Spatio-temporal Analysis of Potential Carbon Storage in the case of Aydın Province

Year 2019, Volume: 19 Issue: 3, 778 - 786, 31.12.2019

Birsen Kesgin Atak , Ebru Ersoy Tonyaloğlu

https://doi.org/10.35414/akufemubid.622242

Cited By: 3

Abstract

Along with the rapidly
increasing population, industrialisation and the excessive use/destruction of
natural resources, carbon emissions have also increased all over the world.
Associated with the increase in the amount of harmful gases; such as greenhouse
gases and carbon dioxide, carbon emissions are one of the most important
factors causing global problems such as climate change and warming. In natural
ecosystems, soil, water and forests play an important role in carbon storage, which
is the main component of CO2. However, especially in urbanised areas and
enlarged cities, there are losses in terrestrial carbon depots due to land
use/land cover changes. In this context, the changes in carbon storage
potential between 1990 and 2017 were analysed in the whole city of Aydın and
its districts, which have been subjected to intense urbanisation process and
spatial changes in the landscape structure in recent years. As a result, it was
found that the increase in the vegetation in the agricultural areas and
natural/semi-natural areas in Aydın province and its districts between 1990 and
2017 had a greater impact on the carbon storage potential compared to the
urbanisation process.

Keywords

Carbon storage, Landsat, NDVI, Remote sensing, ecosystem services

Aydın İli Örneğinde Karbon Depolama Potansiyelinin Mekansal ve Zamansal Analizi

Abstract

Hızla artan nüfus,
endüstriyelleşme ve doğal kaynakların aşırı kullanımı/tahribi ile birlikte tüm
dünyada karbon salınımında artışlar yaşanmıştır. Sera gazları ve karbondioksit
gibi zararlı gazların havadaki miktarının artışı ile ilişkilendirilen karbon
salınımı, iklim değişikliği ve ısınma gibi küresel sorunlara sebep olan en
önemli faktörlerden birisidir. Doğal ekosistemlerde toprak, su ve ormanlar
karbondioksitin temel bileşeni olan karbonun depolanmasında önemli bir rol
oynamaktadır. Ancak, özellikle yoğun kentleşmeye bağlı olarak genişleyen
kentlerde alan kullanım/arazi örtüsü değişimine bağlı olarak karasal karbon
depolarında kayıplar yaşanmaktadır. Bu kapsamda, bu çalışma ile son yıllarda
yoğun kentleşme sürecine maruz kalan ve ve peyzaj yapısında mekansal
değişimlerin yaşandığı Aydın kenti bütününde ve ilçelerinde, 1990-2017 yılları
arasında karbon depolama potansiyelinde meydana gelen değişimler analiz
edilmiştir. Çalışma alanında karbon depolama potansiyelinin belirlenmesinde
Myeong vd. (2006)’nin geliştirdiği NDVI verilerine dayanan yöntem
kullanılmıştır. Sonuç olarak, Aydın ili ve ilçelerinde, 1990 ve 2017 yılları
arasında il geneli ve ilçelerinde kentleşmeye kıyasla, tarım alanları ve
doğal/yarı doğal alanlarda yer alan bitki örtüsünde meydana gelen artışın,
karbon depolama potansiyeli üzerinde daha büyük bir etkiye sahip olduğu
anlaşılmıştır.

