Geçtiğimiz günlerde, Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Kuruluşu FAO, toprak korumanın önemine dikkat çekmek üzere 2015 yılını Uluslararası Toprak Yılı olarak duyurdu. Duyuruda şöyle denildi:
“Topraklarımız, giderek daha da genişleyen şehirler, ormansızlaştırma, sürdürülebilir olmayan toprak kullanımı ve yönetim uygulamaları, kirlilik, aşırı otlatma ve iklim değişikliği gibi nedenlerle tehlike altında. Mevcut toprak azalma oranları gelecek nesillerin gereksinimlerini karşılayacak kapasiteyi tehdit ediyor.
Sürdürülebilir tarım, gıda güvenliği ve ekosistem hizmetlerinin sağlanması konularında anlaşmaya varılmadıkça, topraklar tehlike altındadır.”
FAO’nun bu duyurusunun üzerinden çok geçmeden, yeni bir çalışma “Merhaba İnsanlar, Elveda Toprak” adıyla yayınlandı! İşte bu araştırma, Kuzey Amerika’da, Avrupalı sömürgeleştirme ve tarım’ın, doğal işleyişte binlerce yılda oluşacak toprak kaybının yalnızca 10 yılda oluşmasına öcülük ettiğini kanıtlıyor. Bilimciler, ilk kez, günümüzdekilerle karşılaştırmak üzere, ABD’deki 10 nehir havzasında doğal erozyon oranlarının miktarını ölçtü.
Çalışma, yerli ormanları kaldırmanın ve intensif tarımı başlatmanın çarpıcı bir şekilde erozyonu hızlandırdığını; doğal işleyişte binlerce yılda erozyona uğrayabilecek toprakların, birkaç 10 yılda kaybedildiğini ortaya koyuyor.
Tüm dünyada, ormansızlaştırmanın ve tarımın erozyonu doğal oranların üzerinde arttırdığı artık iyi biliniyor.
Ancak, bir arazi düzenlemesi için erozyonun doğal oranını -ve bu yüzden, ne kadar insanın arazi kullanımının bu oranı hızlandırdığını- tam olarak ölçümlemek, jeologlar için oldukça zor bir görevdi. Üstelik, kara kullanımı düzenleme ya da balık habitatında çökellerin uygun miktarını ayarlama gibi çevresel karar alma süreçleri bunu zorlaştırıyorken.
Vermont Üniversitesinde jeolog Paul Bierman; Bierman’in eski öğrencisi Luke Reusser ile Londra’daki Imperial College’da jeolog olan Dylan Rood’dan oluşan araştırma ekibi, şimdilerde, ABD’nin güneyindeki on büyük nehir havzasında, ilk kez, geçmişteki erozyon oranlarının miktarını tam olarak ölçümledi.
Bilimciler ürkütücü bir keşif yaptı: Erozyon tepe-eğrisi oranı, Avrupalı göçmenlerden önce, her 2500 yılda 2,5 cm’ydi; arazi bozulmasının pik yaptığı 1800’lerin sonuyla 1900’lerin başında, oranlar her 25 yılda 2,5 cm’ye hızla yükseldi.
Artışın yüz kattan fazla olduğunu söyleyen Paul Bierman’a göre, bitki örtüsünü kaldırdığımızda toprak dağılıyor ve sonra, arazi hızla erozyona uğruyor.
Ekibin bu çalışması 7 Ocak 2015’te, Geology dergisinin Şubat sayısında çevrimiçi yayınlandı. Çalışma ABD Ulusal Bilim Vakfı’nca (NSF) desteklendi.
Değerli Kaynak
Araştırmacılardan Dylan Rood da “Çalışmamız, Avrupa tarzı sömürgeleştirme ve tarımın Kuzey Amerika toprakları üzerinde ne kadar büyük bir olumsuz etkiye sahip olduğunu gösterdi; insanlar, öteki doğal süreçlerden 100 katı aşan bir hızda, toprağı kazıdı!” diyor.
