• Karbondioksiti (CO2) daha kullanışlı kimyasallara, örneğin metanole (CH3OH) dönüştürmek hem kirliliği hem de petrol ürünlerine olan bağlılığımızı azaltabilir. Bilim insanları bu tür kimyasal dönüşümleri başarmak için uygun katalizörler üzerinde çalışıyor.

     

    Karbondioksitin hidrojenlenmesinin temel adım olduğu tepkimede yer alan, endüstride yaygın olarak kullanılan bakır, çinko oksit ve alüminyum oksitten (Cu/ZnO/Al2O3) oluşan katalizörün aktif noktası konusunda tartışmalar var.

     

    ABD’deki Brookhaven Ulusal Laboratuvarı kimyagerleri, karbondioksitten metanol üretiminde yaygın olarak kullanılan katalizörün aktif noktasını kesin bir şekilde tanımlayan deneysel ve bilgisayarlı modelleme çalışmalarını yayımladı. Science dergisinde yayımlanan makale ile bu tepkimede kullanılan katalizörde hangi katalitik bölgenin önemli rol oynadığı ortaya kondu. Böylece tepkimenin daha etkili bir şekilde gerçekleşmesi için yapılacak çalışmaların odak noktası da belirlenmiş oldu.

     

    Makalenin baş yazarı ve Brookhaven’da kimyager olan Ping Liu, Cu/ZnO/Al2O3 katalizörünün endüstride kullanıldığını, ancak seçiciliğinin ve etkinliğinin düşük olduğunu söyledi. Bu katalizörün daha düşük sıcaklık ve basınçlarda çalışacak şekilde geliştirilmesinin enerji tasarrufu sağlayacağını ekledi.

     

    Makalenin yazarlarından Jose Rodriguez, katalizörün nasıl çalıştığını anlamak için yaptığı deneylerde farklı katalizör modelleri üzerinde çalıştı.

     

    Birinci modelde bakır yüzey üzerinde çinko nano parçacıklar (Cu/Zn), ikinci modelde ise çinko oksit nano parçacıklar (Cu/ZnO) kullandı.

     

    Örneklere yüksek enerjili X-ışınları uygulayarak tomların oksitlenme seviyelerini ve elektronların kaynağının çinko mu yoksa çinko oksit mi olduğunu öğrendi.

     

    Bu arada Ping Liu ve çalışma arkadaşları karbondioksit-metanol dönüşümü için bu katalizör modelleri üzerinde bilgisayarda kuramsal çalışmalar gerçekleştirdi. Bu çalışmalar kimyasal bağ kırma ve oluşturma, bunun için gerekli olan enerji miktarı, atomların elektronik seviyeleri ve tepkime koşulları gibi temel bilgileri kullanarak, tepkime hızlarını ve hangi katalizörün dönüşüm oranının daha iyi olduğunu belirlemek üzere kullanıldı.

     

    Kuramsal ve deneysel çalışmalarda Cu/ZnO modeli daha iyi sonuçlar verdi. Simülasyonlarda tüm ara ürünler hem bakır hem de çinko oksit yüzeye bağlandı. Rodriguez, karbondioksit-metanol kimyasal dönüşümü için bu iki madde arasındaki uyumun büyük önem taşıdığını belirtti.

     

    Araştırmacılardan Jingguang G. Chen, kuramsal ve deneysel araştırmaların birlikte kullanılmasının endüstriyel öneme sahip katalitik sistemler üzerinde çalışırken gerekli olduğunu vurguladı.

     

    Araştırma ekibi, ilerleyen süreçte Cu/ZnO arayüzünde farklı atom konfigürasyonları deneyerek tepkime hızının nasıl etkilendiğini araştıracak.

     

    Kuramlarını geliştireceklerini ekleyen Ping Liu, katalizörün etkinliğini artırmak için Cu/ZnO arayüzündeki etkileşimler üzerindeki çalışmalarına hız vereceklerini belirtti.

     

    Ekip, geliştirecekleri son katalizör modelini ise endüstriyel ölçekte kullanılabilecek hale getirmeyi planlıyor.

     

    Bu dönüşüm işlemi, doğadaki karbondioksit miktarının azaltılması ve kullanışlı bir madde olan metanolün elde edilmesi açısından önemli. Dünyada yıllık metanol üretimi 100 milyon tona yaklaşıyor. Kimya endüstrisinde (özellikle plastik endüstrisinde) hayli fazla kullanılan metanol, içten yanmalı motorlarda yakıt olarak da kullanılabiliyor. Biyodizel yakıtların da temel bileşenlerinden olan metanol fosil yakıtlara olan bağımlılığı da azaltıyor. İyi bir çözücü olan metanol atık su arıtma işlemlerinde de kullanılıyor.

     

    Kaynaklar
    • Kattel, S., Ramirez, P. J., Jingguang G. C., Rodriguez, J. A., Liu, P., “Active sites for CO2 hydrogenation to methanol on Cu/ZnO catalysts”, Science, Cilt 355, Sayı 6331, s. 1296-1299, 2017.
    • https://phys.org/news/2017-03-chemists-idcatalytic-key-co2.html
    • http://www.essentialchemicalindustry.org/chemicals/methanol.html

  • Küresel ortalama sıcaklık hesaplamalarında yerin yüzeyi bölümlere (bu alanların boyutları HadCRUT ve NOAA NCDC analiz yöntemlerinde 5° enlem – 5° boylam, NASA GLISS analiz yönteminde ise 2° enlem – 2° boylam ölçülerinde kareler şeklinde) ayrılıyor. Bu alanların sıcaklıkları, üzerlerindeki istasyonlardan elde edilen verilerin ortalamasına göre belirleniyor.

     

    Küresel ortalama sıcaklığın ölçülmesi Dünya’nın yüzey sıcaklığında zamanla ortaya çıkan değişimlerin belirlenmesi açısından hayli önemli. Küresel ortalama sıcaklık hesaplamaları kara ve deniz sıcaklık verilerinin birleştirilmesi ile yapılıyor. Ancak sonuçlar mutlak sıcaklık değeri olarak değil sıcaklık anomalileri şeklinde veriliyor. Sıcaklık anomalisi ortalama sıcaklık değerinin altında ve üstünde gerçekleşen sıcaklık farkı olarak tanımlanabilir.

     

    Dünya üzerinde ortalama küresel sıcaklık ölçümü yapan üç merkez var ve bu merkezler farklı veri analiz yöntemleri kullanıyor. Bunlar İngiltere Ulusal Meteoroloji Merkezi (Met Office) ve Doğu Anglia Üniversitesi tarafından elde edilen verilerin değerlendirildiği HadCRUT, NASA Goddard Uzay Araştırmaları Merkezi tarafından elde edilen verilerin değerlendirildiği NASA GLISS ve ABD Ulusal Okyanus ve Atmosfer Kurumu tarafından elde edilen verilerin değerlendirildiği NOAA NCDC isimli analiz yöntemleri.

     

    Karaların sıcaklık verileri kara yüzeyinin üzerindeki havanın sıcaklığı ölçülerek elde ediliyor ve ölçümler çoğunlukla meteoroloji istasyonları tarafından yapılıyor. Deniz yüzey sıcaklığı ölçümlerinde ise çoğunlukla şamandıralar ve gemiler kullanılıyor. Zaman zaman uydulardan elde edilen veriler de hesaplamalara dahil edilebiliyor.

     

    Küresel ortalama sıcaklık hesaplamalarıyla ilgili en büyük problem veri ve ölçüm istasyonlarının sayısının az olduğu bölgeler (örneğin Kutup bölgeleri ve çöller). HadCRUT analiz yönteminde veri elde edilemeyen bölgeler hesaplamalara dahil edilmiyor. NASA GISS ve NOAA NCDC yöntemlerinde ise bu veri boşlukları istatistiksel hesaplamalar yoluyla dolduruluyor. Yapılan hesaplamaların doğruluğuyla ilgili diğer bir problem şehirleşmiş bölgelerin giderek yaygınlaşması. Şehirleşmenin yoğun olduğu bölgelerdeki istasyonlardan elde edilen sıcaklık değerlerinin bu bölgelere yakın kırsal alanlardaki değerlerden daha yüksek olması ve şehirleşmiş bölgelerdeki kısa dönemli sıcaklık değişimleri sonuçların doğruluğunu etkiliyor. Uydulardan elde edilen veriler sayesinde şehirleşmiş bölgelerdeki istasyonlar belirlenerek, bu verilere göre yapılan düzeltmeler sonuçlara yansıtılıyor.

  • 1980’li yıllardan itibaren gözle görülür nitelikte artan sera gazı salımına bağlı iklim değişikliğinin etkileri Hükümetleri ve Uluslararası Kuruluşları bu sorunun çözümüne yönelik çalışmalar yapmaya ve bu çalışmalar için yasal bir dayanak oluşturmaya mecbur kıldı.

     

    Bu zaruretle doğan girişim ve çabalar neticesinde 1990 yılında Birleşmiş Milletler Genel Kurulu İklim Değişikliği Çerçeve Sözleşmesi’nin teşkili için Hükümetlerarası Müzakere Komitesi’nin (International Negotation Comittee) oluşturulması karara bağlandı.

     

    INC, Sözleşme’nin taslağını hazırlayarak 9 Mayıs 1992 tarihinde New York’taki Birleşmiş Milletler Merkezi’nde kabul etti. Sözleşme 1992’de Rio de Janeiro’daki Dünya Zirvesinde imzaya açıldı. Netice olarak Avrupa Topluluğu da dâhil olmak üzere 154 ülkenin devlet başkanları ve üst düzey temsilcileri tarafından imzalandı. Sözleşmenin yürürlüğe giriş tarihi ise 21 Mart 1994.

     

    1992’de sözleşmeyi imzalayan 154 ülke sayısı, 2002 itibari ile 185’e yükselmişti. Halihazırda ise Birleşmiş Milletler İklim Değişikliği Çerçeve Sözleşmesi’ne 197, Kyoto Protokolü’ne 192 ülke taraf.

     

    Ek–I Ülkeleri: Bu grupta yer alan ülkeler, sera gazı salımlarını sınırlandırmak, sera gazı yutaklarını korumak ve geliştirmek, ayrıca, iklim değişikliğini önlemek için aldıkları önlemleri ve izledikleri politikaları bildirmek ve mevcut sera gazı salımlarını ve salımlarla ilgili verileri iletmekle yükümlüdürler. Bu grup iki ülke kümesinden oluşmaktadır. Birinci grupta 1992 yılı itibarıyla aralarında Türkiye’nin de bulunduğu OECD üyesi olan ülkeler ve AB, ikinci grupta ise Pazar Ekonomisine geçiş sürecindeki ülkeler yer almaktadır. Ek I’de hâlihazırda toplam 42 ülke ve AB bulunmaktadır.

     

    Ek–II Ülkeleri: Bu gruptaki ülkeler, birinci grupta üstlendikleri yükümlülüklere ilaveten çevreye uyumlu teknolojilerin özellikle gelişme yolundaki taraf ülkelere aktarılması veya bu teknolojilere erişimin teşvik edilmesi, kolaylaştırılması ve finanse edilmesi hususlarında her türlü adımı atmakla sorumlu kılınmışlardır. Ek II’de halihazırda 23 ülke ve AB yer almaktadır.

     

    Ek Dışı Ülkeler: Bu ülkeler, sera gazı salımlarını azaltmaya, araştırma ve teknoloji üzerinde işbirliği yapmaya ve sera gazı yutaklarını korumaya teşvik edilmekte, ancak belirli bir yükümlülük altına alınmamaktadırlar. Bu grupta halen 153 ülke bulunmaktadır.