Keywords

Karbon depolama; Landsat; NDVI; Uzaktan algılama; Ekosistem hizmeti

References

• AÇŞİM (Aydın Çevre ve Sehircilik İl Müdürlüğü), 2019. Aydın İli 2016 Yılı Çevre Durum Raporu. https://webdosya.csb.gov.tr/db/ced/editordosya/Aydin_icdr2016.pdf adresinden erişildi.
• AGTHB (Aydın Gıda, Tarım ve Hayvancılık İl Müdürlüğü), 2018. İl Tarım ve Kırsal Kalkınma Master Planlarının Hazırlanmasına Destek Projesi, Aydın Tarım Master Planı (Revizyon). https://aydin.tarimorman.gov.tr/Belgeler/Ayd%C4%B1n%20Tar%C4%B1m%20Master%20Plan%C4%B1/MASTER%20PLAN%20%20%2816.01.2019%29-converted.pdf adresinden erişildi.
• Assessment, M.E., 2005. Ecosystems and human well-being (Vol. 5). Washington, DC: Island press.
• Çömez, A., 2012. Sündiken Dağları’ndaki (Eskişehir) Sarıçam (Pinus sylvestris L.) Meşcerelerinde Karbon Birikiminin Belirlenmesi (ODC: 180). TC Orman ve Su İşleri Bakanlığı, OGM, Orman Toprak ve Ekoloji Araştırmaları Enstitüsü Müdürlüğü, Yayın No:6, Eskişehir.
• Deniz, B., 2005. Kentsel alan kullanımlarındaki dönüþümlerin peyzaj strüktür indeksleriyle irdelenmesi ve kent planlama çalışmalarını yönlendirmede değerlendirilmesi: Aydın kenti örneği. Doktora tezi, Ege Üniversitesi, İzmir.
• Dobbs, C., Hernández-Moreno, Á., Reyes-Paecke, S. and Miranda, M.D. 2018. Exploring temporal dynamics of urban ecosystem services in Latin America: The case of Bogota (Colombia) and Santiago (Chile). Ecological indicators, 85, pp.1068-1080.
• Eigenbrod, F., Anderson, B.J., Armsworth, P.R., Heinemeyer, A., Jackson, S.F., Parnell, M., Thomas, C.D. and Gaston, K.J. 2009. Ecosystem service benefits of contrasting conservation strategies in a human-dominated region. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 276(1669), pp.2903-2911.
• Eşbah, T.H., Kelkit, A., Deniz, B., Kara, B., Bolca, M. 2009. Peyzaj sütrüktür indeksleri ile koruma alanları ve çevresindeki peyzajın geçirdiği değişimin tespiti ve alan kullanım planlaması önerilerinin geliştirilmesi: Dilek Yarımadası-Menderes Deltası Milli Parkı ve Bafa Gölü Koruma Alanı örneği. TÜBİTAK, Çevre, Atmosfer, Yer ve Deniz Bilimleri Araştırma Grubu, Proje Sonuç Raporu, Ankara.
• Foley, J.A., DeFries, R., Asner, G.P., Barford, C., Bonan, G., Carpenter, S.R., Chapin, F.S., Coe, M.T., Daily, G.C., Gibbs, H.K. and Helkowski, J.H. 2005. Global consequences of land use. science, 309(5734), pp.570-574.
• Forman, R.T. 2014. Land Mosaics: The Ecology of Landscapes and Regions 1995 (p. 217). Island Press.
• Freibauer, A., Rounsevell, M.D., Smith, P. and Verhagen, J., 2004. Carbon sequestration in the agricultural soils of Europe. Geoderma, 122(1), pp.1-23.
• Grimm, N.B., Faeth, S.H., Golubiewski, N.E., Redman, C.L., Wu, J., Bai, X. and Briggs, J.M., 2008. Global change and the ecology of cities. science, 319(5864), pp.756-760.
• Hutyra, L.R., Yoon, B., Hepinstall-Cymerman, J. and Alberti, M., 2011. Carbon consequences of land cover change and expansion of urban lands: A case study in the Seattle metropolitan region. Landscape and Urban Planning, 103(1), pp.83-93.
• International Energy Agency (IEA), 2008. World Energy Outlook 2008. OECD/IEA., 578 pp. (accessed October 2010).
• www.worldenergyoutlook.org/docs/weo2008/WEO 2008 Energy Use in Cities Modelling.pdf
• International Energy Agency (IEA), 2008. World Energy Outlook 2008. OECD/IEA.,578pp.www.worldenergyoutlook.org/docs/weo2008/WEO2008EnergyUseinCitiesModelling.pdf
• IPCC, 2007. Summary for Policy Makers. In: Climate Change 2007: The Physical Science Basis, Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, USA.
• Jiang, C., Nath, R., Labzovskii, L. and Wang, D., 2018. Integrating ecosystem services into effectiveness assessment of ecological restoration program in northern China's arid areas: Insights from the Beijing-Tianjin Sandstorm Source Region. Land Use Policy, 75, pp.201-214.
