12.03.2018

1

ORM 424

SULAK ALAN EKOLOJİSİ

3. Hafta

Sulak Alan Hidrolojisi

Yrd. Doç. Dr. Arda Özen

HidrolojiSu

seviyesi,

akış,

sıklık

Fiziko-Kimyasal

Çevre

Toprak-su kimyasal

değişimler

Biyota

Bitki, hayvan, bakteri

iklimJeo-morfoloji

Sulak alanların 3 Temel Özelliği

Direk etki

Biyolojik geri besleme

Hidroloji (Su Bilimi)• Yer kürede (yani yeryüzünde, yeraltında ve atmosferde) suyun çevrimini, • Dağılımını, • Oluşumunu, • Fiziksel,kimyasal ve biyolojik

özelliklerini, • Çevreyle ve canlılarla karşılıklı

ilişkilerini hidrolojik döngü içinde inceler

Hidro (su)+loji (bilim)= Hidroloji

Hidrolojik

Araştırmalar

Yeraltı suyu

Su

Kalitesi

Su

Miktarı

Yüzey suyu

5

YAĞIŞ

KAR ERİMESİ VE

YÜZEY AKIŞ

YÜZEY AKIŞ

YER ALTI SUYU AKIŞI

İNFİLTRASYON

Bitki kökleri ile

taşınım

EVAPORASYON

EVAPOTRANSPİRASYON

YOĞUNLAŞMA

TAŞINMA

Wetland hydroperiod is the seasonal pattern of the water

level of a wetland. It defines the rise and fall of a

wetland’s surface.

Relative

depth

J F M A M J J A S O N D

Su seviyesi

aylar

O S M N M H T A E E K A

Çok çeşitli hidrolojik koşullar

12.03.2018

2

7

Su Bütçesi

Yağış Buharlaşma-Terleme

Yüzeyakışı KarSüzülme

Toprak Nem

Depolaması

Yeraltısuyu Beslenmesi

P – ET – R = DS

Girdi – Çıktı = Depolamadaki Değişim

EOGRPIt

V

D

D

Su bütçesi

I: girdiler

P: Yağış

R: Yüzeysel Akış

G: Yeraltı suyu

O: Çıktılar

E: Evapotransprasyon

? Yer altı suyu neden girdi yada Çıktı gibi değerlendiriliyor?

Yer altı Suyu

Yüzeysel Akış

Yağış

Taşkın suları

Deniz suyu

(Tuzlu su

sazlıkları)

SAZLIKLAR

Yer altı Suyu

Deniz suyu (Tuzlu

su sazlıkları)

15-90 cm suya ihtiyaç duyarlar. Gövdelerinde su depolarlar.

SIĞ GÖL Su Bütçesi:

)1(EOPIt

VB

D

D

)2(BVG

Yağış

Çıktılar

Girdiler

V : göl hacmi,

ΔV/Δt : belli bir zaman dilimindeki göl hacmindeki değişim, (t),

Buharlaşma

Yer altı suyu

12.03.2018

3

Yer altı Suyu

Yağış

BATAKLIKLAR/TURBALIKLAR

Yer altı Suyu

Mevsimsel

Taşkınlar

TAŞKIN

OVALARI

Yer altına sızma

Buharlaşma

Suni drenaj

Karasal Ekosistem Sulakalan

Besin

girdisi

Besin ve sucul

canlı hareketi

Hidroloji

Fiziko-

kimyasal

Bazen/her zaman

suyla kaplı

Genel olarak

yüksek: su bitkileri

Besin: kaynak,

değiştirir

Karasal ekosistemle geçiş içindeki

Göller/sulakalanlar

Biyota

Hidrolojik koşullara bağlı olarak her iki

ekosistemin özelliklerini de taşır

Hidroloji

Hidrik ToprakHidrofit(Sulak alan Bitkisi)

SULAK ALAN HİDROLOJİSİ Hidrolojinin Sulak alan Ekosistemi İçin Önemi Hidroloji bir sulak olanı oluşturan özellikleri ve

çeşidini belirleyen en önemli özelliktir

Belli bir tip sulak alanın var olabilmesini hidroloji kontrol eder.

12.03.2018

4

3. İnsan Yapısı Sulak Alanlar

1 su ürünleri üretim havuzları (örneğin balık)

2 havuzlar; çiftlik havuzları, depolama havuzları, küçük tanklar (8 ha’dan küçük)

3 sulanan araziler; sulama kanalları ve çeltikler

4 mevsimsel taşkın tarım arazileri (yoğun kullanılan sulak çayır ve otlaklar)

5 tuz işletme alanları; tuz panoları, tuzlalar vd.

6 su depolama alanları; rezervuarlar/barajlar/bentler/göletler (8 ha’dan büyük)

7 kazılar; moloz/kiremit/kil kazıları, maden ocakları

8 atıksu arıtma alanları; çökeltme havuzları, oksidasyon havzaları

9 kanal ve kanaletler, arklar

Hidrolojinin Sulak alan Ekosistemi İçin Önemi

Hidroloji, jeomorfoloji* ve iklim tarafından kontrol edilir

Sulak alanlar serin ve bol yağış olan bölgelerde daha yoğundur

Düz ve hafif eğimli bölgeler dağlık ve dik yamaçlı bölgeler göre daha fazla sulak alan içerir.

