Determination of land cover/use changes in Türkiye and its possible effects on climate change

Abstract

This study reveals the land use change trend in Türkiye and the spatial location changes of different land use types in relation to each other in certain periods from 1990 to 2018. The study aims to draw attention to the phenomenon of climate change from a different front while determining the change trends of land use types at regional level. As a method, Türkiye was divided into 1200 grids of 30 minutes by 30 minutes and general land use groups within each grid were subjected to comparison. The intensity, periodic growth, change and trends of land use types in these grids were determined. These determinations were made possible by remote sensing, GIS methods and techniques and Mann Kendall trend analysis. Thanks to these methods and techniques, the cartographic data obtained were interpreted at the level of geographical region and department, and concretisation and analyses were made. The study also reveals a photograph of the impact of social and economic changes on land use types in the last 30 years in Türkiye. Although there is an areal stability in agricultural and forest areas in the periods examined, the trend analyses show that there is a tendency of severe decrease in agricultural areas, significant decrease in forest areas, severe decrease in pasture and meadow areas, Land use change in Türkiye varies according to the geographical regions of Türkiye.

Keywords

• Turkey
• Land Use Change
• Geographical Regions
• Mann Kendall Analysis
• climate change

Türkiye’de arazi örtüsü/kullanımı değişimlerinin belirlenmesi ve iklim değişimine olası etkileri

Öz

Bu çalışma Türkiye’de arazi kullanım değişim eğilimini, farklı arazi kulanım türlerinin alansal yer değişimlerinin 1990’dan 2018 yılına kadar belli periyotlarda birbirleri ile olan durumunu ortaya koymaktadır. Çalışma arazi kulanım türlerinin bölgesel düzeyde meydana gelen değişim eğilimlerini sunarken, iklim değişikliği olgusuna değişik bir cepheden dikkat çekmeyi de hedeflemektedir. Yöntem olarak Türkiye 30a 30 dakikalık 1200 karelaja ayrılmış ve her karelaj kendi içinde genel arazi kullanım gurupları karşılaştırmaya tabi tutulmuştur. Bu karelajlarda arazi kullanım türlerinin yoğunluk, periyodik büyüme, değişim ve eğilimleri belirlenmiştir. Bu belirlemeler uzaktan algılama, CBS yöntem-teknikleri ve Mann Kendall eğilim analizi ile mümkün olmuştur. Bu yöntem ve teknikler sayesinde elde edilen kartografik veriler coğrafi bölge ve bölüm düzeyinde yorumlanarak somutlama ve çözümlemelere gidilmiştir. Çalışma aynı zamanda Türkiye’de son 30 yıllık süreçte gerçekleşen sosyal ve ekonomik değişimlerin arazi kullanım türlerine olan etkisinin bir fotoğrafını da ortaya koymaktadır. İncelenen periyotlarda tarım ve orman alanlarında alansal bir stabilite olsa da yapılan eğilim analizleri sonucunda tarım alanlarında şiddeti azalma, orman alanlarında anlamlı azalma, mera ve çayır alanlarında şiddetli azalma, su yüzey alanlarında artma ve yapay alanlarda şiddetli artma eğiliminin olduğu saptanmıştır. Türkiye’de arazi kullanım değişimi Türkiye’nin coğrafi bölgelerine göre farklılıklar göstermektedir.

Anahtar Kelimeler

• Türkiye
• Arazi Kulanım Değişimi
• Coğrafi Bölgeler
• Mann Kendall Analizi
• İklim Değişimi

References

1. Avcı, Z. U., & Kuşak, L. (2010, Kasım 24-26). Mekânsal planlamada yeni Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri tekniklerinin kullanımı. TUJK’2010 Mekânsal Planlamada Jeodezi Sempozyumu, İzmir, Türkiye.
2. Barati, A. A., Zhoolideh, M., Azadi, H., Lee, J. H., & Scheffran, J. (2023). Interactions of land-use cover and climate change at global level: How to mitigate the environmental risks and warming effects. Ecological Indicators, 146, 109829. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2022.109829
3. Bayar, R. (2003). Arazi kullanımı-nüfus ilişkisi: Anamur örneği. Coğrafi Bilimler Dergisi, 1(1), 97-116. https://doi.org/10.1501/Cogbil_0000000023
4. Bayar, R., & Karabacak, K. (2017). Ankara ili arazi örtüsü değişimi (2000-2012). Coğrafi Bilimler Dergisi, 15(1), 59-76. https://doi.org/10.1501/Cogbil_0000000181
5. Corburn, J. (2009). Cities, climate change and urban heat island mitigation: Localising global environmental science. Urban studies, 46(2), 413-427. https://doi.org/10.1177/0042098008099361
6. Türkoğlu, N., Çalışkan, O., Çiçek, İ., Yılmaz, E. (2012). Şehirleşmenin biyoklimatik koşullara etkisinin Ankara ölçeğinde incelenmesi. Uluslararası İnsan Bilimleri Dergisi.https://core.ac.uk/download/pdf/268072719.pdf
7. Demir, A. (2009). Küresel iklim değişikliğinin biyolojik çeşitlilik ve ekosistem kaynakları üzerine etkisi. Ankara Üniversitesi Çevrebilimleri Dergisi, 1(2), 37-54. https://doi.org/10.1501/Csaum_0000000013
8. Efe, R., Soykan, A., Cürebal, İ., & Sönmez, S. (2008, Ekim 16-17). Türkiye’de doğal ortam bozulmasına Antroposen açısından bakış. TÜCAUM V. Ulusal Coğrafya Sempozyumu (16-17 Ekim 2008) Bildiriler Kitabı, 317-328. http://tucaum.ankara.edu.tr/wp-content/uploads/sites/280/2015/08/semp5_32.pdf

