Ferhat GÖKBULAK, Sevilay HACIYAKUPOĞLU, Ahmet HIZAL, Muhammet Sahip KIZILTAŞ

Determination of soil loss by $^{137} Cs$ fallout radionuclide in Ömerli watershed of İstanbul, Turkey

Su havzalarındaki toprak erozyonu ve sedimentasyon genel olarak toprak ve su koruma önlemlerinin belirlenmesine yönelik olarak değerlendirilmektedir. Toprak kaybı genellikle modeller ya da parsel çalışmalarıyla belirlenmektedir. Serpinti radyonüklidlerinin (Cs-137, Pb-210, Be-7) radyoaktivitesini temel alan serpinti radyonüklidleri yöntemi (FRN); öngörülen arazi kullanım şekillerinin su havzalarının toprak erozyonu ve sediment verimi üzerindeki etkisini belirlemek için uygun bir yöntem olmasına karşılık, Türkiye’de az kullanılan bir metottur. Bu çalışmada amaç,Paşaköy (fundalık) ve Esenceli (mera) köylerinden seçilmiştir. Her iki çalışma sahasında seçilen referans ve eğimli alanlardan doğal yapısı bozulmamış silindir örnekleri ve 2 cm kalınlığında kesitler halinde toprak örnekleri alınmıştır. Toprak kaybının fundalık alanda 0.49 ile 23.22 t ha-1 yıl-1 ve mera alanında da 0.44 ile 7.23 t ha-1 yıl-1 arasında değiştiği belirlenmiştir. Bu bulgular fundalık alandaki toprak kaybının araştırma alanlarındaki topraklar için öngörülen tolerans değerinden (10 t ha-1 yıl-1) büyük olduğunu göstermektedir. değişik arazi kullanım şekillerinden meydana gelen toprak kayıplarını, sezyum-137 radyoaktivitesinden yararlanarak serpinti radyonüklidleri yöntemi ile belirlemektir. Bu amaca uygun olarak, araştırma alanları Ömerli havzasındaki

Ömerli havzasında (İstanbul-Türkiye) toprak kayıplarının $^{137} Cs^$ serpinti radyonüklidi ile belirlenmesi

Soil erosion and sedimentation in watersheds are usually part of the information to be considered for soil and water conservation measures. Soil loss is generally estimated with models or measured with plot studies. Although fallout radionuclides (FRN)# methodology provides a powerful technique for predicting the impacts of proposed land management strategies on soil erosion and sediment yield within river basins and estimates erosion based on fallout radioisotopes (Cs-137, Pb-210, Be-7) radioactivity, it is rarely used in Turkey. The aim of this study was to determine soil losses from different land use types with FRN’s methodology by using caesium-137 radionuclide in selected study sites around Paşaköy (shrub) and Esenceli (rangeland) villages in the environs of Ömerli watershed. Bulk and 2 cm-depth incremental soil core samples were collected from the reference and sloping areas in both study sites. Soil losses varied from 0.49 to 23.22 t ha-1 yr-1 for shrub-covered sites and from 0.44 to 7.23 t ha-1 yr-1 for rangelands. The data show that soil loss from shrub-covered site was greater than acceptable tolerance limit (10 t ha-1 yr-1) for soils of the sites.