*Yer'in yüzey şekillerinin tanımlanmasını ve oluşum süreçlerinin açıklanmasını konu edinen bilim dalı

Sulak Alan Hidrolojisi

Besin çevrimi

• Bitki dokusu

Alanın üretkenliği

Alanın Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri

• Biyolojik Çeşitlilik

• Organik Malzeme Birikimi

• Beslenme, depolama, boşaltım süreçleri, yüzey suyu yer altı suyu etkileşimleri

Sulak alan Hidroperiyodu: Bir sulak alanın

su seviyesinin mevsimsel değişimi.

Hidroperiyot su seviyesinin iniş ve çıkışını gösterir

Su seviyesi

Ay

O Ş M A M H T A E E K A

Hidroperiyod: Sulak alanın su ile kaplı olduğu zaman diye de tanımlanabilir.

12.03.2018

5

Su seviyesi

limnograf

veya datalogger

Su Seviyesi Değişimi: Su izleri Su izi

Suda kalmış Yapraklar Su Seviyesi Değişimi (SSD)

Doğal veya İnsan kaynaklı Faktörler SSD belirlerler

İklim (Yöresel ve Küresel

iklim olayları)

Havza Karakteristikleri

(Jeolojik ve hidrojeolojik

yapı,Bitkiörtüsü,Havza

büyüklüğü,Havzanınortalama kotu,Havza

alanının çıkış noktasından olan uzaklığa göre dağılımı,Havza

eğimi,Havzanın alan ve şekil parametreleri

MorfometriSu Kullanımı:

antroponojenik

12.03.2018

6

SSD nin Dönemleri

Kısa dönemler gel-git, rüzgar kaynaklı su hareketleri

Yıllık

Yıllararası

Onyıllararası Yüksek su seviyesi

Düşük su seviyesi

Suiçi Bitkileri

Littoral zon

Suüstü BitkileriIslak

çayırlarÇamur

düzlükleri

Yıllık Su Seviyesi Değişimi

Karasal ile Sucul Ekosistem arasındaki geçiş

zonunu belirler (ATTZ)

Suiçi

BitkileriSuüstü

Bitkileri

Islak

çayırlarÇamur

düzlükleri

Littoral zon

Yüzen

bitkiler

Yüksek

Düşük

Yıllık Su Seviyesi Değişimi

•Su bitkilerinin çeşit ve biyokütlesini belirler

Normal

Su bütün yıl boyunca mevcuttur

Yerel yağmurlara göre değişir

Su basar orman sulak

alanı

Yağmurlu periyotta yüzey

suyu var fakat yılın geri

kalan kısmında yüzey

altında birtki kökleri

seviyesindedir

ÖRNEKLER

Yüzey altı suda çok az mevsimsel

değişim

Önemli mevsimsel değişim

Olabilecek en dramatik

hidroperiyod: Amozon Nehri SSD

5-10 m

Yıllar arası SSD/hidroperiyod

SSD aynı değildir

İklim ve başka koşullara bağlı olarak değişir

Kurak ve ıslak dönemler bir birinden tamamen farklıdır

12.03.2018

7

Hidrolojide olan küçük değişimler canlı çeşitliliğinde de da çok büyük değişimler yaratır

Tür toplulukları, çeşitlilik ve ekosistem üretkenliği

Hidroloji besin tuzu miktarını belirler bu da üretimi ve bitki türlerini etkiler

Oksijen miktarına bağlı olarak bakteriden balığa kadar bütün canlı grupları ve türleri etkilenir

Düşük akış

Yüksek akış

Bir

inci

l Ü

reti

m

Haziran Temmuz Agustos

Birincil Üretim sulak alanlarda su akışı olan dönemlerde

durgun su akışı olmayan dönemlere göre daha fazladır

Sulakalan sulu toprak (hidrik) özelliğinden

kuru toprak (mesic) özelliğine geçtikçe tür

komposizyonu çeşitliliği artar

Uzun süre sualtında kalan sulak alanlarda

tür çeşitliliği azalır

SSD nin periyodu önemlidir

Su Seviyesi Değişiminin Periyodu

Baharda çok düşük/çok yüksek su seviyesi

bitki gelişimini sınırlar

Yaz aylarında çok hızlı su seviyesi düşüşü

bitkilerin erken ölmesine neden olur

Kışın çok düşük su seviyesi bitkilerin buz

altında donarak ölmesine neden olur

Her zaman su altında kalan

En az tür çeşitliliği

Su altında sonra hidrik toprakOrta derecede tür çeşitliliği

Önce hidrik toprak ve sonra su

altında: Orta derecede tür çeşitliliği

Her zaman hidrik toprakEn yüksek derecede tür çeşitliliği

Bitki Çeşitliliği

Hidroperiyot veya Su

seviyesi değişiminin Sığ

Göllerde Su içi Bitki

Gelişimindeki Rolü

12.03.2018

8

SIĞ GÖL SULAK ALANLAR

Su bitkilerin

baskın olduğu berrak su

Fitoplankton/AKM baskın

olduğu bulanık su

Kaynak: Scheffer, 1998

Sığ göller su seviyesi değişimine karşı oldukça

hassastırlar.

