Türkiye'nin tarımsal mavi ve yeşil su ayak izinin aylık ölçekte ilçe düzeyinde analizi

Abstract

Tarımsal su kullanımının zamansal dinamikleri, yarı kurak bölgelerde sürdürülebilir su yönetimi açısından kritik öneme sahiptir. Ancak mevcut çalışmaların büyük bölümü su ayak izini yıllık toplamlar üzerinden değerlendirdiğinden dönemsel su baskıları yeterince görünür kılınamamaktadır. Bu çalışma, Türkiye genelinde 18 ürün için mavi ve yeşil su ayak izini ilçe ölçeğinde ve aylık zaman çözünürlüğünde ilk kez kapsamlı olarak analiz etmiştir. FAO-56 metodolojisi kullanılarak 2013–2022 dönemine ait meteorolojik veriler ve 969 ilçenin tarımsal üretim istatistikleri ile hesaplanan sonuçlar, tarımsal su talebinin yıl geneline homojen dağılmadığını göstermektedir. Nisan–Mayıs–Haziran döneminde yıllık toplam mavi su kullanımının %55'inden fazlası gerçekleşmektedir. Bu dönem içinde aylık baskın ürün grupları belirgin biçimde değişmekte; Mayıs ayında tahıllar toplam mavi su ayak izinin %75'ini, Temmuz ayında sanayi bitkileri %42'sini oluşturmaktadır. Yeşil su ayak izi yağış rejimiyle doğrudan ilişkili bir mevsimsellik sergilemekte; tahıllarda yüksek yeşil su payları yağışlı dönemlerle örtüşürken, sanayi bitkileri ve sebzelerde düşük oranlar mavi su bağımlılığını belirgin biçimde artırmaktadır. Sonuç olarak, aylık zaman çözünürlüğünde gerçekleştirilen su ayak izi analizleri dönemsel su baskılarını görünür kılarak geleneksel yıllık yaklaşımların ötesinde bir çerçeve sunmaktadır. Elde edilen bulgular, sulama planlaması, ürün deseni değerlendirmesi ve kuraklık risk yönetiminde zamansal hassasiyetin artırılmasına yönelik bilimsel temel oluşturmaktadır.

Keywords

• Aylık zaman çözünürlüğü
• Yeşil su
• Mavi su
• Su ayak izi
• Mevsimsellik

Monthly district-level analysis of Türkiye’s agricultural blue and green water footprints

Abstract

The temporal dynamics of agricultural water use are of critical importance for sustainable water management in semi-arid regions. However, the majority of existing studies evaluate water footprints based on annual totals, rendering seasonal water stresses insufficiently visible. This study, for the first time in Türkiye, comprehensively analyses the blue and green water footprints of 18 crops at the district scale with monthly temporal resolution. Using the FAO-56 methodology, monthly water footprints were calculated based on meteorological data from the 2013–2022 period and agricultural production statistics from 969 districts. The results demonstrate that agricultural water demand is not uniformly distributed throughout the year; more than 55% of the annual total blue water use occurs during the April–May–June period. Within this period, the dominant crop groups shift markedly from month to month: cereals account for 75% of the total blue water footprint in May, while industrial crops contribute 42% in July. The green water footprint exhibits seasonality directly linked to the precipitation regime; high green water shares in cereals coincide with rainy periods, whereas low shares in industrial crops and vegetables significantly increase blue water dependency. In conclusion, water footprint analyses conducted at monthly resolution make seasonal water stresses explicitly visible, providing a framework that extends beyond traditional annual approaches. The findings offer a robust scientific basis for enhancing temporal sensitivity in irrigation planning, crop pattern assessment, and drought risk management.