     

    2013 Yılında Küresel Karbon Projesi raporlarına göre ülkelerin karbon salım miktarları ve sıralamaları şu şekildeydi:

    1 Çin 9 milyar 977 milyon ton
    2 ABD 5 milyar 233 milyon ton
    3 AB 3 milyar 487 milyon ton
    4 Hindistan 2 milyar 407 milyon ton
    5 Rusya 1 milyar 812 milyon ton
    6 Japonya 1 milyar 246 milyon ton
    7 Almanya 759 milyon ton
    8 Güney Kore 616 milyon ton
    9 İran 611 milyon ton
    10 Suudi Arabistan 519 milyon ton
    11 Türkiye 459 milyon ton

     

    • Buna göre Çin tek başına, Avrupa Birliği ve ABD kadar karbon salımı yapıyor.
    • Türkiye, dünya karbon salımının yüzde 1’i kadar karbon salımına sahip.
    • Dünya karbon salımının yüzde 45’ini ABD ve Çin yapıyor.
    • Afrika ülkelerinin karbon salımındaki payı ise çok düşük.

     

    İnsanoğlu doğaya verdiği zararı kendi bertaraf edecek

    Birleşmiş Milletler İklim Değişikliği Çerçeve Sözleşmesi’nin amacı sözleşmede “Atmosferdeki sera gazı birikimlerini, iklim sistemi üzerindeki tehlikeli insan kaynaklı etkiyi önleyecek bir düzeyde durdurmayı başarmaktır. Böyle bir düzeye, ekosistemin iklim değişikliğine doğal bir şekilde uyum sağlamasına, gıda üretiminin zarar görmeyeceği ve ekonomik kalkınmanın sürdürülebilir şekilde devamına izin verecek bir zaman dahilinde ulaşılmalıdır.” şeklinde ifade ediliyor.

     

    Sözleşme özetle, küresel iklim değişikliği ile mücadelede insan faaliyetleri kaynaklı sera gazı salımının sınırlandırılması ve mevcut iklim değişikliğine ekosistemin uyum sağlanmasını amaçlıyor. Bu kısıtlamalar ve önlemler gerçekleştirilirken gıda üretimi ve ekonomik faaliyetlerin sürdülebilir biçimde devam ettirilebilmesinin göz önünde bulundurulması gerektiği de not düşülüyor.

     

    Gelişmişliğe göre sorumluluk

    BMİDÇ Sözleşmesi metnine göre büyük ölçüde insan faaliyetlerinden yeryüzündeki iklim değişikliğinin ve bunun zararlı etkilerinin tüm insanlığın ortak kaygısı. Sera gazı salımının ozon tabakasına verdiği zarar neticesinde dünya yüzeyi ve atmosferde doğal sera etkisi yaratıyor.

     

    Sözleşmede tespitlere de yer veriliyor. Metinde karbon emisyonunun büyük ölçüde gelişmiş ülkelerce yapıldığı tespiti dikkat çekiyor.

     

    Sözleşmede öne çıkan maddelerden biri de iklim değişikliği konusunda ulusların ortak bir sorumluluğa sahip olduğu, ancak “ortak fakat farklılaştırılmış sorumluluk ilkesi” gereğince sorumluluk derecesinin sosyal ve ekonomik imkanları baz alınarak değerlendirilmesi gerektiği konusu.

     

    Çözüme Yönelik İlk Adımlar Kyoto Protokolü

    Japonya’nın Kyoto kentinde 11 Aralık 1997 yılında yapılan 3. Taraflar Konferansında (COP 3), dünya çapında sera gazlarının azaltılması için bağlayıcı hedefler içeren Birleşmiş Milletler İklim Değişikliği Çerçeve Sözleşmesi’ne ilişkin imzalanan Kyoto Protokolü’nde Ek I’de yer alan taraflar 2008-2012 yıllarını kapsayan birinci taahhüt döneminde Ek A’da sıralanan insan faaliyetlerinin neden olduğu CO2 eşdeğeri sera gazlarının salımları toplamını, 1990 yılı seviyelerinin en az % 5 aşağısına indirmek için Ek B’de kayıtlı sayısallaştırılmış salım sınırlandırma ve azaltım taahhütlerine uygun olarak ve hesaplanarak tayin edilmiş olan miktarları aşmamasını sağlayacakları ve bu tarafların, 2005 yılına kadar bu protokoldeki taahhütlerini gerçekleştirme konusunda kanıtlanabilir bir ilerleme kaydetmiş olacakları belirtiliyor.

     

    ABD’nin çekilmesiyle zora giren protokol, tekrar Rusya ile yürürlüğe girdi.

    Kyoto Protokolü’ün yürürlüğe girebilmesi için, 1990 yılı toplam CO2 salımlarının en az yüzde 55’ine denk gelen Ek I’deki tarafların protokolü onaylaması gerekiyordu. Ancak 2001 yılında ABD, Bush yönetiminin ekonomik gelişmeyi yavaşlatacağı yönündeki endişesi nedeniyle protokolden ayrıldı. Ancak 18 Kasım 2004 tarihinde Rusya Federasyonu’nun onaylamasıyla Kyoto Protokolü 16 Şubat 2005 tarihinde fiilen yürürlüğe girdi. Türkiye’nin de onayladığı Protokole AB de dâhil olmak üzere 192 ülke taraf.

     

    Milyarlarca dolarlık dev pazar: Karbon Kredisi

    Kyoto Protokülü’nün 17. Maddesi ile düzenlenmiş olan Karbon Kredisi mekanizması ile Ek I listesinde yer alan herhangi bir taraf ülke, Ek B’de belirlenmiş olan salım azaltım miktarının bir bölümünün ticaretini yapabilir. Diğer bir ifadeyle taahhüt edilen salım miktarından daha fazla azaltım yapan taraf ülke, salımındaki bu ilave azaltımı bir başka Ek I ülkesine satabilir. Bu durum milyarlarca dolarlık bir karbon kredisi pazarının da oluşmasına olanak sağlıyor. Yani karbon salımını azaltan ülkeler bu işten kârlı çıkıyor.

     

    Gönüllü Karbon Piyasaları

    Devletlerin yanı sıra şirketler de bu devasa pazardan faydalanabiliyor ve gerekli şartları sağladığında karbon kredisi satabiliyor. Gönüllü Karbon Piyasaları, bireylerin, kurum ve kuruluşların, firmaların, sivil toplum örgütlerinin faaliyetleri sonucu oluşan sera gazı salımlarının gönüllü olarak azaltımını, dengeleyebilmesini kolaylaştırmak amacıyla oluşturulan bir pazar. Bu süreç, Kyoto Protokolü kapsamında zorunlu olarak uygulanan Esneklik Mekanizmalarına benzer bir süreçtir. Kamunun bu sürece ulusal yükümlülükler kapsamında dâhil olmaması, gönüllü karbon piyasalarını Kyoto Protokolü kapsamındaki zorunlu süreçlerden ayıran en önemli farklılıklardan biri.

     

    Daha Az Karbon Salımı İçin Yeşil Enerji

    Sürekli devam eden doğal süreçlerdeki var olan enerji akışından elde edilen enerji olarak tanımlayabileceğimiz yenilenebilir enerji kaynakları, (hidroelektrik enerji, güneş enerjisi, rüzgar enerjisi, jeotermal enerji, biyokütle enerjisi ve hidrojen enerjisi) enerji üretirken karbon salımı yapmama özelliği ile “yeşil enerji” ünvanına sahip.

     

    Mesela 25 MW’lik bir nehir santrali, yıllık ortalama 80 milyon kilovatsaat enerji üretmekte ve 47 bin ton karbon salımının önüne geçmektedir. Bu değer aynı zamanda 9 bin adet aracın trafikten çekilmesine eşdeğer. Daha net bir ifadeyle Kars ilindeki tüm otomobillerin trafikten çekilmesi ile yaklaşık olarak aynı karbon salımı değerine denk geliyor.

     

    Kyoto’da İkinci Dönem

    Kyoto Protokolü’ndeki madde 3.9’da yer alan “birinci taahhüt dönemi bitmeden en az 7 yıl önce Ek 1 ülkelerinin 2012 sonrası yükümlülüklerinin görüşülmeye başlanması” konusundaki ibare nedeniyle 2005 yılında Montreal’de gerçekleştirilen toplantıda konu tartışılmaya başlandı ve Ek 1 ülkelerinin İleri Dönem Yükümlülüklerinin Belirlenmesi Geçici Çalışma Grubu oluşturuldu. 2012 sonrası taahhüt dönemi müzakereleri AWG-KP çalışma grubunda sürdürüldü. 2012 yılında Doha’da alınan Kyoto Protokolü’ndeki değişiklik ile ilgili karar neticesinde de 1 Ocak 2013 – 31 Aralık 2020 arası dönemi kapsayan ikinci taahhüt dönemi başlamış oldu.

     

    İklim Değişikliği Müzakereleri’nde Türkiye’nin konumu ve rolü

    Türkiye’nin iklim değişikliği müzakereleri kapsamındaki konumu aşağıdaki biçimde özetlenebilir.

     

    1. Türkiye Ek I ülkesi. Ancak, 2001 yılında Marakeş’te gerçekleştirilen 7. Taraflar Konferansı’nda (COP 7), BMİDÇS altında Türkiye’ye ilişkin olarak alınan 26/CP.7 numaralı karar ile, “sözleşmenin Ek I listesinde yer alan diğer taraflardan farklı bir konumda olan Türkiye’nin özel koşullarının tanınarak, isminin EK I’de kalarak EK II’den silinmesi” yönünde karar alındı.
    2. Türkiye Kyoto Protokolüne taraf. Ancak Ek B dışı bir ülkedir (salım sınırlandırma veya azaltım taahhüdü yok).
    3. Türkiye OECD üyesi.
    4. Türkiye G20’ye üye.
    5. AB üyeliğine ise aday. Bu özelliklerin tümü birlikte düşünüldüğünde de Türkiye, iklim değişikliği müzakerelerindeki konumu ile dünyada tek ülke olma özelliğine sahip.

     

    Türkiye BMİDÇS’nin hem Ek 1 (tarihsel sorumluk), hem de Ek 2 (maddi sorumluluk) listesinde yer aldı. Türkiye 1995 yılında gerçekleştirilen COP 1’den 2000 yılında gerçekleştirilen COP 6’ya kadar geçen sürede OECD üyesi olmakla birlikte gelişmiş değil, gelişmekte olan bir ülke olması nedeniyle BMİDÇS’nin Ek’lerinden çıkmak için girişimlerde bulundu ancak başarılı olamadı. 2000 yılında tutum değişikliği yapılarak Ek II’den çıkmamız ve Ek I’de özel statüyle yer almamıza ilişkin önerimiz sunuldu. 29 Ekim-6 Kasım 2001 tarihlerinde Fas’ın Marakeş kentinde yapılan 7. Taraflar Konferansı’nda (COP 7) Türkiye’nin Ek II’den çıkarak özel koşulları tanındı ve Ek I ülkesi olarak BMİDÇS’ye taraf olma isteği kabul edildi. 24 Mayıs 2004 tarihinde de Türkiye sözleşmeye resmen katılan 189. taraf oldu.

  • Atmosferin üst katmanlarındaki ozon (O3) molekülleri, Güneş’ten gelen zararlı morötesi ışınların yeryüzüne ulaşmasını engelleyen bir kalkan görevi görür. 1950’lerde ozon tabakasındaki incelmenin fark edilmesinden sonra bu durumun nedenleri üzerine pek çok bilimsel çalışma yapıldı ve incelmenin önüne geçmek için atılması gereken adımlar belirlendikten sonra 1987 yılında Montreal Protokolü imzalandı. Yakın zamanlarda yapılan ölçümler ozon tabakasındaki incelmenin önüne geçmek için gösterilen çabaların olumlu sonuç verdiğine ve ozon tabakasının iyileşmeye başladığına işaret ediyor.