Bilimciler, Virginia’dan Alabama’ya güney Piedmont boyunca yani Appalachian Dağları’yla Atlas Okyanusu kıyı düzlüğü boyunca uzanan dalgalı arazideki balçık toprakların binlerce yılda oluştuğuna; sonra, ağaç kesiminin, pamuk ve tütün üretiminin yoğunlaştığı yalnızca birkaç on yılda, hızla erozyona uğradığına da dikkat çekiyor. Rood’a göre, dünya bu değerli toprağı, insanların tükettiğinin yerine ürünleri hızla koysun diye yaratmaz; böyle giderse, bu düzen sürdürülemez.
Araştırmacılar bu on nehirden 24 çökel örneği topladı, sonra ölçümlerini yapmak için yenileşimci bir teknik uyguladı: Bierman ve ekibi, çalışmasında Vermont Üniversitesi Cosmogenic Nuclide Laboratuvarı’nda, çökellerdeki kuartz’dan elde ettikleri berilyum elementinin, kozmik ışığa maruz bırakılınca oluşan ve ender bir formu olan berilyum-10 izotopunu, uzun dönemlerdeki erozyonu ölçmede, bir tür saat olarak kullandı.
Bu nehir çökelleri on binlerce yıldaki toprak kaybı oranlarını açığa çıkardı. Bilimcilerin Piedmont bölgesinde, geçmişteki ve yerleşim sonrası toprak kaybı karşılaştırması yapmasını sağladı.
Bilimciler, dağlık arazilerde erozyonun 100 kat hızlandığı sonucuna varırken, bu nehirlerin ağzındaki çökel miktarı geçmiş düzeylere göre, yalnızca yaklaşık 5-10 kat artmıştı. Bu şu anlama geliyor: Nehirler erozyona uğramış toprağın yalnızca yaklaşık %6’sını taşıyordu. Bilimcilerin yazdığına göre bu, son iki yüzyılda erozyona uğramış çoğu malzemenin, “eski çökel” olarak yamaçların tabanında ve vadi dipleri boyunca üst üste yığılmış halde, hala olduğu gibi durduğunu gösteriyor.
Bierman, “Doğanın kendi kendine ne yaptığını görmenin çok zor olduğu bu arazide insanın devasa bir parmak izi bulunuyor; ama berilyum-10’un güzelliği, önce neyin geldiğini, bunun altında neyin yattığını görmede insanın parmak izinden görmemizi sağlamasıydı.” diyor ve ekliyor: “Bu çalışma, gezegeni nasıl işlettiğimizle karşılaştırmada, doğanın gezegende nasıl işlediğini anlamamıza katkı yapıyor.”
Toprağı Koruma
Ayrıca bu bilgi “toprak kullanım planlamasını bilgilendirmeye katkı yapabilir” diyen Bierman’a göre, işlemek üzere toprak kullanımın nasıl olacağına ilişkin tarafsız verilere dayalı düzenleyici hedefler de ayarlanabilir. Genellikle, örneğin günlük maksimum çökel yüklenme miktarıyla ilgili düzenlemeler gibi, koruma stratejileri bir bölgenin jeolojisine ve biyolojisine iyi uydurulmuştur. İşte tam da burada Rood soruyor: “Başka bir deyişle, çözülmemiş önemli bir sır şu: ‘İnsanın neden olduğu oranlarla doğal oluşan oranları nasıl karşılaştıracağız; ayrıca insan oranlarını nasıl sürdüreceğiz?’
“Bir yanda yakın geçmişte erozyon oranlarının sürdürülemez olduğunu gösterirken, gelecek için de bir hedef getiriyor.” diyen Rood sözlerini şöyle sürdüyor: “Bir hedef olarak başarılı kaynak koruma stratejileri için, berilyum-10 iztopunu kullanabiliriz; bunlar gelecek nesiller için akıllı çevre politikalarını ve tehdit altındaki toprak ve su kaynaklarını koruyacak düzenlemeleri geliştirmede kullanılabilir.”
İlgilenenler için yayının özgün kaynağı: L. Reusser, P. Bierman, D. Rood. “Quantifying human impacts on rates of erosion and sediment transport at a landscape scale.” Geology, 2015; DOI: 10.1130/G36272.1