9. Elibüyük, M., & Yılmaz, E. (2012). Türkiye’de sıcaklık mevsimlerinin ana morfolojik ünitelere göre değişimi 1: Ovalar ve havzalar. Coğrafi Bilimler Dergisi, 10(2), 165-193.
10. https://dergipark.org.tr/en/pub/aucbd/issue/44467/551177Erdoğan, S. (2020). Enerji, çevre ve sera gazları. Çankırı Karatekin Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi Dergisi, 10(1), 277-303. https://doi.org/10.18074/ckuiibfd.670673
11. Friedlingstein,P., O’Sullivan, M., W. Jones, M., Andrew, R.M., Hauck,J., Olsen, A., Peters, G.P., Peters,W., Pongratz, J., Sitch, S., Le Quéré,C., Canadell, J., Ciais, P., Jackson, R.B., Alin, S., Aragão, L.E.O.C. Arneth, A., Arora, V., R. Bates, N.,... & Zaehle, S. (2020). Global carbon budget 2020. Earth System Science Data Discussions, 12(4) (2020), 3269-3340, https://doi.org/10.5194/essd-12-3269-2020
12. Gao, M., Xu, R., Huang, J., Su, B., Jiang, S., Shi, P., & Jiang, T. (2023). Increase of carbon storage in the Qinghai-Tibet Plateau: Perspective from land-use change under global warming. Journal of Cleaner Production, 414, 137540. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2023.137540
13. Güre, M., Özel, M. E. ve Özcan, H. (2009). Corine arazi kullanımı sınıflandırma sistemine göre Çanakkale ili. HR.Ü.Z.F. Dergisi, 13(3), 37–48.
14. Huang, X., Huang, J., Wen, D., & Li, J. (2021). An updated MODIS global urban extent product (MGUP) from 2001 to 2018 based on an automated mapping approach. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 95, 102255. https://doi.org/10.1016/j.jag.2020.102255
15. IPCC, 2014 Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Core Writing Team] (2014), R.K. Pachauri, L.A. Meyer (Eds.), Climate Change 2014: 10.1016/S0022-0248(00)00575-3 (Vol. 218, Issue 2) https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/02/AR5_SYR_FINAL_Front_matters.pdf
16. Jones, C., McConnell, C., Coleman, K., Cox, P., Falloon, P., Jenkinson, D., & Powlson, D. (2005). Global climate change and soil carbon stocks; predictions from two contrasting models for the turnover of organic carbon in soil. Global Change Biology, 11(1), 154-166. https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2004.00885.x
17. Kadioğlu, M. (2007). Küresel iklim değişimi ve Türkiye. Güncel Yayıncılık AŞ. https://eskisakarya.imo.org.tr/resimler/ekutuphane/pdf/3937.pdf
18. Koo, K. A., & Park, S. U. (2022). The effect of interplays among climate change, land-use change, and dispersal capacity on plant redistribution. Ecological Indicators, 142, 109192. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2022.109192
19. Lee, H. S., Trihamdani, A. R., Kubota, T., Iizuka, S., & Phuong, T. T. T. (2017). Impacts of land use changes from the Hanoi Master Plan 2030 on urban heat islands: Part 2. Influence of global warming. Sustainable Cities and Society, 31, 95-108. https://doi.org/10.1016/j.scs.2017.02.015
20. Mathew, A., Khandelwal, S., & Kaul, N. (2017). Investigating spatial and seasonal variations of urban heat island effect over Jaipur city and its relationship with vegetation, urbanization and elevation parameters. Sustainable Cities and Society, 35, 157-177. https://doi.org/10.1016/j.scs.2017.07.013Haklar ve içerik edinin
21. Mercan, Ç. (2020). Yer yüzey sıcaklığının termal uzaktan algılama görüntüleri ile araştırılması: Muş ili örneği. Türkiye Uzaktan Algılama Dergisi, 2(2), 42-49. https://dergipark.org.tr/en/download/article-file/1261765