     

    Atmosferdeki ozon moleküllerinin parçalanmasına sebep olan şeylerin başında kloroflorokarbonlar olarak adlandırılan kimyasal maddeler gelir. İçeriğinde klor, flor ve karbon atomları bulunan bu moleküller ozonun oksijen gazına (O2) dönüşmesine sebep olur. Örneğin CFCl3 molekülü şu kimyasal süreçlere sebep olur:

    CFCl3 → Cl + CFCl2 Cl + O3 → ClO + O2 ClO + O3 → Cl + 2 O2

     

    Tepkimelerde görüldüğü gibi CFCl3 molekülünün parçalanmasıyla oluşan klor atomları, ozon moleküllerinin oksijen moleküllerine dönüşmesi sürecinde katalizör görevi görür. Klor atomlarının kendileri bu süreçte harcanmadıkları için tekrar tekrar tepkimeye girerler. Üstelik yıllar boyunca atmosferin üst katmanlarında kalmaları da mümkündür. Ancak şunu da belirtelim ki bu sürecin gerçekleşmesi için önemli olan tek şey klor atomlarının varlığı değildir. Tepkimenin tetiklenmesi için gerekli olan ışığın yanı sıra ortam sıcaklığının da yeteri kadar düşük olması önemlidir.

     

    Bu yüzden ozon tabakasındaki incelmenin en çok olduğu yerlerin başında Güney Kutbu gelir. Ölçümler her yıl ağustos ayının sonlarında incelmenin başladığını ve ekim ayında “ozon deliğinin” oluştuğunu gösterir. 1987 yılında imzalanan Montreal Protokolü içeriğinde kloroflorokarbonlu maddeler bulunan malzemelerin kullanımını yasaklıyordu.

     

    Yakın zamanlarda Science’ta yayımlanan bir makale, alınan önlemlerin sonuç vermeye başladığını ve ozon tabakasının iyileşme eğiliminde olduğunu gösteriyor. Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nde çalışan Prof. Dr. Susan Solomon ve arkadaşlarının yaptığı çalışmalara göre Güney Kutbu’ndaki ozon deliğinin alanı 2000 yılından bu yana 4 milyon km2 azaldı. Üstelik iyileşmenin altında yatan ana nedenin atmosferdeki klor miktarında yaşanan düşüş olduğu belirtiliyor. Solomon’a göre gelecekte de atmosferdeki klor miktarının azalmaya devam etmesi durumunda 2050 yılına gelindiğinde ozon deliği tamamen yok olabilir.

     

    Kaynak: Solomon, S. ve ark., “Emergence of healing in the Antarctic ozone layer”, Science.

  • Günlük yaşantımızı etkiler boyutta onlarca meteorolojik olay hayatımızın parçası olmuş durumda. Kırılan sıcaklık rekorları, sıklığı artan aşırı yağışlar ve kurak periyotlar, orman yangınlarındaki çoğalma ve daha birçokları… Peki, küresel ısınma ve iklim değişikliğinin sebepleri neler? Aslında küresel ısınma ve iklim değişikliği, dünyamızın içinde bulunduğu döngünün getirdiği doğal bir sürecin neticesi olarak karşımıza çıkıyor. Bu yönüyle küresel ısınma ve iklim değişikliği bir “döngü”nün ürünü… Ancak günümüzde tartışıldığı şekliyle özellikle sanayi devriminden sonra doğal ısınma sürecine dâhil olan insan faaliyetleri ise küresel ısınma ve iklim değişikliğinin ortadan kaldırabileceğimiz “sorun” boyutuna işaret ediyor.

     

    Dünyamız milyonlarca yıldır ısınıyor ve soğuyor, buzul çağları ve sıcak periyotlar birbirini kovalıyor. Bu döngü birbiriyle ilişkili birçok faktörün etkisiyle karmaşık bir hal alıyor. Dünya iklimini belirleyen en önemli faktör elbette güneş… Dünyanın güneşe göre konumu ve ekseninin yörüngesi ile yaptığı açı, sıcak ve soğuk dönemlerin belirleyicisi oluyor. Sırp bilim adamı Milutin Milankovitch 1930’lu yıllarda bu durumu açıklayan ve kendi ismi ile anılan döngünün, dünya iklimi üzerindeki etkisini ortaya koydu. Milankovitch Döngüleri; Yörünge Elipsinin Dışmerkezliği, Dönme Ekseninin Eğikliği ve Dönme Ekseninin Yalpası olarak isimlendiriliyor.

     

    Dünyanın güneş etrafındaki yörüngesinin Jüpiter ve Satürn gezegenlerinin çekim kuvvetiyle değişmesi neticesinde, dünyanın güneşe olan uzaklığı 95 bin yıllık periyot içerisinde değişiyor. Aslında mevsimlerin oluşması dünyanın güneşe olan mesafesi ile alakalı değil ancak, Jüpiter ve Satürn ile dünyanın çekim alanlarının etkileşimiyle dünyanın güneşe olan uç uzaklıkları arasında güneşlenme oranı açısından %8,6’lık bir fark bulunuyor. Bu durum Yörünge Elipsinin Dışmerkezliği olarak tanımlanıyor.

     

    Diğer taraftan hepimizin bildiği gibi dünyanın güneş etrafındaki yörüngesi (Ekliptik) ile ekseni arasında bulunan 23,27 derecelik açı mevsimlerin oluşmasını sağlıyor. İşte bu açı sabit değil ve 41 bin yıllık periyotta 22,1 derece ile 24,5 derece arasında değişiyor. Dönme Ekseninin Eğikliği olarak isimlendirilen bu durum, Yörünge Elipsinin Dışmerkezliğinden daha etkili bir faktör. Söz konusu açının büyümesi, her iki yarım küre için sert iklimleri beraberinde getirirken aksi durumda nispeten yumuşak periyotlar hüküm sürüyor.

     

    25 Bin Yıllık Yalpalama Hareketi

     

    Dönme Ekseninin Yalpası olarak isimlendirilen diğer bir döngü ise; tıpkı bir topacın kendi etrafındaki dönüşünü tamamlamaya yakın sağa sola yalpalaması gibi dünya eksenin de benzer bir hareket içerisinde olduğunu anlatıyor. Bu yalpalama neticesinde 25 bin yıllık periyotta dünyanın güneşe olan eksen eğikliğinin yönü değişim gösteriyor. Kuzey ve güney yarım kürelerin mevsimsel açıdan yer değiştirmesi olarak da değerlendirilebilecek bu durum iklim üzerinde büyük etkilere sebep olabiliyor.

     

    Dünyanın bu hareketleri sonucunda zaman zaman soğuk dönemler yaşandığı ve bu soğuk dönemler içinde 100.000 yıllık periyotlarda 10.000 yıl süreyle sıcak dönemler geçirdiği biliniyor. İçinde bulunduğumuz dönem Kuzey Yarım Küre açısından değerlendirildiğinde ısınma periyodunun yaşandığı 10 bin yıllık süreç içerisinde olduğumuz görülüyor. Isınmanın doğal olarak gittikçe arttığı bir dönemde bulunuyoruz. Zaten ısınmakta olan dünyamızı yaşam tarzımızın etkisiyle bir de biz ısıtmaya devam edersek karanlık bir gelecek kaçınılmaz olabilir.

     

    Dünyamızın ısı ve ışık kaynağının iklim üzerindeki etkisi yalnızca dünyamızın yörüngesel hareketlerinden kaynaklanmıyor. Güneş aktivitelerinin arttığı dönemlerde ortaya çıkan ve güneş lekesi olarak adlandırılan güneş yüzeyindeki siyah noktaların sayıları ile dünyamızın sıcaklığı arasında güçlü bir ilişki bulunduğu düşünülüyor. Bu ilişki, binlerce yıllık iklim verileri ile güneş aktivitelerinin istatistiki karşılaştırılmasına dayandırılıyor. Buna göre güneş lekelerinin çoğalması dünyanın ısınması yönünde bir etkiye sebep olurken aksi durumda soğuma meydana geliyor.

     

    M.Ö. 3000-1600, M.Ö. 100 – M.S. 300, M.S. 900-1300 ile 1850-2000 yılları arasında güneş lekelerinin sayısı artıyor. Aynı dönemlerde sıcaklıkların arttığı buzullarda ise gerileme ve incelme olduğu tespit edilmiş. Aksi yönde gelişme M.Ö. 1600-200, M.S. 300-800 ile M.S. 1350-1850 (Küçük Buzul Çağı) yılları arasında yaşanıyor. Sözü edilen bu dönemlerde sıcaklıklar lekelerin sayısına paralel olarak düşüyor, buzullar ise ilerliyor ve kalınlaşıyor.

     

    Dünyamızın ikliminin tayininde güneş büyük bir rol oynuyor fakat elbette tek faktörü teşkil etmiyor. Tektonik hareketler ve okyanus akıntıları da iklim üzerinde büyük etkilere sahip. Hepimizin çok iyi bildiği, dağların kıyıya paralel ya da dik uzanmasıyla Akdeniz ve Karadeniz gibi birbirinden oldukça farklı iklim şartlarının oluşması durumu tüm dünyamız için geçerli. Tektonik hareketlerle (yer kabuğunda meydana gelen hareketler) yer şekillerinin değişmesi okyanus ve hava akımlarının değişmesine sebep olacağından büyük çaplı iklim değişimleri meydana gelebiliyor.

     

    Diğer taraftan aktif volkanların patlamaları neticesinde atmosfere salınan maddeler de iklimi etkileyebiliyor.
    Volkanik aktiviteler sonucun su buharı, küller, SO2, CO2, NH4 gibi gazlar küresel iklimi değiştirebilecek ölçüde yoğunlaşabiliyor. Ayrıca volkanik kökenli tozlar güneş ışınlarının yeryüzüne gelişini engelleyeceğinden ısının düşmesine yol açabiliyor.

     

    İnsan Faaliyetlerinin İklime Etkileri

     

    Yaklaşık 4,5 milyar yıllık dünya tarihi boyunca çeşitli periyotlarda yaşanan doğal bir olay olarak karşımıza çıkan sürece sanayi devrimi ile birlikte insan etkileri de dâhil oldu. 19. Yüzyılın ortalarından itibaren insan faaliyetlerinin de iklimi etkilediği yeni bir döneme girildi.

     

    İklim Değişikliği Çerçeve Sözleşmesi’nde iklim değişikliği, “Karşılaştırılabilir bir zaman periyodunda gözlenen doğal iklim değişikliğine ek olarak, doğrudan ya da dolaylı olarak küresel atmosferin bileşimini bozan insan etkinlikleri sonucunda iklimde oluşan bir değişiklik” biçiminde tanımlanıyor.

     

    Sanayi devrimiyle birlikte, özellikle fosil yakıtların yakılması, ormansızlaşma ve sanayi süreçleri gibi çeşitli insan etkinlikleri ile atmosfere salınan sera gazlarının atmosferdeki birikimlerinde hızlı artışlar ortaya çıktı. Buna bağlı olarak şehirleşmenin de katkısıyla doğal sera etkisinin kuvvetlenmesi sonucunda, yeryüzünde ve atmosferin alt bölümlerinde sıcaklık artışları görülmeye başlandı.

     

    Atmosferdeki insan kaynaklı sera gazı birikimlerinde sanayi devriminden beri gözlenen artış halen devam ediyor. CO2, CH4 ve N2O birikimleri, yaklaşık 1750 yılından beri, sırasıyla %30, %145 ve %15 oranlarında arttı.

     

    CO2 emisyonlarındaki (salımlarındaki) insan kaynaklı artışların şimdiki hızıyla sürdürülmesi durumunda, sanayi öncesi dönemde yaklaşık 280 ppmv (milyon başına gaz yoğunluğu), 1994’de 358 ppmv olan CO2 birikiminin 21. yüzyılın sonuna kadar 500 ppmv’ye ulaşacağı öngörülüyor.

