzuna göre bir arazi kullanımının kendi kategorisinde değerlendirilebilmesi için, ilgili arazinin bildirim yılında kendi kategorisi için öngörülen özellikleri taşıması ve az 20 yıl aynı kategoride bulunması gerekmektedir. Önceden başka arazi kullanım kategorisinde iken son 20 yıl içinde durumu değişen alanlar, kılavuzda “ Dönüştürülen Alan” statüsünde işlem görmektedir. Bu durumu ormanlık alan kategorisi için somutlaştırır isek, yaşı en az 21 ve daha fazla olan ormanlık alanlar, “Başından beri orman”, ya da kılavuzdaki deyimiyle “Orman Arazisi Olarak Kalan Orman Arazisi” olarak kategorize edilir. Yaşı 20 yıldan az olan ve başka alan kullanımlarından yapay veya doğal yol ile orman haline gelen alanlar ise “Dönüştürülen Alan” kategorisine sokulur.

Önceki Kullanım Bugünkü Kullanım

Arazi Kullanım Sınıflarının ve Değişimlerinin Belirlenmesinde Temel Yaklaşımlar LULUCF kılavuzunda, arazi kullanım sınıflaması ve değişimini izlemek amacıyla üç farklı yaklaşım önerilmektedir. 1-Sadece Arazi Kullanım Biçimlerini Belirlemeye Dayanan Yaklaşım Bu yaklaşımda ormancılık veya tarım istatistikleri gibi, daha önce başka amaçlarla hazırlanmış olan veriler kullanılır. Bu yaklaşımda arazi kullanım değişiminin belirlenmesi, iki ardışık envanter arasındaki farka dayanır. Elde tamamlayıcı veri bulunmaması halinde bu yaklaşım ile kullanım kategorileri arasındaki değişikliklerin ortaya konması mümkün değildir. 2-Hem Arazi Kullanımı ve Hem de Arazi Kullanım Değişiminin Ölçülmesine Dayanan Yaklaşım Sadece arazi kullanım kategorilerini değil, aynı zamanda da bu kategoriler arasındaki değişikliklerin yön ve miktarlarını, yani hangi kategoriden hangi kategoriye geçiş olduğunu da gösterir. 3- Konumsal Arazi Kullanımı (Coğrafi) Veri Tabanına Dayanan Yaklaşım Konumsal veri tabanına oturan bu yaklaşımda arazi kullanım kategorileri, coğrafi konumları ile birlikte belirlenir. Böylece, hem arazi kullanım kategorilerini ve hem de bunların ülkenin neresinde bulunduğunu saptama olanağı sağlar.

ORMAN ALANLARINDA SERA GAZLARI ENVANTERİ ve KARBON STOK DEĞİŞİMİNİN BELİRLENMESİ

Karasal ekosistemler içinde atmosferdeki CO2 in emildiği en önemli yutak alanlar orman ekosistemleri olduğu için, LULUCF kılavuzunda ormanlara çok büyük önem atfedilmektedir. Kılavuz, emilen CO2 içindeki karbonun orman ekosistemlerinde biriktiği yerleri “Karbon Havuzları” olarak tanımlamakta ve bu havuzları üç ana ve beş alt kategoriye ayırmaktadır.

Ana Havuzlar Alt Kategori Havuzlar Temel Bileşenler Canlı Biokütle Toprak Üstü Canlı tüm kütle; toprak üstündeki gövde, kütük, dallar, kabuk, tohum ve yapraklar. Altı (Kökler) 2 mm çaptan daha küçük olan kökler hariç, canlı biokütlenin yaşayan tüm kökleri. Ölü Organik Madde Ölü Odun (Dikili Kuru) Döküntü ya da canlı gövdeler dışında dikili kuru haldeki veya tabanda ya da toprakta bulunan tüm odunsu biokütle. Ölü odun; yüzeyde yatan odunu, dikili kuruları, ölü kökleri ve 10 cm çaptan daha kalın (ülkelere göre değişir) kütükleri içermektedir. Döküntü (Ölü Örtü) Mineral veya organik toprağın üstünde; en azından 10 cm çapta bir tabaka (ülkelere göre değişebilir) oluşturabilen tüm ölü odunsu biokütle, döküntü, humus ve fumic tabakadan oluşmaktadır. Canlı çok küçük (kırıntılar halinde) köklerde bu bölümde sayılmaktadır. Topraklar Toprak Organik Maddesi Minerallerdeki organik karbonu ve organik toprakları içermektedir. Canlı çok küçük kökler toprak organik maddesinden sayılır.

Karbon Havuzlarındaki Stok Değişimlerinin Belirlenmesi IPCC Kılavuzunda her bir havuzdaki yıllık karbon değişiminin miktarını hesaplamak için iki farklı yaklaşım önerilmektedir. 1. Yaklaşım, yıllık karbon (Kazanç-Kayıp) girdi ve çıktısının farkına dayanan metottur. Kılavuzda bu amaçla aşağıdaki eşitlik önerilmektedir: ΔC = ∑ijk [Aijk* (CI-CL) ijk ] (1) Eşitlikte: ΔC = havuzdaki karbon stokunun yıllık değişimini ( ton), A = havuz alanını ( ha), ijk = i; iklim tipindeki, j; orman türünün, k; yönetim ve işletme entansitesi,. CI = biyokütle artışına karşı gelen karbon girdi miktarını (ton / ha / yıl), CL = biyokütle azalmasına karşı gelen karbon kayıp miktarını ( ton / ha / yıl), olarak göstermektedir.