PDF

___

Agudo, E.G. 1998. Global Distribution of 137Cs İnputs for Soil Erosion and Sedimentation Studies. In: IAEA-TECDOC-1028 Use of 137Cs in the Study of Soil Erosion and Sedimentation. Vienna, Austria, pp. 117-121.
Collins, A.L., D.E. Walling, H.M. Sichingabula, and G.J.L. Leeks. 2001. Using Cs-137 measurements to quantify soil erosion and redistribution rates for areas under different land use in the Upper Kaleya River basin, southern Zambia. Geoderma. 104: 299-323.
Doğan, O. and C. Güçer. 1976. Su Erozyonunun Nedenleri - Oluşumu ve Üniversal Denklemle Toprak Kayıplarının Saptanması. Topraksu Genel Müdürlüğü Merkez Topraksu Araştırma Enstitüsü, No: 21, Ankara.
Gülçür, F. 1974. Toprağın Fiziksel ve Kimyasal Analiz Metodları. İstanbul Üniversitesi, Orman Fakültesi Yayınları, No: 201, İstanbul.
Hacıyakupoğlu S, T.A. Ertek, G. Karahan, F. Öztürk, A. Erginal, N. Çelebi and H. Saygın. 2003. Research on erosion using Cs-137 measurements in the Riva creek basin and Buyukcekmece lake basin. Agricultural Engineering Scientific Magazine of Institute for Land Reclamation and Agricultural Mechanization and Centre for Scientific Technical Information. 5-6: 32-35.
Hacıyakupoğlu S, T.A. Ertek, D.E. Walling, F. Öztürk, G. Karahan, A.E. Erginal and N. Çelebi. 2005. Interpretation of the erosion effect with caesium-137 profiles measurements in western side of İstanbul (NW Turkey). Catena. 64: 222-231.
Hızal A. 2004. Erosion problems and rehabilitation works in Turkey. In: Proceedings of an International/National Workshop on Community Based Rehabilitation of Degraded Lands of Central Balkan Mountains and Northern Turkey (Eds., M Zlatic, S. Kostadinov, N. Dragovic), Belgrade, pp. 87-95.
Hızal A. and O. Cesur. 1998. The vegetation changes of Omerli watershed and their effects on the water yield. In: Proceedings of an International Symposium on Water Supply and Treatment (Eds. Z. Şen), İstanbul, pp. 77-86.
Kızıltaş, M.S. 2007. Ömerli Havzasında Serpinti Radyonüklidleri Yöntemiyle Erozyonun Belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi. İstanbul Teknik Üniversitesi, Enerji Enstitüsü, p. 65.
Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü. 1987. İstanbul İli Arazi Varlığı, İl Raporu No: 34, Ankara.
Özyuvacı, N. 1978. Kocaeli Yarımadası Topraklarında Erozyon Eğiliminin Hidrolojik Toprak Özelliklerine Bağlı Olarak Değişimi. İstanbul Üniversitesi, Orman Fakültesi Yayınları, No: 2328, İstanbul.
Ritchie J.C, and C.A. Ritchie. 2007. Bibliography of Publications of 137Cesium Studies Related to Erosion and Sediment Deposition. Hydrology and Remote Sensing Laboratory, Beltsville, USA. Available at http://hydrolab.arsusda.gov/cesium137bib. htm.
Saç, M., A. Uğur, G. Yener and B. Özden. 2008. Estimates of soil erosion using cesium-137 tracer models. Environ. Monit. Assess. 136: 461–467
Toprak Su Genel Müdürlüğü. 1981. Toprak Su İstatistik Bülteni, Ankara, Turkey.
TSMS. 1970. İstanbul için Yağış Rejimi Raporu, Türkiye Devlet Meteoroloji İşleri Müdürlüğü, Ankara, Turkey.
Uğur, A., M. Saç, G. Yener, Ü. Altınbaş, Y. Kurucu, M. Bolca and B. Özden. 2004. Vertical distribution of the natural and artificial radionuclides in various soil profiles to investigate soil erosion. J Radioanal Chem. 259: 265-270.
UNSCEAR. 1988. Exposures from the Chernobyl Accident, Annex D. United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation, Vienna, Austria. Available at http://www.unscear.org/unscear/en/chernobyl.html.
Walling, D.E., and T.A. Quine. 1993. Use of 137Cs as a Tracer of Erosion and Sedimentation. Handbook for the Application of the 137Cs Technique, University of Exeter, Exeter, UK.
Zapata F. 2002: Handbook for the Assessment of Soil Erosion and Sedimentation Using Environmental Radionuclides. Kluwer Academic Publishers, Boston, USA.
Zar, J.H. 1996: Biostatistical Analysis. 3nd ed. (Ed P. Hall), Upper Saddle River, New Jersey, USA.