     

    Karbondioksit yoğunluğu son 800 bin yılda eşi görülmemiş seviyelere ulaştı

     

    İklim değişikliği dünyamız için en büyük çevresel, sosyal ve ekonomik tehditlerden birini teşkil ediyor. Önlem alınmaması halinde büyük felaketlerin yaşanması kaçınılmaz olacak.

     

    Günümüze kadar gerçekleştirilmiş en kapsamlı iklim değişikliği değerlendirmesi olarak kabul edilen ve 80 ülkeden 800 üzerinde bilim insanının katkısıyla hazırlanan Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli (IPCC) Beşinci Değerlendirme Sentez Raporuna göre, karbondioksit konsantrasyonu son 800 bin yılda eşi görülmemiş seviyelere ulaştı. 1983 ve 2012 yılları arası, kuzey yarım kürede son bin 400 yılın en sıcak 30 yıllık dönemi yaşandı. 1880 ve 2012 yılları arasındaki dönemde kıtalar ve deniz yüzeylerinin ısı verileri birlikte değerlendirildiğinde, ortalama 0,85 derecelik bir ısınma artışı oldu.

     

    Emisyonları sınırlandıracak küresel eylemde bulunulmaması halinde IPCC’ye göre 2100 yılına kadar küresel sıcaklıklar 1,8 derece ila 4 dereceye kadar daha artabilir. Bu artış, sanayi öncesi zamanlardan beri kaydedilen sıcaklık artışının 2 °C’yi aşacağı anlamına geliyor.

     

    Yapılan gözlemler neticesinde deniz ve kıta buzullarının hem alansal hem de hacimsel olarak küçüldüğü ortaya çıktı. Yine yapılan gözlemler neticesinde okyanus sularının hacminin artmakta olduğu ve bunun deniz seviyesinde 10 ila 25 cm’ye varan artışa yol açtığı kaydedildi.

     

    Küresel ısınmanın etkileri, buzulların erimesi, deniz seviyesi yükselmesi, iklim kuşaklarının kayması gibi değişikliklerle sınırlı değil. Küresel ısınmanın sürmesi durumunda, aşırı hava olayları (şiddetli fırtınalar, kuvvetli yağışlar ve fırtına kabarmaları) gibi meteorolojik, bu olaylara bağlı olarak oluşan taşkınlar ve seller gibi hidrolojik ve uzun süreli kuraklık olayları ve çölleşme süreçleri gibi klimatolojik kökenli doğal afetlerin şiddetinde, sıklığında ve etkinlik alanında önemli artışların olabileceği ön görülüyor.

     

    Yenilenebilir Enerji Şart

     

    Dünya, Küresel Isınma ve İklim Değişikliğinin etkilerini durdurabilmek ve onlarla başa çıkabilmek için çözüm yolları arıyor. Genel olarak bu çözüm yolları iki kalemde ele alınıyor, Uyum (adaptation) ve Azaltım (mitigation). “Uyum” küresel ısınma ve iklim değişikliğinin neden olduğu etkiler ile birlikte yaşama kabiliyeti anlamında iken “azaltım” küresel ısınmayı belirli bir seviyede tutacak çalışmaları kapsıyor. Söz gelimi temiz enerji üretmek “azaltmaya”, modern sulama tekniklerinin kullanımını yaygınlaştırmak “uyuma” örnek gösterilebilir.

     

    Tüm dünyada insan kaynaklı küresel ısınmayı durdurmaya ve zararlarını azaltmaya yönelik iklim ve çevre dostu politikalar ve önlemler üzerinde tartışılıyor. Özellikle fosil yakıtların yerine yenilenebilir kaynakların kullanılması konusunda uluslararası bir çaba göze çarpıyor. Son yıllarda giderek artan oranlarda yenilenebilir enerjiye geçiş söz konusu. Bu konuda Uluslararası Enerji Ajansı’nın (IRENA) 2015 yılına ilişkin açıkladığı veriler ise umut verici. IRENA’nın paylaştığı verilere göre geçtiğimiz yıl yenilenebilir enerji kapasitesi %8,3 büyüme kaydetti. Bu artışla birlikte dünyadaki yenilenebilir enerji kurulu gücü 1,985 gigavat’a ulaştı.

     

    Petrol ve doğal gaz gibi fosil kaynakların fiyatlarında yaşanan düşüşlere rağmen yenilenebilir enerji kaynaklarına olan bu ilgi gelecek için iyimser bir tablo ortaya koyuyor. Özellikle teknolojik ilerlemenin etkisiyle yenilenebilir enerji maliyetlerindeki düşüş, bu kaynakların sosyal ve çevresel faydaları konusunda artan farkındalık gibi etkenler yenilenebilir enerjiye olan ilgiyi arttırıyor.

     

    Son beş yıllık dönemde ise küresel yenilenebilir enerji kapasitesi üçte bir oranında arttı. Bu artışın lokomotifi ise rüzgar ve güneş enerjisine yapılan yatırımlar oldu. 2010 yılından bu yana rüzgar kurulu gücü %17, güneş kurulu gücü ise %37 artış gösterdi. Aynı dönemde rüzgar enerjisi maliyetleri %45 azalırken güneş enerjisi maliyetindeki düşüş %80’lere ulaştı.

     

    Öte yandan son beş yıllık dönemde hidroelektrik enerji kapasitesindeki artış %3 seviyesinde gerçekleşti. Hidroelektrik kapasitesindeki artışın rüzgar ve güneşe kıyasla düşük kalmasının sebebi ise hidroelektrik potansiyelin zaten büyük oranda devreye alınmış olması. Aynı dönemde jeotermal enerji kapasitesi ise %5 oranında artış gösterdi.

     

    Ülkemizde de son yıllarda yenilenebilir enerjinin kullanıma alınması yönünde büyük bir çaba ve bu çabanın getirdiği önemli bir başarı söz konusu. Özellikle hidroelektrik, rüzgar ve jeotermalde önemli ilerleme kaydedilmiş durumda. Ülkemizde 2015 yılında 264 milyar kilovat-saat, elektrik üretildi. Bu üretimin %37,8’i doğal gazdan, %28,4’ü kömürden, %25,8’i hidrolikten, %4,4’ü rüzgardan, %1,3’ü jeotermalden ve %2,2’si diğer kaynaklardan elde edildi. 2015 yılında üretilen enerjinin yaklaşık %32’si yenilenebilir enerji kaynaklarından temin edildi.

     

    Diğer taraftan 2015 yılı sonu itibarı ile ülkemizin kurulu gücünün kaynaklara göre dağılımına bakıldığında; %35,4 hidrolik, %29 doğal gaz, %20,6 kömür, %6,2 rüzgâr, %1 jeotermal ve %8’inin ise diğer kaynaklardan oluştuğu görülüyor. Yani ülkemizin kurulu kapasitesinin %42’den fazlasını yenilenebilir kaynaklar teşkil ediyor.

     

    Karbon Emen Ormanlar Karbon Salan Alanlara Dönüşebiliyor

     

    Ormanlar fotosentez süreci vasıtasıyla karbondioksiti atmosferden uzaklaştıran en önemli yutak alanlar olarak görev görüyorlar. Bir ağaç yılda ortalama olarak 1 ton karbondioksiti gövde, yaprak, dal ve köklerinde depoluyor. Bu bakımdan ormanlar küresel ısınma ve iklim değişikliği ile mücadelede karbondioksitin depolandığı bir hazne görevini üstleniyor.

     

    Diğer taraftan ormanların çeşitli yollarla tahrip edilmesi depolanan karbonun salınmasına neden oluyor. Yutak alan olarak görev yapan ormanlar tahrip sebebiyle karbon salınımına neden olan alanlara dönüşüyor. Dünyada her yıl 13 milyon hektar civarında orman alanı tahrip ediliyor. FAO’ya (Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü) göre ormansızlaşma ve orman bozulmasından kaynaklanan emisyonların toplam emisyonlar içindeki payı 2011 yılında %18 seviyesinde gerçekleşti.

     

    Orman yangınları, orman alanlarının farklı arazi kullanım şekillerine dönüştürülmesi, kaçak kesimler, ölü organik maddenin çürümesi, orman hastalıkları ve zararlıları sebebiyle dünyamızın orman varlığı tehlike altında bulunuyor. Özellikle dünyamızın akciğerleri olarak değerlendirilen yağmur ormanlarının tahrip edilmesi küresel ısınmanın etkilerinin daha ağır olarak hissedilmesine sebep olabilir.

     

    Alınması Gereken Diğer Tedbirler

     

    • Yenilenebilir enerjinin artırılması dışında önemli bir diğer konuyu da tüm sektörlerde enerji verimliliğinin ve tasarrufunun arttırılması oluşturuyor.
    • Fosil yakıt yakma teknolojilerinin iyileştirilmesi ile birleşik ısı ve güç santrallerinin yaygınlaştırılması da alınması gereken tedbirler arasında yer alıyor.
    • Daha az CO2 salan yakıtlara dönüşüm, küresel ısınmanın azaltılması hususunda önem taşıyor.
    • Kent içinde raylı toplu taşımacılığın, şehirlerarası yük ve yolcu taşımacılığında ise demiryollarının ve denizyollarının önemsenmesini ve uygulanmasını içeren tedbirler alınması büyük önem taşıyor.
    • Ulaştırma ve kent içi trafik sistemlerinin, motorlu taşıtların daha az yakıt tüketmelerini sağlayabilecek biçimde düzenlenmesi gerekiyor.
    • Hibrit elektrikli araçların geliştirilmesi ve yaygınlaştırılmasına yönelik destek ve teşviklerin artması gerekiyor.
    • Karbon yakalama ve depolama gibi yeni teknolojilerin yaygınlaştırılması da dünyamızın geleceğine katkı sağlayacak.
  • Çoğunlukla insan faaliyetlerine dayalı emisyonlar sonucu sera gazı konsantrasyonlarındaki artıştan kaynaklandığı düşünülen ve son yıllarda çevre problemlerinin gündeme geldiği her ortamda sıkça duyduğumuz “iklim değişikliği”, dünya üzerindeki yaşamı tehdit etmektedir. Hükümetlerarası iklim Değişikliği Paneli (IPCC) Değerlendirme Raporu; sera gazlarının önemli derecede artması sonucu son yüzyıldaki ortalama sıcaklık artışının 1 dereceye yaklaştığını kaydetmiştir. Fosil yakıtların kullanımı, elektrik ve ısı üretimindeki artışlar, endüstrinin gelişmesi ve ormansızlaşma iklim değişikliğini meydana getiren antropojenik etkilerin başında gelmektedir. Yapılan çalışmalar göstermiştir ki; iklim değişikliği nedeniyle sıcaklık dalgalanmaları ve güçlü fırtınalar daha sık görülecek, okyanuslar ısınacak, deniz seviyesi yükselecek, doğal afetlerde artışlar görülecek, kar ve yağış rejimi değişecek, çölleşme gözlemlenecek ve orman yangınları artacak, kar ve buz miktarı azalacaktır. Bunun sonucunda; su kaynakları zarar görecek, bitkilerin yaşam döngüleri değişecek, iklim göçleri yaşanacak, hayvanların yaşam döngülerinde ve göç yollarında değişiklikler olacak, gıda güvenliğinin sağlanmasında sıkıntılar yaşanacak ve salgın hastalıkların riski artacaktır.

     

    80’li yıllardan beri dünya sıcaklığında artışın meydana geldiği çeşitli uluslararası kuruluşlarca gündeme getirilerek iklim değişikliği ile mücadele için küresel bir çabanın gerekliliği ortaya konulmuş, uluslararası iklim toplantıları hız kazanmıştır. 1994 yılında yürürlüğe giren Birleşmiş Milletler iklim Değişikliği Çerçeve Sözleşmesine 196 ülke taraf olmuştur. Bu sözleşmenin amacı “Atmosferdeki sera gazı birikimlerini, iklim sistemi üzerindeki tehlikeli insan kaynaklı etkiyi önleyecek bir düzeyde durdurmayı başarmak” tır.