• Kaye, J.P., Groffman, P.M., Grimm, N.B., Baker, L.A. and Pouyat, R.V., 2006. A distinct urban biogeochemistry?. Trends in Ecology & Evolution, 21(4), pp.192-199.Keleş, S., Başkent, E. Z., Karahalil, U., Günlü, A., 2011. Ormanların Ekosistem Tabanlı Çok Amaçlı Planlanmasında Karar Destek Sistemleri: EdremitGürgendağ Planlama Birimi Örneği. I. Ulusal Akdeniz Orman ve Çevre Sempozyumu, 26-28 Ekim 2011, Kahramanmaraş, s. 1377-1388.
• Koçyiğit, R., 2008. Karasal Ekosistemde Karbon Yönetimi ve Önemi. Gaziosmanpaşa Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 2008(1), pp.81-85.
• Lal, R. 2008. Soil carbon stocks under present and future climate with specific reference to European ecoregions. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 81(2), pp.113-127.
• McPherson, E.G. and Simpson, J.R., 1999. Carbon dioxide reduction through urban forestry: guidelines for professional and volunteer tree planters. Gen. Tech. Rep. PSW-GTR-171. Albany, CA: US Department of Agriculture, Forest Service, Pacific Southwest Research Station. 237 p., 171.
• Montgomery, M.R., 2008. The urban transformation of the developing world. science, 319(5864), pp.761-764.
• Myeong, S., Nowak, D.J. and Duggin, M.J., 2006. A temporal analysis of urban forest carbon storage using remote sensing. Remote Sensing of Environment, 101(2), pp.277-282.
• Oke, T.R., 1989. The micrometeorology of the urban forest. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. B, Biological Sciences, 324(1223), pp.335-349.Parajuli, R., Chang, S., 2012. Forest Policy and Economics: Carbon Sequestratıon and Un-Even AgedManagement of Loblolly Pine Stands In The Southern USA: A Joint Optimizatıon Approach, (2):65-71.
• Pickett, S.T., Cadenasso, M.L., Grove, J.M., Boone, C.G., Groffman, P.M., Irwin, E., Kaushal, S.S., Marshall, V., McGrath, B.P., Nilon, C.H. and Pouyat, R.V., 2011. Urban ecological systems: Scientific foundations and a decade of progress. Journal of Environmental Management, 92(3), pp.331-362.
• Polat, O., Polat, S., Akça, E., 2011. Küresel Isınmada Ormanların Karbon Tutulumuna Etkisi: TarsusKarabucak Örneği. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Doğa Bilimleri Dergisi, Özel Sayı: 313-319.
• Power, A.G., 2010. Ecosystem services and agriculture: tradeoffs and synergies. Philosophical transactions of the royal society B: biological sciences, 365(1554), 2959-2971.
• Sivrikaya, F., Bozali, N. 2012. Karbon Depolama Kapasitesinin Belirlenmesi: Türkoğlu Planlama Birimi Örneği. Bartın Orman Fakültesi Dergisi, 14:69-76.
• Svirejeva-Hopkins, A., Schellnhuber, H.J. and Pomaz, V.L. 2004. Urbanised territories as a specific component of the Global Carbon Cycle. Ecological Modelling, 173(2-3), pp.295-312.
• Tolunay, D. 2011. Total carbon stocks and carbon accumulation in living tree biomass in forest ecosystems of Turkey. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 35:265-279.
• TÜİK (Türkiye İstatistik Kurumu), 2019. İstatistik Göstergeler. İl Göstergeleri, Toplam Nüfus. 2017 yılı İl ve İlçe Nüfusları. https://biruni.tuik.gov.tr/ilgosterge/?locale=tr adresinden erişildi
• UN, 1992. United Nations Framework Convention on Climate Change. United Nations, Fccc/Informal/84, Ge. 05-62220.
• Zengin, H., Değermenci, A.S. and Bettinger, P. 2018. Analysis of temporal changes in land cover and landscape metrics of a managed forest in the west Black Sea region of northern Turkey: 1970–2010. Journal of forestry research, 29(1), pp.139-150.
• Zhang, W., Ricketts, T. H., Kremen, C., Carney, K. and Swinton, S. M. 2007. Ecosystem services and dis-services to agriculture. Ecological economics, 64(2), 253-260.