2. Yaklaşım, iki ardışık envanter arasındaki karbon stok farkına dayanan metottur. Kılavuzda bu amaçla aşağıdaki eşitlik önerilmektedir: ∆C = ∑ijk [(Ct2 – Ct1) / (CI -CL)ijk ] (2) Eşitlikte: Ct1 = t1 zamanında havuzdaki karbon stoku, ton C Ct2 = t2 zamanında havuzdaki karbon stoku, ton C Yöntemlerin gerektirdiği veri setleri dikkate alındığında, yöntemin yıllık cari artıma, 2. yöntemin 5-10 yıl ara ile periyodik olarak yapılan iki envanter arasındaki ağaç serveti farkına dayandığı anlaşılmaktadır. 2. yöntemde ara yıllara ait yıllık değişimin belirlenebilmesi için enterpolasyon yapılması gerekmektedir.

Görüldüğü üzere, Havuzlardaki yıllık değişimi belirleyebilmek için ormanlık alanların önce * iklim tiplerine, sonra da *orman tipi ve yönetim biçimine göre ayrıca alt kategorilere ayrılması gerekmektedir.

İKLİM TİPLERİNİN BELİRLENMESİ

LULUCF kılavuzunda iklim tiplerinin ayrılmasında 1-yıllık ortalama sıcaklık (C0 ), 2-yıllık ortalama yağış (mm), 3-ve potansiyel evapotranspirasyon (mm) parametreleri kullanılmaktadır. Kılavuzda Tüm dünya için belirlenen iklim tipleri şunlardır: -Polar-Boreal Kuru, Polar-Boreal Nemli, Soğuk Kuru, Soğuk Nemli, Sıcak Kuru, Sıcak Nemli, Tropik Kuru, Topik Nemli, Tropik Islak

IPCC Kılavuzuna Göre İklim Tiplerinin Ayrım Kriterleri ve Sınırları YOS Yıllık Ortalama Sıcaklık (C0 ) YOY Yağış (mm ) PET Yıllık Potansiyel Evapo-transpirasyon (mm) YOY / PET Polar-Boreal Kuru < 0 C0 X < 1 Polar-Boreal Nemli > 1 Soğuk - Kuru 0 – 10 C0 Soğuk - Nemli Sıcak - Kuru 10 – 20 C0 Sıcak - Nemli Tropik kuru > 20 C0 < 1000 - Tropik Nemli > 20 C 1000 - 2000 Tropik Islak > 2000 Bu tiplerden Türkiye de bulunabilecekler 3-6. sıradaki tiplerdir.

Soğuk – Nemli : mavi renk ve yatay çizgi ile, (― ) Bu kriter ve sınırları Türkiye koşullarına uygulamak için yapılacak iş, meteorolojik kayıtları il bazında değerlendirerek her ile ait YOY / PET oranını hesaplamak ve bu dört iklim tipine giren illeri dört farklı renk ya da tarama ile göstermekten ibarettir. Daha sonra ise, aynı ilkim tipine giren illeri aynı sınıf içinde toplamaktır. İl sınırlarını gösteren bir Türkiye Haritasında il merkezleri yanına YOS ve YOY/PET oranları yazılarak, dört iklim tipinden hangisine giriyor ise, il alanı o iklim tipine ait renk ile taranır. Taramalarda: Soğuk - Kuru : mavi renk ve düşey çizgi ile, ( | ) Soğuk – Nemli : mavi renk ve yatay çizgi ile, (― ) Sıcak - Kuru : oranj renk ve soldan sağa eğik çizgi ile, ( Sıcak – Nemli : oranj renk ve sağdan sola eğik çizgi ile, (

2-Orman Türü Orman türünden kasıt, üzerinde taşıdığı biyokütle itibariyle farklılık gösteren ormanlık alanları hem alan kullanım değişikliğini izlemeye (baştan veri orman olan ve sonradan ormana dönüşen) ve hem de CO2 emisyonu ve absorbsiyonu yönünden sahip oldukları performans farklılığını göstermeye yönelik olarak ağaç türleri (İbreli /Yapraklı /Karışık), orman formu ve işletme şekli (Normal Koru / Endüstriyel Plantasyon / Baltalık), verim sınıfı (Verimli / Verimsiz) ve yaş sınıfı (20 yaşın altında / üzerinde) bakımından alt kategorilere ayırmaktır.

3- Yönetim Biçimi ve İşletme Entansitesi Yönetim biçimi ve işletme entansitesinden kasıt, özellikle biyokütle kaybı yönünden ormanlık alanlarda ağaç kesimi yapılan ve yapılmayan ve böylece biyokütle birikiminin az ve fazla olduğu alanları belirlemektir. Kılavuzda ormanlık alanların bu bakımdan “işletilen ve işletilmeyen alanlar” biçiminde iki alt kategoriye ayrılması öngörülmektedir. Türkiye’de bu bakımdan yapılacak ayrımda ürün ve hizmet üretim amacıyla işletilen ve üzerinden eta verilerek ağaç kesilen tüm ormanları “İşletilen orman alanları” grubuna sokmak; milli parkları, özel statü altındaki koruma ormanlarını ve teknik ve ekonomik bakımdan üretim ormanı olarak görülmeyen muhafaza karakterli ormanları ise “İşletilmeyen orman alanları” kategorisinde ele almak gerekmektedir.

Karbon Havuzlarında Yıllık Stok Değişiminin Belirlenmesi Küresel ısınmanın iki temel faktöründen birisi arazi kullanım değişikliği olduğu için, LULUCF Kılavuzu ormanlık alanlarındaki karbon stok değişimini 2 ayrı kategoride ele almaktadır. Bunlar: 1-Baştan beri orman olan arazilerdeki karbon stok değişimi, 2-Son 20 yıl içinde (Sonradan) ormana dönüşen arazilerdeki karbon stok değişimi dir.