     

    2005 yılında yürürlüğe giren Kyoto Protokolüne taraf olan 192 ülke ile Avrupa Birliği Üyeleri sera gazı emisyonlarını 2008-2012 yılları arasında 1990 yılı seviyesinden %5,2 aşağıya çekmeyi kabul etmişlerdir. Yaşadığımız bu çevre sorunu o kadar önemli bir boyuta ulaşmıştır ki; durumun ciddiyetini ortaya koyan bilimsel çalışmaların ışığında, dünya üzerindeki her ülkenin belirli önleyici tedbirleri alması ve üzerine düşen sorumluluğu yerine getirmesi beklenmektedir. Bu doğrultuda, Birleşmiş Milletler İklim Değişikliği Çerçeve Sözleşmesine taraf ülkelerce her yıl Taraflar Konferansları (COP) düzenlenmekte, iklim değişikliği ile küresel mücadele için çalışmalar yapılmaktadır. Bu çerçeve sözleşme kapsamında imzalanmış olan Kyoto protokolünün 2. taahhüt dönemi 2020 yılında sona erecektir.

     

    Bu süreçte ülkeler tarafından iklim değişikliği ile mücadele konusunda stratejiler belirlenmiş ve eylem planları hazırlanmıştır. Faaliyetlerin gerçekleştirilebilmesi için uluslararası fonlar devreye alınmıştır. Örneğin; AB fonları ile ayrılan kaynakların %20 kadarının iklim ile ilgili harcamalarda kullanılması gerekmektedir. Bir yandan da ulusal politikaların izlenmesi, raporlanması ve değerlendirilmesi ile ilgili çalışmalar yürütülmektedir. Ancak bilimsel çalışmalar sera etkisi yaratan gazların salımı hemen kesilse bile etkisinin uzunca bir süre devam edeceğini ve iklim sisteminin normale dönmesinin yüzlerce yıl alabileceğini göstermektedir.

     

    Bu süreçte etkilenecek olan birçok biyolojik türün devamlılığının sağlanması açısından doğal çevrenin ve yaşam alanlarının korunması son derece önemlidir. Birçok ülke, sahip olduğu doğal güzellikleri ve biyolojik zenginlikleri korumak üzere belirli alanlara koruma statüleri tanımlayarak mevcut ve olası baskılara karşı bu alanlardaki değerlerin daha sonraki nesillere aktarılmasını hedeflemektedir. Korunan alanlar, kendine has yönetim sistemleri geliştirilen, dünyadaki biyolojik çeşitliliğin azalmasına karşı koymak üzere kullanılan bir araç olarak kabul edilmektedir. Dünya Doğayı Koruma Birliği (IUCN) korunan alanları “doğanın ve ilgili ekosistem hizmetleri ve kültürel değerlerin uzun vadeli muhafazasını sağlamak için, yasal ya da diğer etkili yollar vasıtasıyla tanınan, tahsis edilen ve yönetilen, açıkça belirlenmiş coğrafi bir alan” olarak tanımlar. Biyolojik Çeşitlilik Sözleşmesinde ise korunan alanlar “Belirli koruma amaçlarını gerçekleştirmek üzere tasarlanan ve yönetilen coğrafi olarak tanımlanan alan” olarak tanımlanmaktadır.

     

    Korunan alanlar genelde biyoçeşitliliğin korunması amacıyla oluşturulmaktadır. Dünya üzerinde, kara ve deniz alanlarında, farklı coğrafyalarda, çok farklı statülerle tanımlanmış olan korunan alanlar bulunmaktadır. Bazılarında giriş-çıkışlar bile kontrol altında ya da yasakken, bazı korunan alanlarda, içerisinde insan faaliyetleri, hatta yerleşimler yer almaktadır. Korunan alanlar dünya kara yüzeyinin bugün için %13,9’unu kaplamaktadır. Denizlerdeki korunan alanlar ise çok daha azdır ve açık denizlerin %3.4’ünü kaplamaktadır.

     

    Ulusal ve uluslararası biyoçeşitliliğin korunmasında korunan alanların önemi çok büyüktür. Korunan alanlar, özellikle nesli tehdit ve tehlike altındaki türlerin devamı ve ekolojik süreçler için sığınak görevi görmektedirler. Aynı zamanda korunan alanlar, su ve gıda temini ile diğer ekosistem hizmetleri, koruma işlevi ve rekreasyon imkanlarından dolayı, alanda yaşayan insanların temel, sosyal ve ekonomik ihtiyaçlarına da cevap vermektedir. Ayrıca, iklim değişikliği azaltım ve etkilerine uyum açısından sağladıkları katkılar bakımından da korunan alanlar önemli bir yere sahiptir.

     

    İklim değişikliği açısından bakacak olursak; ekosistem kaybı ve bozulması, sera gazı emisyonlarının belirli sebeplerinden sayılmaktadır. Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli (IPCC) sera gazı emisyonlarının %20’sinin, ormansızlaşma ve arazi kullanımının değişmesinden kaynaklandığını öne sürmektedir. Dolayısıyla; koruma statüsü tanımlanan alanları korumak, karbon salınımını engellemenin ve ekosistem hizmetlerinin düzgün işlemesini sağlamanın tek yoludur.

     

    Bununla birlikte; iklim değişikliğinin etkilerinin azaltılmasında ve bu etkilere uyum gösterme aşamasında korunan alanların oldukça etkili olduğu görülmektedir. Atmosfere salınacak ya da atmosferde kalacak karbonun korunan alanlarda depolanıp uzaklaştırılmasıyla azaltım sağlanabilmektedir. Birleşmiş Milletler Çevre Programı (UNEP) kapsamında 2008 yılında yapılan bir çalışmada karasal karbonun %15’inin korunan alanlarda tutulduğuna dikkat çekilmiştir. Sera gazı emisyonlarını düşürmek suretiyle iklim değişikliğinin sebeplerini ortadan kaldırmaya destek olmaları nedeniyle, iklim değişikliğine karşı küresel müdahalenin bir parçası olarak değerlendirilmektedir.

     

    İklim değişikliği etkilerinin azaltımında korunan alanların etkisi; bitki ve toprakta halihazırda mevcut olan karbonu depolayarak kaybının önlenmesinde ve atmosferdeki karbondioksitin doğal ekosistemlerde tutulmasında gözlenmektedir. Korunan alanlar, halihazırda doğal ekosistemlerde depolanan karbonu güvenceye almada ve daha fazla karbonu yakalamada önemli bir role sahiptir. Ormanlar, çayırlar, toprak, humus, kıta içi ve deniz ekosistemleri karbon yutağı olarak hizmet vermektedir. Örnek vermek gerekirse; en geniş karasal karbon deposu olan orman ekosisteminde 30,000 ton/km2 karbon tutulabilmektedir. Kıyı ve deniz alanları, özellikle de yıllık 0.2 Gt’lik karbon saklama potansiyeline sahip kıyı zonları, büyük miktarda karbon depolamaktadır. Deniz çayırlarının yayılım gösterdiği deniz tabanında 83,000 ton/km2 karbon tutulabilmektedir. El değmemiş turba alanlarının hektarda 1300 tona kadar karbon içerdiği hesaplanmıştır. Doğal çayırlar çoğu toprakta olmak üzere büyük miktarda karbon tutmaktadır. Tahminlere göre otlatma alanları tek başına dünyadaki toprak karbonunun %10-30’unu ve çayırlar biyosferde ki toplam karbonun %10’undan fazlasını tutabilir.

     

    Ayrıca korunan alanlar; iklim değişikliğinin insanlar üzerindeki muhtemel etkilerinden bazılarına doğrudan çözüm üreten bir dizi çevresel ürün ve hizmeti sağlayarak uyum çalışmalarına katkı verebilmektedirler. Çığ, kasırga, sel, gel-gitlerdeki ani seviye değişimleri ve kuraklık risklerinin azaltılması gibi afet önleme desteği sağlanarak iklim değişikliğine uyum da fayda oluşturmaktadırlar. Toprakta suyun tutulmasını sağlayarak kuraklık ve çölleşme ile mücadeleye destek olurlar. Korunan alanlar doğal afetlerin etkisini azaltmaya yardım edebilirler. Örneğin sel durumunda; sel sularının dağılması için alan sağlayarak selin etkilerini doğal bitki örtüsü yoluyla azaltırlar. Toprağı ve karı kayma ya karşı sabitleyerek toprak kayması ve çığ tehlikesini azaltırlar ve herhangi bir kayma meydana geldiğinde hızını keserler. Mercan resifleri, bariyer adalar, mangrovlar, kum tepeleri ve bataklıklar fırtına dalgalarının oluşumunu engellerler. Korunan alanlar aynı zamanda; geçim kaynaklarının iklim değişikliği karşısındaki hassasiyetini azaltabilirler. Temiz, sağlıklı ve güvenilir su kaynağı sağlarlar. Deniz ve tatlı sulardaki balık stoklarını korur ve çoğaltırlar. Gen kaynaklarını koruyarak sürdürülebilir gıda teminine destek olurlar. Ayrıca sağlık açsından da korunan alanların uyum faydaları vardır. Habitatı koruyarak vektör kaynaklı hastalıkların yayılımını yavaşlatmaktan, geleneksel ilaçlara erişim sağlamaya kadar bu alanda da pek çok fayda sağlarlar.

     

    Korunan alanların sağladığı bu hizmetler hükümetler ve hükümetlerarası örgütler tarafından da pratik birer azaltım ve uyum stratejisi olarak görülmektedir. Örneğin; Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli (IPCC), azaltım ve uyum kapasitesini artırmak için emisyonların ve iklim değişikliğine hassasiyetin azaltılmasında korunan alanların bir etken olarak kullanılması çağrısında bulunmakta, iklim etkilerinin sınırlandırılması amacıyla özellikle ormanların korunması ve yönetimine odaklanmaktadır. Ormanlar tarafından sağlanan azaltım düşük maliyetlidir. İklim değişikliğine uyum ve sürdürülebilir kalkınma ile önemli sinerji yaratabilir. Bunun da beraberinde istihdam, gelir yaratma, biyoçeşitlilik ve havza koruma, yenilenebilir enerji kaynakları ve yoksulluğun hafifletilmesi bakımından önemli ortak faydalar sağlar. “Ormancılık” üzerine yazılmış olan IPCC raporu; “Etkili korumadan ötürü ağaçların yeniden büyümesi karbon tutulumuyla sonuçlanırken, korunan alanların uyumlu yönetimi de biyoçeşitliliğin muhafazasına ve iklim değişikliğine karşı daha az hassasiyete yol açar.” sonucuna ulaşmaktadır. Örneğin ekolojik koridorlar, değişen iklime uyuma olanak tanıyan flora ve fauna göçü için fırsatlar yaratmaktadır; ancak, habitatların yok edilmesi ve bozulması nedeniyle korunan alanların sağladığı bu hizmetlerin bazıları risk altındadır. Daha da önemlisi; habitat bozulmaları nedeniyle ekosistemlerin karbon yutağı olmaktan çıkıp karbon kaynağı haline gelmesi kaçınılmaz olmaktadır.

