Sünger Etkisi: Ormanlar Bir "Sünger" Gibi Davranarak Hem Selleri, Hem Erozyonu, Hem de Kuraklığı Önlüyor!

Ormanlar, gezegenimizdeki kara yüzeylerinin yaklaşık %31'ini kaplamaktadır. Sayısız canlı türüne yaşam alanı sağlarlar, karbon döngüsünde hayati bir rol oynarlar ve her zaman görünür olmayabilecek şekillerde insanların hayatta kalması için çok önemlidirler. Bu ekosistemlerin en dikkat çekici ancak daha az tartışılan rollerinden biri de su yönetimindeki işlevleridir. Doğal süngerler gibi davranan ormanlar suyu emer, depolar ve doğru zamanda salarak gezegenimizin hidrolojik dengesinin korunmasında kritik bir rol oynar. Bu yetenek sadece orman içindeki biyolojik çeşitliliği desteklemekle kalmaz, aynı zamanda su kaynaklarını dengeleyerek ve doğal afetleri azaltarak insan nüfusunu da besler. Ormanların suyu nasıl yönettiğini anlamak, odun ve yaban hayatının ötesindeki değerleri hakkında çok şey ortaya koyabilir.

Hidrolojik Döngü ve Ormanlar

Ormanların en iyi bilinen işlevi atmosferik karbondioksitin (CO₂) emilimidir. Özellikle biyolojik olarak genç olan geniş bitki örtüsü kitleleri tarafından gerçekleştirilen fotosentez, atmosferin küresel ısınmasına neden olan en önemli gaz olan CO₂'nin emilmesinde önemli bir unsurdur. Bu kabul, Kyoto Protokolü'nün imzalanması sırasında bir araya gelen tüm uzmanların, havadaki yüksek ve artan CO₂ konsantrasyonunun azaltılmasına yardımcı olan ekosistemleri ifade etmek üzere "karbon yutağı" (İng: "carbon sink") terimini kullanmalarına yol açmıştır.

Son yıllarda biyologlar, bitkilerin atmosferden CO₂ emdiği, karbonun bir kısmını depoladığı ve havaya oksijen geri verdiği süreci anlamak için önemli veriler keşfetti. Keşiflerden biri, ılıman ormanların daha fazla CO₂ emen ormanlar olduğu, tropikal ormanların ise emilen ve salınan CO₂ arasında genellikle bir denge sağladığıdır. Bu nedenle ormansızlaşmaya karşı mücadele iklim değişikliğini azaltmak için çok önemlidir.

Bununla birlikte, son birkaç on yılda bilim, ormanların iklimbilim ve hidrolojideki önemini, gezegenin dengesi için de gerekli olan yönlerini derinlemesine incelemiştir. Görünen o ki ormanlar, suyu filtreler ve temizler, aksi takdirde toprağı aşındıracak olan şiddetli yağışların neden olduğu su akışını azaltır ve sel meydana geldiğinde nehir kıyılarının yer değiştirmesini önler. Orman toprağı, mera ile kaplı toprağa göre dört kat, bitki örtüsü olmayan toprağa göre ise 18 kat daha fazla yağmur suyunu emer. Bu nedenle orman toprağı, toprak kayması ve sel gibi suyla ilgili afet riskinin azaltılmasına katkıda bulunur.

Bu nedenle biyologlar, su döngüsündeki rollerini tanımlarken ormanları sık sık süngerlere benzetirler; çünkü büyük miktarlarda suyu depolayabilir ve bitkilerin yaprakları aracılığıyla serbest bırakabilirler. Araştırmacılar, 30 metrelik bir ağacın buhar olarak ortalama 3.000 litreden fazla su yayabildiğini hesaplamaktadır. Bu nedenle, ormanların yarattığı mikro iklimin önemini anlayabiliriz; zira bunlar genellikle çölleşmenin ilerlemesine karşı bir bariyer görevi görür ve Dünya'nın iklim dengesinde kilit bir unsurdur.

Gerçekten de suyun hidrolojik döngüdeki yolculuğu, ormanlar tarafından derinden etkilenir. Yağmur, ormanlık araziye düştüğünde sadece akarsulara akıp gitmez veya toprağa direkt olarak sızmaz. Bunun yerine, bir kısmı yapraklar, dallar ve gövdeler tarafından tutulur, bu da durdurma olarak bilinen bir süreçtir. Tutulan bu su, buharlaşarak atmosfere geri dönebilir, havanın nem içeriğine katkıda bulunabilir veya sonunda orman tabanına damlayabilir, bu da geçiş suyu olarak adlandırılır. Bir miktar su da gövde akışı olarak bilinen bir süreçle doğrudan gövdeden aşağı akar ve bu da suyu doğrudan ağaç tabanı çevresindeki toprağa iletmek için özellikle önemlidir.