Su içi bitkiler

gelişme

dönemlerindeki

düşük su

seviyesinde aşırı

artış gösterirler.

Su Kuşu Çeşit ve

Yoğunluğu

Bitki çeşitliliği ve

yoğunluğu ile doğru orantılı

olarak artar.

Göl Derinlik Profili Su içi Bitki Gelişimi İçin Kritik Olabilir

Düşük Su Seviyesinde (DSS) bitki gelişimi gözlenir.

Yüksek Su Seviyesinde (YSS) bitki gelişimi gözlenir.

DSS

YSS

DSS

Florida

Everglages Sulak

alanı

Küçük balıklar

Büyük balık Su seviyesi yüksek iken hem büyük hem de

küçük balıklar küçük ve büyük gölcüklerde

bulunur

12.03.2018

9

Su seviyesi düşmeye başladıkça hem büyük

hem de küçük balıklar sığınak olan derin

sulara kaçar

Yüksek SS

Düşük SS

Su seviyesi düşdükçe özellikle küçük birikintilerde kalırlar zira

büyük havuzcuklarda büyük balıkların avlanma baskısı artar

Su seviyesi tekrar yükseldiğinde küçük

balıklar barınaklarından çıkıp sulak alana

tekrar yayılırlar... Üreme mevsimi

• Sulak Alanlarda su seviyesindeki azalmaya bağlı olarak

balıkların yumurtlama alanlarında azalma ve sonrasında

populasyonlarında azalma

• Su seviyesindeki azalmaya bağlı toplu balık ölümleri

• Düşük su seviyesinde su içi bitkilerin artması ile balıkların

yumurtlama alanlarının azalması ve yumurtaların dip çamuru

altında kalması

Buca, İzmir,2010Sungu Deresi, Muş, 2010

Dere Kurumaları ve Balık Ölümleri

Ötrofikasyon Artışı ve Balık Ölümleri

Eymir ve Mogan, Ankara Balık Ölümleri, 2007 Hidroperiyodun Amfibi

Populasyonuna Etkisi

Hidroperiyoda bağlı olarak larval gelişme

zamanı ve avcı komünitelerin yapısı

belirlenir. Kalıcı su kaynaklarındaki

balıklar geçici su kaynaklarına suların

yükselmesi ile geçip amfibiler için tehdit

oluşturabilir.

Kurbağaların tipik

hayat Döngüsü

İribaşdan ergin

kurbağa olabilmek için

3 ay suda yaşaması

gereklidir

Metamorfoz olabilmesi

için su elzemdir

Erginler çıktıktan

sonra yaşam karada

devam eder sadece

çiftleşmek için suya

ihtiyaç duyulur

12.03.2018

10

Rana sphenocephalaHidroperiyotun Etkisi

“ Uzun hidroperiyot daha fazla R.

sphenocephala yavrularının metamorfoz

geçirmesini sağlıyor. Düşük su seviyesi çift

yaşamlı kurbağaları çok yoğun etkilemektedir

Su altında kalma zamanı (gün)Met

amo

rfo

za u

laşı

p h

ayat

ta k

alan

bir

ey o

ran

ı

Su Seviyesi Değişimi

Hidroperiyotun İnsanlara Etkisi

SSD/Hidroperiyotun

İnsanlara Etkisi

Hatay Havaalanı su altında kaldı

Asi nehri taştı tarlalar ve köy yolları sular altında kaldı.

Taşkınlar

Günümüzde

Geçmişte

12.03.2018

11

KURAKLIK

Yağış açığı

( miktar – şiddet – zaman )

KURAKLIK

Yüksek sıcaklık, çok rüzgar,

düşük nisbi nem,

aşırı güneşlenme,

bulut kapalılığının azlığı

İnfiltrasyonda azalma, yüzey akış ,

yeraltı suyu beslenmesinde azalmaTerleme ve buharlaşmada azalma

Toprak Suyunda Azalma

Bitkide su stresi, biyomas

ve verimde azalma

Akarsu seviyelerinde azalma,

Rezervuarlara akışlarda azalma,

Islak alanlarda yaban hayatta

azalma

Ekonomik Etkiler Sosyal Etkiler Çevresel Etkiler

Mete

oro

loji

k

Ku

rak

lık

Ta

rım

sal

Ku

rak

lık

Hid

rolo

jik

Ku

rak

lı

Za

ma

n (

Sü

re )

Su miktarı ve akış hızıazalması, enerji üretiminin düşmesi

Tarımsal sulamaihtiyacı veürün deseninde

değişim

Nehir akış düzeninin bozulması, su miktarı ve kalitesinin azalması,su canlılarınınyok olması