     

    İnsan etkilerinin yanı sıra iklim değişikliğinin kendisi korunan alanları tehdit etmektedir. Yapılan çalışmalar; küresel sıcaklık ortalamasının 1,5-2,5 derece artması sonucunda, atmosferdeki CO2 konsantrasyonundaki artışla birlikte; ekosistem yapısında ve işlevinde, türlerin çevreyle etkileşimlerinde ve türlerin coğrafi dağılımlarında köklü değişiklikler olacağını; ayrıca su ve gıda temini gibi ekosistem ürünleri ve hizmetleri ile biyoçeşitlilik üzerinde büyük ölçüde olumsuz sonuçlar ortaya çıkacağını göstermektedir. İklim değişikliği ile birlikte insan sağlığı tehdit altına girecek ve ekosistemler zarar görecek veya ortadan kalkacak ve türlerin büyük olasılıkla %20-30’u yok olacaktır. Deniz seviyesindeki bir metre yükselme dünyanın mevcut kıyısal sulak alanlarının yarıdan fazlasının yok olmasıyla sonuçlanacaktır. Tedbir alınmaması halinde; özellikle bu yüzyılda, karasal ekosistemlerce net karbon tutulumunun yüzyılın ortalarına doğru zirveye ulaşması ve bunun ardından azalması ve hatta durumun tersine dönmesi, böylece iklim değişikliğinin büyümesi beklenmektedir.

     

    Korunan alanlar iyi yönetilirse, uygun maliyetli iklim değişikliği mücadele stratejisi olarak uygulanabilmektedir. Çünkü ilk yatırım maliyetleri çoktan karşılanmıştır ve sosyo-ekonomik maliyetleri korunan alanların sağladığı diğer hizmetler tarafından dengelenmiştir. Bu uygulamanın etkinliğini arttırmak için doğal ekosistemlerin iyi bir kapasiteyle karbon yutakları ve uyum kaynakları olarak etkin yönetimini sağlamak gerekmektedir. Aynı zamanda yönetişim (katılımcı ve paylaşımcı yönetim) yapısı oluşturularak yerel halk desteğinin alınması etkinliği artırmaktadır.

     

    2008 tarihli IPCC raporunda da belirtildiği gibi su miktarı ve kalitesinde iklim değişikliğinden doğan değişimlerin; gıda miktarını, güvenilirliğini, erişimini ve kullanımını etkilemesi beklenmektedir. İyi yönetilen doğal ormanlar yüksek kalitede su sağlarken, sulak alanlar ve çayır habitatları da dahil diğer doğal habitatlar da, sudaki kirlilik düzeylerini ve çözünmez maddeleri azaltmada önemli bir rol oynarlar. Korunan alanların etkili yönetimi, su kaynaklarının korunması için şarttır ve iklim değişikliği ve insan kaynaklı baskı unsurlarının sebep olduğu bozulmaya karşı korunmasını sağlar. Yeraltı ve yüzey sularının kirletilmesine karşı gerekli tedbirler alınmalı ve aşırı tüketimin önüne geçilebilmesi için su yönetim sistemi geliştirilmelidir.

     

    Tarımsal biyoçeşitliliğin korunması için ulusal düzeyde tarımsal biyoçeşitlilik koruma stratejileri oluşturulmalı, yerel halk tarafından korunan alanlar gibi toplumsal yaklaşımlar planlara dahil edilmelidir. Ayrıca, verimsiz tarım alanları yeniden doğal bitki örtüsü ile kaplanarak karbonu tutma kapasitesine kavuşturulmalıdır.

     

    Aşırı balık avı ve zarar verici avlanma teknikleri yüzünden balıkçılığın küresel olarak gerilediği, iklim değişikliğinin de bu gerilemeyi hızlandıracağı bilinmektedir. Korunan alanlar balık stoklarının yeniden oluşumuna fırsat tanıyarak deniz ve tatlısu balıkçılığını destekler ve sucul topluluklarının direncini artırır. Bu alanlarda koruma stratejisi deniz sistemlerinin direncinin artırılmasına yönelik olmalıdır.

     

    Doğal ekosistemlerin afet risk yönetimindeki rolünü güçlendirebilmek için ulusal ve bölgesel/sınır ötesi bir ölçekte doğal fırsat analizleri yapılarak afetlerin önlenebileceği ve azaltabileceği yerler tanımlanmalı ve tampon görevi gören bu ekosistem hizmetlerini korumak amacıyla hassas alanlara koruma statüleri tanımlanmalıdır. Bu korunan alanlarda ekosistem koruma stratejileri oluşturulmalıdır.

     

    Korunan alan sistemleri bütünsel, ekolojik açıdan tam temsiliyet sahibi ve son derece direneli biçimde tasarlanmalıdır. Türlerin iklim değişikline uyumunu kolaylaştırmak amacıyla korunan alanlar genişletilmeli ve arttırılmalıdır. Genetik alışverişi kolaylaştırmak için tampon bölgelerin ve biyolojik koridorların kullanımı yoluyla korunan alan sistemleri ekolojik açıdan bağlantılı olmalıdır. Bu koridorlarda sanayi, yollar, yerleşimler, tarım alanları gibi bariyerler bulunmamalı; geçişlerin sağlanabilmesi açısından belirli türlere özel atlama basamakları oluşturulmalıdır. İmar planları, özellikle de çevre düzeni planları bu bütünselliği sağlamanın en etkin yoludur.

     

    Korunan alanların sahip olduğu doğal özelliklerin düzenli olarak izlenmesi ve bu izleme sonuçlarının değerlendirilmesi ışığında alınacak tedbirlerin uygulanması, alanların sektörel baskılardan ve iklim değişikliğinden korunması için son derece önemlidir.

     

    Korunan alanların iyi yönetilmesinin yanı sıra etkin olabilmesi için; bu yönetimin doğrudan iklim değişikliği azaltım ve etkilerine uyuma odaklanması, bir strateji olarak ulusal ve yerel iklim değişikliği uyum ve azaltım strateji ve eylem planlarının içine dahil edilmesi gerekmektedir. Korunan alanların iklim değişikliği müdahale stratejilerindeki görevini yerine getirebilmesi için; korunan alanın büyüklüğü, kapsamı ve işlevinin artırılması ve koruma düzeyinin yükseltilmesi, farklı korunan alan yönetişim modellerinin teşvik edilmesi ve korunan alanlarda yönetim etkililiğinin artırılması gerekmektedir.

     

    Elbette korunan alanlar iklim değişikliğine tam bir çözüm sunmamaktadır. Dolayısıyla korunan alanlara duyulan güven, emisyonları kaynağında azaltma çabalarının yerine geçmemeli veya bu çabaları baltalamamalıdır. Ancak bugüne kadar sıklıkla ihmal edilmiş olmalarına rağmen, stratejinin yaşamsal bir parçası olduğu da unutulmamalıdır.

     

    Kaynakça:
    – Dudley N., S. Stolton, A. Belokurov, L. Krueger, N. Lopoukhine, K. MacKinnon, T. Sandwith ve N. Sekhran (2010); Natural Solutions: Protected areas helping people cope with climate change IUCNWCPA, TNC, UNDP, WCS, World Bank and WWF, Gland, Switzerland, Washington DC and New York, USA
    – IPCC (2007); Summary for Policymakers. In: Climate Change 2007: Mitigation. Contribution of Working Group III to the Fourth Assessment Report of the intergovernmental Panel on Climate Change (B. Metz, O.R. Davidson, P.R. Bosch, R. Dave, L.A. Meyer), Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, USA.
    – Nabuurs, G.J., O. Masera, K. Andrasko, P. Benitez-Ponce, R. Boer, M. Dutschke, E. Elsiddig, J. Ford-Robertson, P. Frumhoff, T. Karjalainen, O. Krankina, W.A. Kurz, M. Matsumoto, W. Oyhantcahal, N.H. Ravindranath, M.J. Sanz Sanchez, X. Zhang, 2007: Forestry. In Climate Change 2007: Mitigation. Contribution of Working Group III to the Fourth Assessment Report of the intergovernmental Panel on Climate Change (B. Metz, O.R. Davidson, P.R. Bosch, R. Dave, L.A. Meyer, Cambridge University Press, Cambridge, Uni¬ted Kingdom and New York, NY, USA.
    – Pena, N. (2008); Including peatlands in post-2012 climate agreements: options and rationales, Report commissioned by Wetlands International from Joanneum Research, Austria
    – Sabine, C.L., M. Heimann, P. Artaxo, D.C. E. Bakker, C. T. A. Chen, C. B. Field. N. Gruber, C. Le Quere, R. G. Prinn, J. E. Richey, P. Romero Lankao, J. A. Sathaye and R. Valentini (2004); Current status and past trends of the global carbon cycle, in: The Global Carton Cycle: Integrating Humans, Climate and the Natural World, (C. B. Field and M. R. Raupach), Island Press, Washington, D.C., USA, pp 17-44
    – Schuman, G. E., H. H. Janzen and J. E. Herrick (2002); Soil carbon dynamics and potential carbon sequestration by rangelands, Environmental Pollution 116: 391-396
    – Nosberger J., H. Blum and J. Fuhrer (2000); Crop ecosystem responses to climatic change: productive grasslands, in Climate change and global crop productivity, Hodges H. F., CAB International, Wallingford, UK. pp 271-291
    – Post, W. M. and K. C. Kwon (2000); Soil carbon sequestration and land-use change: processes and potential, Global Change Biology 6: 317-328
    – Nicholls, R. J. and F. M. J. Hoozemans (2005); Global Vulnerability Analysis in M. Schwartz, Encyclopaedia of Co¬astal Science, Springer
    – Reuchlin-Hugenholtz, E. McKenzie, E. 2015. Marine protected areas: Smart investments in ocean health. WWF, Gland, Switzerland.
    – S. Mansourian, A. Belokurov and P.J. Stephenson. The role of forest protected areas in adaptation to climate change. WWF, Gland, Switzerland.
    – Kapos, V. et al. (2008). Carbon and Biodiversity: A Demonstration Atlas. United Nations Environment Programme-World Conservation Monitoring Centre. Cambridge, U.K

  • Her gün güneş ışığı Dünyanın atmosferinden geçerek gezegenimizin yüzeyini ısıtmaktadır. Gezegenin yüzeyi ısındıkça ısı meydana getirir. Bu ısının bir kısmı atmosferin içinden geri uzaya yansır. Bununla birlikte yansıtılan ısının tamamı uzaya çıkamamaktadır. Atmosferdeki sera gazları bu ısının bir kısmını emerek uzaya kaçmasına engel olur.

     

    Geçtiğimiz bir buçuk asırda atmosferdeki sera gazı seviyeleri %40’tan daha fazla miktarda artmıştır. Gezegenimiz artık güneşten uzaya kaçan enerjiden daha fazla miktarda enerji emmektedir. Bunun bir sonucu olarak Dünya ısınmaktadır.

     

    İnsanlar tarafından salınan temel sera gazı karbondioksittir (CO2). İnsanlar karbondioksiti atmosfere kömür, petrol ve gaz gibi fosil yakıtları kullandıkları zaman salarlar. Bu fosil yakıtları örneğin elektrik üretmek ve ulaşım ile ısınma için enerji üretmek amacıyla yakıyoruz. Karbondioksit ayrıca tarım veya arazi açma gibi nedenlerle ağaçları yaktığımızda da atmosfere salınmaktadır.

     

    Diğer önemli sera gazları arasında tarımdaki suni gübrelerin üretilmesi ve kullanılmasından kaynaklanan azot oksitler sayılabilir. Metan da çürüyen atıklardan ve çiftlik hayvanlarından salınan güçlü bir sera gazıdır. Bu madde ayrıca doğal gazın ana bileşenidir ve bu yüzden petrol ve gaz endüstrisi tarafından salınabilir. Son olarak florlu gazlar adı verilen diğer güçlü sera gazları buzdolaplarında ve klimalarda kullanılmaktadır.

     

    Sera gazları doğal olarak da üretilmektedir. Örneğin karbondioksit topraktan, yanardağlardan ve doğal yangınlardan salınmaktadır. Ancak bilim insanlarının günümüzde atmosferdeki karbondioksit seviyelerinin yükselmesinin sorumlusunun insan kaynaklı faaliyetler olduğu konusunda şüpheleri yoktur.