Bu süreçler, yağışların toprağa ulaşmadan önce hızının azaltılması, böylece erozyonun en aza indirilmesi ve sele yol açabilecek hızlı akışın önlenmesi için çok önemlidir. Ayrıca, genellikle organik madde ve çalılık bakımından zengin olan orman tabanı, suyun hareketini daha da yavaşlatarak toprağa infiltrasyonunu artırır.

Su Emme ve Depolama Kapasiteleri

Ormanlar sadece yoğun bitki örtüsü nedeniyle değil, öncelikle toprak yapısı ve bileşimi nedeniyle su depolamada mükemmeldir. Orman toprakları tipik olarak organik madde bakımından zengindir, bu da gözenekliliklerini ve su tutma kapasitelerini artırır. Ağaçların ve diğer bitki örtüsünün kökleri de toprakta suyun daha derinlere nüfuz etmesini ve toprak altında depolanmasını sağlayan yollar oluşturarak bu sürece katkıda bulunur.

Orman türü, su depolama kapasitesini önemli ölçüde etkiler. Örneğin tropikal yağmur ormanları, yoğun kanopileri ve çok katmanlı bitki örtüsü yapılarıyla büyük miktarlarda su depolayabilirken, iğne yapraklı ağaçlarıyla boreal ormanlar farklı emme ve tutma yeteneklerine sahiptir. Bu su depolama kabiliyeti sadece nehirlerdeki akarsu akışını düzenlemekle kalmaz, aynı zamanda kurak dönemlerde nem mevcudiyetini koruyarak mevsimsel değişiklikler boyunca ormanın biyolojik çeşitliliğini destekler.

2013'te yapılan bir çalışma, ormanların "sünger etkisi"ne ilişkin kanıtlara bir yenisini daha ekledi.^[1] Smithsonian Tropikal Araştırma Enstitüsü (STRI) ve diğer kurumlardaki bilim insanları tarafından Water Resources Research dergisinde yayınlanan araştırma, Panama'daki ormanların fırtınalar sırasında en yüksek yüzey akışını azaltarak ve kuraklık sırasında depolanan bu suyu serbest bırakarak aşırı hava olaylarını hafifletmeye yardımcı olduğunu ortaya koydu.^[2] Bulgular, ormanlarda ve meralarda yaklaşık 450 tropik fırtına sırasında yapılan ölçümlere dayanıyor. STRI kıdemli araştırma görevlisi ve Wyoming Üniversitesi'nde inşaat mühendisliği profesörü olan başyazar Fred Ogden yaptığı açıklamada şöyle diyor:

Farklı arazi kullanım geçmişlerine ve arazi örtüsüne sahip havzalar arasında hidrolojik tepkide büyük farklılıklar ölçtük. Nihai hedefimiz bu etkileri daha iyi anlamak ve bu gelişmiş anlayışı tropikal havzalarda arazi kullanım etkilerini tahmin etmek için geliştirmekte olduğumuz yüksek çözünürlüklü bir hidrolojik modele dahil etmektir.

Çalışma, ormanların ormansızlaştırılmış alanlara göre yüzey akışını yavaşlattığı savına güçlü bir destek bulmuştur. STRI ve U.S. Geological Survey'de hidrolog olan çalışmanın ortak yazarı Robert Stallard yaptığı açıklamada şöyle diyor:

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Neden Desteğe İhtiyacımız Var?

Aslında maddi destek istememizin nedeni çok basit: Çünkü Evrim Ağacı, bizim tek mesleğimiz, tek gelir kaynağımız. Birçoklarının aksine bizler, sosyal medyada gördüğünüz makale ve videolarımızı hobi olarak, mesleğimizden arta kalan zamanlarda yapmıyoruz. Dolayısıyla bu işi sürdürebilmek için gelir elde etmemiz gerekiyor.

Bunda elbette ki hiçbir sakınca yok; kimin, ne şartlar altında yayın yapmayı seçtiği büyük oranda bir tercih meselesi. Ne var ki biz, eğer ana mesleklerimizi icra edecek olursak (yani kendi mesleğimiz doğrultusunda bir iş sahibi olursak) Evrim Ağacı'na zaman ayıramayacağımızı, ayakta tutamayacağımızı biliyoruz. Çünkü az sonra detaylarını vereceğimiz üzere, Evrim Ağacı sosyal medyada denk geldiğiniz makale ve videolardan çok daha büyük, kapsamlı ve aşırı zaman alan bir bilim platformu projesi. Bu nedenle bizler, meslek olarak Evrim Ağacı'nı seçtik.

Eğer hem Evrim Ağacı'ndan hayatımızı idame ettirecek, mesleklerimizi bırakmayı en azından kısmen meşrulaştıracak ve mantıklı kılacak kadar bir gelir kaynağı elde edemezsek, mecburen Evrim Ağacı'nı bırakıp, kendi mesleklerimize döneceğiz. Ama bunu istemiyoruz ve bu nedenle didiniyoruz.

Destek Ol

Fırtınaların doruk yaptığı zamanlar için sonuç muhteşem. Otlatılan arazilerden gelen yağmur suyu akışı, ormanlık arazilerden gelen akıştan çok daha yüksek. Sonuçlar en net şekilde büyük fırtınalardan sonra ortaya çıkıyor.