Keywords

• Monthly temporal resolution
• Green water
• Blue water
• Seasonality

References

1. Bağçaci, S. Ç., Yucel, I., Duzenli, E., & Yilmaz, M. T. (2021). Intercomparison of the expected change in the temperature and the precipitation retrieved from CMIP6 and CMIP5 climate projections: A Mediterranean hot spot case, Turkey. Atmospheric Research, 256, 105576. https://doi.org/10.1016/j.atmosres.2021.105576
2. Demir, M. S. (2026). Strategic crop reallocation for reduced agricultural water footprints in semi-arid regions. Irrigation Science, 44, Article 38. https://doi.org/10.1007/s00271-026-01078-5
3. Demir, M. S., & Muratoglu, A. (2025). Water footprint concept, approaches, and applications: A comprehensive review for the agricultural sector. Water and Environment Journal, wej.12968. https://doi.org/10.1111/wej.12968
4. Foley, J. A., Ramankutty, N., Brauman, K. A., Cassidy, E. S., Gerber, J. S., Johnston, M., Mueller, N. D., O’Connell, C., Ray, D. K., West, P. C., Balzer, C., Bennett, E. M., Carpenter, S. R., Hill, J., Monfreda, C., Polasky, S., Rockström, J., Sheehan, J., Siebert, S., … Zaks, D. P. M. (2011). Solutions for a cultivated planet. Nature, 478(7369), 337–342. https://doi.org/10.1038/nature10452
5. He, L., & Rosa, L. (2023). Solutions to agricultural green water scarcity under climate change. PNAS Nexus, 2(4), pgad117. https://doi.org/10.1093/pnasnexus/pgad117
6. Hoekstra, A. Y., Chapagain, A. K., Aldaya, M. M., & Mekonnen, M. M. (2011). The Water Footprint Assessment Manual. Setting the Global Standard. In Social and Environmental Accountability Journal (Vol. 31). https://doi.org/10.1080/0969160x.2011.593864
7. Hoekstra, A. Y., & Mekonnen, M. M. (2011). Global water scarcity: Monthly blue water footprint compared to blue water availability for the world’s major river basins (Value of Water Research Report Series No. 53). UNESCO-IHE Institute for Water Education. https://waterfootprint.org/media/downloads/Report53-GlobalBlueWaterScarcity.pdf
8. Hoekstra, A. Y., Mekonnen, M. M., Chapagain, A. K., Mathews, R. E., & Richter, B. D. (2012). Global Monthly Water Scarcity: Blue Water Footprints Versus Blue Water Availability. PLoS ONE, 7(2). https://doi.org/10.1371/journal.pone.0032688

9. Iyigun, C., Türkeş, M., Batmaz, İ., Yozgatligil, C., Purutçuoğlu, V., Koç, E. K., & Öztürk, M. Z. (2013). Clustering current climate regions of Turkey by using a multivariate statistical method. Theoretical and Applied Climatology, 114(1–2), 95–106. https://doi.org/10.1007/s00704-012-0823-7
10. Lamsal, G., & Marston, L. T. (2025). Monthly Crop Water Consumption of Irrigated Crops in the United States From 1981 to 2019. Water Resources Research, 61(2), e2024WR038334. https://doi.org/10.1029/2024WR038334
11. Li, Z., Feng, B., Wang, W., Yang, X., Wu, P., & Zhuo, L. (2022). Spatial and temporal sensitivity of water footprint assessment in crop production to modelling inputs and parameters. Agricultural Water Management, 271, 107805. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2022.107805
12. Marston, L., & Konar, M. (2017). Drought impacts to water footprints and virtual water transfers of the Central Valley of California. Water Resources Research, 53(7), 5756–5773. https://doi.org/10.1002/2016WR020251
13. Mekonnen, M. M., & Hoekstra, A. Y. (2016). Four billion people facing severe water scarcity. Science Advances, 2(2), e1500323. https://doi.org/10.1126/sciadv.1500323
14. Meteoroloji Genel Müdürlüğü. (2024). Türkiye geneli aylık meteorolojik gözlem verileri (2013–2022)
15. Pfister, S., & Bayer, P. (2014). Monthly water stress: Spatially and temporally explicit consumptive water footprint of global crop production. Journal of Cleaner Production, 73, 52–62. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2013.11.031
16. TAGEM. (2017). Türkiye’de Sulanan Bitkilerin Bitki Su Tüketimleri. T.C Gıda Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı (p. 590).
17. Türkiye İstatistik Kurumu (TÜİK). (2025). Bitkisel üretim istatistikleri. https://biruni.tuik.gov.tr/medas/?kn=92&locale=tr
18. Vörösmarty, C. J., McIntyre, P. B., Gessner, M. O., Dudgeon, D., Prusevich, A., Green, P., Glidden, S., Bunn, S. E., Sullivan, C. A., Liermann, C. R., & Davies, P. M. (2010). Global threats to human water security and river biodiversity. Nature, 467(7315), 555–561. https://doi.org/10.1038/nature09440
19. Wang, F., Chen, Y., Li, Z., Fang, G., Li, Y., & Xia, Z. (2019). Assessment of the Irrigation Water Requirement and Water Supply Risk in the Tarim River Basin, Northwest China. Sustainability, 11(18), 4941. https://doi.org/10.3390/su11184941
20. Zhuo, L., Mekonnen, M. M., Hoekstra, A. Y., & Wada, Y. (2016). Inter- and intra-annual variation of water footprint of crops and blue water scarcity in the Yellow River basin (1961-2009). Advances in Water Resources, 87, 29–41. https://doi.org/10.1016/j.advwatres.2015.11.002