     

    Sera etkisi neden büyüyen bir sorundur?

     

    On sekizinci yüzyıldan beri daha zengin ülkeler fosil yakıtları yakmak suretiyle motorlara ve makinelere enerji üreterek ekonomilerini büyütmüştür. Sanayileşmenin bir sonucu olarak insan ırkı geçtiğimiz birkaç yüzyıl içinde neredeyse 2000 milyar ton karbondioksit salmıştır. Bu karbon emisyonları hala neredeyse her yıl artmaktadır. Yıllık karbondioksit emisyonlarımız şu anda her zamankinden daha yüksek olarak rekor seviyelerde yılda yaklaşık 40 milyar tondur. Atmosferdeki karbondioksit oranı son 650 000 yıl içinde en yüksek seviyesindedir.

     

    Küresel ortalama yüzey sıcaklığı Hızla büyüyen bu sera gazları sebebiyle dünya ısınmaktadır. Bilim insanları 2016 yılının, modern kayıtların tutulmaya başlandığı 1850’li yıllardan beri ölçülen en sıcak yıl olduğunu söylüyorlar. En sıcak 15 yılın on dört tanesi de 21 yüzyılda yaşanmıştır.

     

    1850 yılından beri, küresel ortalama yüzey sıcaklıkları neredeyse 1 santigrat derece (°C) artmıştır. Bu miktar kulağa çok gelmeyebilir ancak Dünya’nın geçmişi bize ortalama sıcaklıktaki ufak farkların çok önemli olduğunu göstermiştir. Örneğin, son buzul çağı ile günümüz arasında 4°C fark vardı. Günümüzde küresel deniz seviyeleri son buzul çağında olduğundan 100 metre daha yüksektir.

     

    Kaynaklar:

    – IPCC, 2013. Summary for Policymakers. In: Climate Change 2013: The Physical Science Basis.

    – IPCC, 2014. Climate Change 2014: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, R.K. Pachauri and L.A. Meyer (eds.).

    – NASA, n.d..Climate change: How do we know?

    – Hansen, J. and Sato, M. 2012.Climate Sensitivity Estimated from Earth’s Climate History.

    – Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), 2014.IPCC Factsheet: How does the IPCC select its authors?

    – Met Office Hadley Centre, n.d..Met Office Hadley Centre observations datasets.

  • Pasif örnekleme tüpleri son zamanlarda sağlık riski belirleme çalışmaları yanında hem dış ortamda hemde iç ortamda yaygın olarak kullanılmaktadır. Pompa gerektirmemesi, basit olması, eğitimli personele ihtiyaç duyulmaması, ucuz maliyette olması, elektriğe ihtiyaç duyulmaması güvenilir bir yöntem olan pasif örnekleme tüplerinin kullanımını arttırmıştır. Pasif örnekleme yöntemi difüzyon yoluyla havadaki kirliliklerin adsorbent üzerine toplanması tekniğine dayanır. Organik kirleticilerin yanında inorganik kirleticilerinde pasif örnekleme tüpleri ile havadaki derişimleri belirlenebilir.
     
    Mevcut ve yeni kurulacak fabrikaların etki alanında Hava Kirlenmesine Katkı Değeri’nin hava kalitesi dağılım modellemesi kullanılarak hesaplanması, tesis etki alanında hava kalitesinin ölçülmesi ve ölçüm metotlarının belirlenmesi çevre mevzuatı gereğince zorunludur.
     
    Çevre mevzuatında belirtilen hava kalitesi ölçümlerinin amaçları, tüm insanları ve çevreyi fark edilen hava kirliliği risklerinden etkili bir biçimde korumak ve hava kirleticilerinin derişimlerini belirlemektir. Bu amaçla atmosferik ortamdaki gaz ve buhar derişimlerini ölçmek için EN 13528 standardın da bahsedilen difüzif numune alma cihazları kullanılır.
     
    Hava Kalitesi Dağılım Modellemesi sonuçlarına göre hesaplanan Hava Kalitesine Katkı Değerinin en yüksek olduğu inceleme alanında 2 ay süre için en az 4 adet pasif örnekleme noktası seçilir. Hava kirliliğinin yoğun olduğu diğer inceleme alanlarında da, en az iki inceleme alanı olmak kaydıyla her bir inceleme alanında 2 adet pasif örnekleme noktası seçilir. Hava kirliliğinin yoğun olduğu inceleme alanlarında pasif örnekleme yeri ve sayısı, işletmenin kapasitesi ve kirletici emisyon yüküne bağlı olarak belirlenir.
     
    Adsorbentin tutma sabiti aşağıda belirtilmiş olan eşitlik ile hesaplanır.
     
    dm/dt = [DxAx(Co-Ca)]/L
     
    dm: Adsorbent üzerinde toplanan kirliliğin miktarı (ng)
    dt: Maruz kalma süresi (dakika)
    A: Tüpün kesit alanı (cm2)
    D: Kirliliğin adsorbente difüzyon katsayısı (sm2 s-1)
    L: Tüpün difüzyon kısmının boyu (sm)
    C0: Kirliliğin havadaki derişimi (g sm-3)
    Ca: Kirliliğin başlangıçta tüp üzerindeki derişimi (g sm-3)
     
    Pasif örnekleme yönteminde en önemli kabul adsorbentin çok iyi bir alıcı olduğudur. Bu sebeple örneklemeye başlamadan önce tüpün üzerindeki kirliliğin derişimi sıfır olarak kabul edilir. Yukarıda belirtilen eşitlik yatışkın durumda ve adsorbentin çok iyi toplayıcı olduğu kabul edildiği durumda aşağıdaki gibi yazılır.
     
    Co = (mxL) / (txDxA)
     
    Tutma sabiti terimi
     
    U = DxA/L yukarıdaki eşitlikte yerine yazıldığında kirleticinin havadaki derişimi aşağıdaki eşitlikle bulunur:
     
    Co = m/(txU)
     
    Pasif örnekleme tüpleri ile kirleticilerin havadaki derişimlerini hesaplamak için, kirleticinin belli bir maruz kalma süresinde adsorbent üzerine toplanan miktarının Gaz Kromotografi cihazı ile ölçülmesi ve tutma sabitinin belirlenmesi gerekir. Her bir kirletici için tutma sabiti farklıdır. Tutma sabiti, teorik olarak tüpün geometrisinden ya da deneysel sonuçlar kullanılarak hesaplanır. Teorik tutma sabiti kirleticinin difüzyon katsayısı ile tüpün kesit alanının çarpılması sonucu bulunur. Teorik tutma sabiti sadece tüpün şekline bağlı olduğundan dolayı adsorbentten ve diğer meteorolojik parametrelerden bağımsızdır. Deneysel tutma sabiti, bilinen hava derişimlerinde pasif örnekleme tüplerinin maruz kalması ile hesaplanır. Bu sebeple ya kontrollü ortamda yapılan maruz kalma çemberleri kullanılır yada pasif örnekleme yanında aktif örnekleme yapılarak tutma sabiti hesaplanır. Fakat yapılan çalışmalar deneysel tutma sabitinin teorik tutma sabitinden çok farklı olduğunu göstermiştir. Örneğin benzen için yapılmış çalışmalarda bulunan tutma sabitleri arasındaki fark %100’lere ulaşmıştır. Bu farklılığın sebebi laboratuvar ortamındaki koşulların farklı olmasıdır. Ayrıca dışarıda yapılan ölçümlerin kontrollü ortamda gerçekleştirilen ölçümlerden gerek meteorolojik koşullar gerekse kirleticilerin derişimindeki değişimler nedeniyle farklı olması son derece doğaldır. Her ne kadar atmosferdeki değişken parametreler kontrollü ortamda taklit edilmeye çalışılsa da, gerçek atmosferik koşulların maruz kalma çemberi içinde tamamen taklit edilmesi imkansızdır. Ayrıca hiçbir adsorbent mükemmel bir tutucu değildir ve gerçek hava koşullarında yatışkın durumu elde etmek imkansızdır. Bu sebeple kirleticilerin tutma sabitlerinin, kullanılacak adsorbent için gerçek atmosfer ortamında belirlenme gerekliliği ortaya çıkmaktadır.
     
    Pasif örnekleme tüplerinin popülerliğinin artması ile tutma sabitinin farklı adsorbentler için farklı koşullarda belirlenme gereği ortaya çıkmıştır. Pasif tüplerin ilk kullanılmaya başlandığı yıllarda teorik tutma sabitini hesaplayabilmek için Lug vd (1944) ve Panwitz (1984) tarafından yayımlanan makalelerde bazı alkan, alken, aromatikler için hesaplanan difüzyon katsayıları kullanılmıştır. Son zamanlarda deneysel olarak tutma sabitini hesaplamak için maruz kalma çemberleri kullanılmıştır. Yapılan çalışmalarda pasif örnekleme tüplerinin yanına aktif örnekleme tüpleri ya da kanister yerleştirilmiş ve tutma sabitleri hesaplanmıştır. Son zamanlarda Gaz Kromotografi cihazında olan yenilikler cihazın taşınmasını ve laboratuvar ortamı dışında da kullanılmasını sağlamıştır. Yapılan çalışmalarda atmosferdeki kirleticiler otomatik gaz kromotografi cihazı ile belirlenmiş ve aynı ortamda bulunan pasif örnekleme tüpleri için tutma sabiti hesaplanmıştır. Tutma sabiti ayrıca bilgisayar ortamında modelleme yapılarak hesaplanmıştır. Tutma sabitinin hesaplanması ile ilgili her ne kadar çok sayıda çalışma yapılmışsa da bu çalışmalarda sadece BTEX olarak adlandırılan benzen, toluene, etilbenzene ve ksilen gibi kirleticiler için bu sabitler heaplanmıştır. Bu organik kirleticilerin yanında atmosferde hem çevreye hem de insan sağlığına olumsuz etkileri olan çok fazla organik kirleticiler bulunmaktadır.
     

    Pasif Örnekleme Yöntemi ve Materyalleri

     
    Bu çalışma için kullanılan pasif örnekleme tüpleri Gradko firmasından temin edilmiştir. Yüzey alanı 0.18 cm2, difüzyon derinliği 1.5 cm ve iç çapı 4.8 mm olan paslanmaz çelikten yapılmış tüpler Supelco firmasından temin edilen Kromosorb 106 adsorbenti ile doldurulmuştur. Üretici firmanın tavsiyesi doğrultusunda 250 °C‘de ve 2 saat boyunca tüpler 100 ml/dak akışta yüksek saflıkta helyum gazı geçirilerek temizlenmiştir. Kromosrb 106 adsorbenti karbon sayısı beş ile oniki arasında karbonların örneklemesi için uygundur. Atmosferde en yaygın olarak bulunan Uçucu Organik Bileşiklerin derişimlerini belirlemek için uygun bir adsorbenttir.
     
    Pasif örnekleme tüpleri arazide maruz kalma süreleri dışında sürekli teflonla sabitlenmiş prinç kapaklar ile kapatılmış. Örnekleme süresi dışında tüpler, içinde aktif karbon olan cam tüplerde -15 °C sıcaklıkta muhafaza edilmiştir. Pasif örnekleme tüpleri kötü hava koşullarından etkilenmemesi için koruma kafesleri içinde arazide bırakılmıştır. Bu çalışma için 3 adet pasif örnekleme tüpü bir kafes içine yan yana yerleştirilmiştir. Örnekleme süresi boyunca difüzyonun homojen olması için difüzyon kapaklar, prinç kapaklar yerine takılıp, tüpler örneklemeye bırakılmıştır. Arazide prinç kapaklar yerine difüzyon kapak takılmayarak bırakılan tüpler arazi şahiti olarak kullanılmıştır. Tüplerin örneklemeye hazırlanması ve örnekleme süresince EN 13528-2 standart yöntemi takip edilmiştir. Bu yönteme göre tüplerin tekrarlanabilirliği, en düşük ölçme değeri, saklama verimi, tutma verimi ve analiz verimi gibi parametrelere bakılmış ve her bir kirletici için kabul değerleri içinde sonuçlar bulunmuştur. Ayrıca pasif tüplerin 7, 10 ve 14 günlük dönemler için difüzyon oranları incelenmiştir. Adsorbent üzerinde toplanan kirleticiler gün sayısı ile doğru orantılı olarak artmış ve otomatik Gaz Kromotografi sonuçları ile paralellik göstermiştir.
     