Araştırma, ayrıca ormanların kurak mevsimde daha fazla su bıraktığını ortaya koyarak, yıl boyunca su akışını düzenleme, aşağı havza tarımına yardımcı olma ve çalışması için büyük miktarda tatlı suya ihtiyaç duyan Panama Kanalı'na güç sağlama konusundaki önemini ortaya koydu.

Araştırmacılara göre bulgular pek sürpriz olmasa da, uzun süreli izleme sayesinde mümkün olan alışılmadık derecede iyi verilere dayanıyor. Stallard, şöyle diyor:

Sünger etkisine dair daha fazla bilimsel kanıt olmamasının nedenlerinden biri, doğanın size sunduklarını almak zorunda olmanızdır. İyi sonuçlar elde etmek için uzun vadeli kurumsal bir taahhüt gerekiyor. USGS, STRI, Wyoming Üniversitesi ve Panama Kanalı İdaresi bunu yapabilecek kaynaklara sahip.

Transpirasyon: Gizli Akış

Bir ormanın su ile etkileşiminin daha az görünür ancak kritik yönlerinden biri terlemedir. Bu süreç, suyun ağaç kökleri tarafından emilmesini ve daha sonra gövdeden yapraklara taşınarak burada su buharı olarak atmosfere salınmasını içerir. Terleme, bulut oluşumuna ve yağışa katkıda bulunan su döngüsünün önemli bir bileşenidir.

Farklı ağaç türleri farklı oranlarda terleme yapar ve bu da yerel ve bölgesel iklimleri etkiler. Örneğin büyük bir meşe ağacı yılda 150.000 ton su geçirerek yerel nem ve sıcaklık seviyelerini etkili bir şekilde etkileyebilir. Orman yoğunluğu da bir rol oynar; daha yoğun ormanlar daha yüksek terleme oranlarına yol açabilir, bu da daha fazla bulut oluşumuna ve potansiyel olarak daha fazla yağışa neden olabilir.

Dolayısıyla ormanlar, suya erişimin zor olduğu bölgelerde suya erişimi kolaylaştırmak için de kilit bir rol oynamaktadır.^[3] Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Organizasyonu (FAO) tarafından yapılan bir analize göre, örneğin Uluguru Dağları'ndaki ormanlar, Tanzanya'nın başkenti Darüsselam şehrinin 2,5 milyon sakinine içme suyu sağlamaktadır. Benzer süreçler, içme suyunun çoğunu dağ ormanlarından elde eden Ekvador'daki Quito ve Mexico City gibi şehirlerde de görülebilir.

Sellere Karşı Bizi Savunan Ormanlar

Ormanların sel yönetimindeki rolü, doğal süngerler olarak işlevlerinin mükemmel bir örneğidir. Ormanlar yağmur suyu akışını emerek ve yavaşlatarak drenaj sistemleri üzerindeki yükü azaltır ve sel olayları riskini düşürür. Bu emme kapasitesi, özellikle hızlı akışın mansapta şiddetli sellere yol açabileceği dağlık bölgelerde çok önemlidir.

Araştırmalar, tarım veya kentsel gelişim için ormansızlaştırılan alanların, ormanlık muadillerine göre önemli ölçüde daha yüksek akışa ve daha büyük sel riskine maruz kaldığını göstermiştir. Bu nedenle, orman örtüsünün korunması sadece ekolojik faydalar için değil, aynı zamanda doğal afetlerin etkili bir şekilde azaltılması için de gereklidir.

Sonuç

Ormanların su yönetiminde oynadığı karmaşık rol, korunmaları için ikna edici bir argümandır. Doğal sünger işlevi gören ormanlar aşırı yağışların etkilerini hafifletir, sel riskini azaltır ve sürekli tatlı su kaynağı sağlar. Bu nedenle koruma çabaları sadece ağaçları ve vahşi yaşamı korumakla ilgili değil, aynı zamanda dünyadaki yaşam için hayati önem taşıyan bu doğal hidrolojik süreçleri sürdürmekle de ilgilidir.

Ormanlar aşırı meteorolojik olayların ve iklim değişikliğinin önlenmesine yardımcı olurlar, ancak ne yazık ki küresel ısınmaya karşı savunmasızdırlar. Gezegenin orman kütlesini yönetirken yağış miktarındaki azalma ya da değişiklikler göz önünde bulundurulmalıdır ve bu, çölleşmeyle mücadelenin temel hedeflerinden biri olmalıdır.

Küresel değişimlerle yüzleşmeye devam ettikçe, bu doğal sistemleri korumanın önemi daha da belirgin hale gelmektedir. Ormanların korunması ve sürdürülebilir yönetimine yönelik politikalar, ormanların Dünya'nın süngerleri olarak rollerini yerine getirmeye devam etmelerini sağlamak, gelecek nesiller için çevresel istikrarı ve insan refahını güvence altına almak için çok önemlidir.