    Pasif örnekleme tüpleri ölçüm yapan Gaz Kromotografi ve Unity Isısal Desorpsiyon cihazı kullanılarak analiz edilmiştir. Isısal desorpsiyon cihazı iki aşamalı çözülme ile örneği Gaz Kromotografi cihazına göndermektedir. İlk aşamada adsorbent üzerinde toplanan kirleticiler 3 dakika boyunca 200 °C’de çözülerek -15 °C’de soğuk kapanda toplanmaktadır. Daha sonra soğuk kapan kısa bir sürede 350 °C’ye çıkarılıp kirleticilerin Gaz Kromotografi cihazı kolonuna gitmesi sağlanmaktadır. Gaz Kromotografi cihazında çok sayıda hidrokarbonları tek bir numunede analiz edebilmesi için iki kolon ve iki FID dedektörü mevcuttur. Gaz Kromotografi cihazı kolonların özellikleri ve fırınının sıcaklık programı aşağıda verilmiştir:
     
    Kolon 1: DB-1, 60 m x 0.25 mm x 1 µm film kalınlığı
    Kolon 2: HP Al/S, 50 m x 0.32 mm x 8 µm film kalınlığı
    Fırın başlangıç sıcaklığı: -40 °C 5 dakika bekleme 5°C/dakika artış
    Fırın son sıcaklığı: 195°C ve 10 dakika bekleme
     
    Gaz Kromotografi cihazı içinde karbon sayısı iki ile oniki arasında değişen alkan, alken, aromatik ve halojenli hidrokarbon gruplarından oluşan 148 adet gaz karışımı ile rutin olarak kalibrasyonu yapılmıştır. Bu sertifikalı gaz karışımı Kanada Çevre Teknoloji Merkezinden temin edilmiştir. Kalibrasyon gazları her bir kirleticinin 2-20 µg m3 arasında derişiminin olduğu basınçlı 15 L çapında kanister içindedir.
     
    Gaz Kromotografi cihazının atmosferden saatlik ölçüm yapabilmesi için, örnek analiz edilen sisteme pompa ve hava toplama sistemi bağlanır. Analiz yönteminde değişiklik yapmadan hem pasif örnekleme tüpleri hem de pompa ile hava numunesinin analizi aynı koşullar altında gerçekleştirilmiştir.
     
    Uçucu organik kirleticilerin tutma sabitlerini belirlemek için üç farklı dönemde otomatik Gaz Kromotografi cihazı numune girişinin yanına pasif örnekleme tüpleri yerleştirilmiştir. Bu dönemler ve meteorolojik parametreleri aşağıdaki tabloda verilmiştir.
     

    Örnekleme Tarihleri Örnekleme Süresi (gün) Pasif Tüp Sayısı Saatlik aktif ölçüm Sıcaklık (°C) Nem (%) Rüzgar Hızı (m/sn)
    5-19.10.2005 14 4 336 13.69 70.84 1.7
    03-10.04.2006 7 3 168 12.12 67.95 1.2
    25.04-03.05.2006 7 3 152 13 60.11 1.4

     

    Tablodan anlaşılacağı üzere tutma sabitini belirlemek için yapılan örnekleme çalışması iklimsel açıdan aynı dönemlerde yapılmıştır. Dönemler arasında tutma sabitini etkileyecek ölçüde sıcaklık farkı yoktur. Aynı şekilde rüzgar hızı ve tutma sabiti arasında ilişkilendirme yapılamamıştır. Sadece nem oranında az da olsa dönemler arasında farklılık vardır. Bu sebeple sadece nem oranındaki değişikliğin tutma sabitinin üzerine etkisi incelenmiştir. Aşağıdaki şekilde Benzen, toluen, etilbenzen ve o-ksilenin tutma sabiti ve nem arasındaki ilişkisini göstermektedir. Şekilden anlaşılacağı üzere nem arttıkça BTEX kirleticilerin tutma sabiti artmıştır. Ancak benzen için yapılan bir çalışmada nemin tutma sabiti üzerine etkisi olmadığı görülmüştür. Ancak yapılan bu çalışmada Serdoit AD-4 adsorbenti kullanılmıştır. Stranberg vd, tarafından Karbopak X ve Karbograf 5 adsorbenti kullanılarak yapılan çalışmada %65’e kadar olan nem değerinin tutma sabitini etkilemediği, %65 üzerindeki nem değerlerinin tutma sabitini %5 ila %40 arasında düşürdüğü rapor edilmiştir. Literatürlerde farklı adsorbentler için farklı meteorolojik değerlendirmeler yapılmıştır. Ancak Kromosorb 106 adsorbenti kullanılarak meteorolojik parametrelerin tutma sabiti üzerine etkisini inceleyen bir çalışma olmadığı için bu veriler literatürle karşılaştırılamamıştır. Bu sebeple meteorolojik açıdan değerlendirme yapabilmek için bu konuda kapsamlı bir çalışma yapma gereği ortaya çıkmıştır.

     

    BTEX Tutma Sabiti ve Nem Arasındaki İlişkisi

     

    Gaz Koromotografi cihazı 148 kirletici için kalibrasyonu yapılmasına rağmen bu bileşiklerden yaklaşık 87 tanesi otomatik gaz kromotografi cihazı ile havada tespit edilmiştir. Aşağıdaki tabloda 55 adet kirleticinin tutma sabiti ve standart sapma değerleri verilmiştir. 55 adet kirletici bütün analiz edilen örnekleme tüplerinde tespit edilmiştir. 13 adet kirletici çok az pasif örnekleme tüpünde tespit edilmiş, 19 adet kirletici pasif örnekleme tüplerinde tespit edilememiştir. Bu sebeple bütün tüplerde tespit edilen 55 adet kirletici için tutma sabiti hesaplanmıştır.

     

    Her bir dönem için hesaplanan standart sapma değeri %95 ve üzerinde iken bütün dönemlerin toplamı ile hesaplanan standart sapma değeri %50’lere düşmüştür. Ayrıca her kirleticinin ortanca değeri ortalama değere yakındır.

     

    Bu çalışmada iklimsel değişikliğin olmamasından dolayı meteorolojik parametrelerin tutma sabiti üzerine etkisi incelenememiştir. Meteorolojik parametrelerin tutma sabitine etkisini belirlemek için analizi yapılan veriden daha fazla veriye ihtiyaç vardır. Tutma sabitlerinin belirlenen dönemleri arasında farklılık göstermesinden dolayı tutma sabitlerinin meteorolojik koşullardan etkilendiği ortaya çıkmıştır. Uzun süreli yapılacak bir çalışma bu etkinin net bir sonucunu verecektir. Bu çalışma benzer atmosfer koşullarında bu tipte tüplerle yapılacak örnekleme çalışmaları için bir kaynak olacaktır.

     

    55 adet kirletici için tutma sabitleri (L min-1) ve standart sapma değerleri

     

    Kirleticiler Ortalama Standart Sapma Ortanca
    Benzen 6.5 E-005 2.7 E-005 5.5 E-005
    Toluen 9.2 E-005 4.7 E-005 8.9 E-005
    Etilbenzen 9.1 E-005 4.9 E-005 8.8 E-005
    m+p ksilen 9.3 E-005 5.0 E-005 9.0 E-005
    o ksilen 9.1 E-005 5.7 E-005 9.0E-005
    1-Hepten 5.1 E-005 1.0 E-005 4.8 E-005
    2,2,3-Trimetilbutan+2,3-Dimetilpentan 1.5 E-004 6.1 E-005 1.6 E-004
    2-Metilhekzan 6.9 E-005 1.3 E-005 7.1 E-005
    3-Metilhekzan 5.4 E-005 2.5 E-005 5.8 E-005
    Siklohekzan+Siklohekzen 5.3 E-005 1.9 E-005 4.9 E-005
    n-Heptan+cis-3-Hepten 5.8 E-005 9.7 E-006 6.0 E-005
    n-Hekzan 5.0 E-005 1.2 E-005 4.5 E-005
    n-Nonan 6.2 E-005 2.8 E-005 4.5 E-005
    Metilsiklopentan+2,4-Dimetilpentan 3.1 E-005 2.4 E-007 3.1 E-005
    2,2,4-TriMetilPentan 1.4 E-005 9.3 E-006 1.4 E-005
    cis+trans-1,3-Dikloropropen 2.0 E-004 1.0 E-004 2.0 E-004
    Metilsiklohekzan 4.5 E-005 1.5 E-005 4.8 E-005
    2-Metilheptan 1.3 E-004 6.1 E-005 9.9 E-005
    m+p-Klorotoluen 3.1 E-004 1.5 E-004 3.3 E-004
    4+3-MetilHeptan 2.6 E-005 3.4 E-005 0.0 E+000
    t+c-1,3-Di-Metilsiklohekzan 1.5 E-004 3.4 E-005 1.5 E-004
    Octan 8.1 E-005 3.1 E-005 6.0 E-005
    c-1,2-Di-Metilsiklohekzan 8.5 E-005 3.3 E-005 7.4 E-005
    Tetrakloroetilen 6.9 E-005 6.3 E-005 5.6 E-005
    Klorobenzen 1.4 E-004 5.4 E-005 1.1 E-004
    İzopropilbenzen 8.2 E-005 6.7 E-005 6.3 E-005
    tert-Bütilbenzen 1.4 E-004 2.2 E-004 1.9 E-005
    3-Etiltoluen 7.4 E-005 2.5 E-005 5.8 E-005
    4-Etiltoluen 7.1 E-005 2.9 E-005 4.7 E-005
    1,3,5-Trimetilbenzen 6.3 E-005 3.0 E-005 4.5 E-005
    2-Etiltoluen 5.8 E-005 2.0 E-005 4.8 E-005
    1,2,4-Trimetilbenzen 6.7 E-005 5.4 E-005 3.4 E-005
    n-Dekan 4.4 E-005 1.7 E-005 3.4 E-005
    1,3-Di-kloroBenzen+Benzilklorür 6.7 E-005 5.7 E-005 3.8 E-005
    1,4-Di-klorobenzen 5.4 E-005 2.1 E-005 4.4 E-005
    İzo bütilbenzen 3.1 E-005 2.4 E-005 2.8 E-005
    1,2,3-Tri-Metilbenzen+p-Simen 2.2 E-005 7.6 E-006 1.9 E-005
    İndan 3.0 E-005 1.7 E-005 2.6 E-005
    1,3-Di-EtilBenzen 7.1 E-005 5.3 E-005 4.8 E-005
    1,4-Di-EtilBenzen 4.6 E-005 4.8 E-005 2.9 E-005
    n-Butilbenzen 3.9 E-005 2.0 E-005 3.7 E-005
    1,2-Di-EtilBenzen 2.7 E-005 6.0 E-006 2.6 E-005
    1-Undekan 2.9 E-004 3.2 E-004 1.2 E-004
    Undekan 1.9 E-005 4.4 E-006 1.9 E-005
    1,2,3,5-Tetra-MetilBenzen 6.0 E-005 1.5 E-005 6.3 E-005
    1,2,4,5-Tetra-MetilBenzen 6.5 E-004 4.1 E-004 6.9 E-004

     

Sayfa 1 Toplam: 51234...Son Sayfa »

Copyright © 2013 - 2017 • Tüm Hakları Saklıdır.