22. Mukhopadhyay, P., & Revi, A. (2012). Climate change and urbanization in India. In Dubash, N. (Ed.). Handbook of Climate Change and India: Development, Politics and Governance (pp.327-340). (2011 1st ed.). Routledge. eBook Published15 March 2012, eBook ISBN 9780203153284 https://doi.org/10.4324/9780203153284
23. Mumtaz, F., Tao, Y., de Leeuw, G., Zhao, L., Fan, C., Elnashar, A., & Wang, D. (2020). Modeling spatio-temporal land transformation and its associated impacts on land surface temperature (LST). Remote Sensing, 12(18), 2987. https://www.mdpi.com/2072-4292/12/18/2987
24. Özcanlı, M. (2014). Kazdağları Milli Parkı’nda tarımsal faaliyetlerin arazi örtüsü değişimine etkisi (1975-2005). The Journal of Academic Social Science Studies, 25(19), 339-356. DOI: http://dx.doi.org/10.9761/JASSS2317
25. Özcanlı, M.& Güzel, A., (2015). Şanlıurfa şehrinin alansal gelişiminin çevresindeki tarım arazilerine etkisi. Turkish Studies - International Periodical for the Languages, Literature and History of Turkish or Turkic, 10(6) 723-744. http://dx.doi.org/10.7827/TurkishStudies.7890
26. Özcanlı, M. & Özçağlar, A., Özgen, N., & Benek, S., (2018).Di̇yarbakır şehri̇ni̇n alansal geli̇şi̇mi̇ ve tarım arazi̇leri̇ üzeri̇ndeki̇ etki̇leri̇. Asos Journal The Journal of Academic Social Science, 64(64), 479-506. DOI : 10.16992/ASOS.13294
27. Özdeş, M. (2023). Küresel iklim değişikliği ve çevresel değişimlerin etkisi altında arazi değişim biliminin ortaya çıkışı: Kurak ve yarı kurak ekosistemlerde arazi değişimi. Coğrafi Bilimler Dergisi, 21(2), 368-403. https://doi.org/10.33688/aucbd.1198890
28. Özgen, N. & Özçağlar, A. (2017). Bismil İlçesinde tarımsal arazi kullanımı ve planlamaya yönelik kararlar. Coğrafi Bilimler Dergisi, 15(1) , 77-107. DOI: 10.2139/ssrn.3533965
29. Özgen, N. (2017). Beşeri coğrafyada bilimsel bilgi ve metodolojik uygulamalar üzerine bir değerlendirme. FLSF Felsefe ve Sosyal Bilimler Dergisi, (24), 195-221. https://dergipark.org.tr/tr/pub/flsf/issue/48632/618022
30. Özgen, N., & Coşkun, S. (2020). Davranışsal Coğrafya. Pegem Akademi Yayıncılık. Polat, Y., Yanıkoğlu, A., & Çetin, H. (2017). İklim değişikliğinin sivrisinek kaynaklı hastalıklar üzerine etkisi.
31. Anadolu Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi-C Yaşam Bilimleri ve Biyoteknoloji, 6(2), 86-94. https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/372415
32. Selçuk, S. F., Cebeci, M. S., Köker, B., & Yılmaz, Z. (2021). Konya ili arazi kullanım/örtüsü değişim analizi. Türkiye Peyzaj Araştırmaları Dergisi, 4(2), 100-114. https://doi.org/10.51552/peyad.1033847
33. Shen, P., Zhao, S., Ma, Y., & Liu, S. (2023). Urbanization-induced Earth’s surface energy alteration and warming: A global spatiotemporal analysis. Remote Sensing of Environment, 284, 113361. https://doi.org/10.1016/j.rse.2022.113361
34. Shibabaw, T., George, M. O. R., & Gärdenäs, A. I. (2023). The combined impacts of land use change and climate change on soil organic carbon stocks in the Ethiopian highlands. Geoderma Regional, 32, e00613. https://doi.org/10.1016/j.geodrs.2023.e00613
35. Sönmez, M. (2011). Adana şehrinin alansal gelişimi ve yakın çevresinin arazi kullanımında meydana gelen değişimler. Türk Coğrafya Dergisi, (57), 55-69. https://dergipark.org.tr/tr/pub/tcd/issue/21224/227779 Tağıl, Ş. (2014). Edremit Körfezi’nin kuzey sahil bölgesinde peyzaj paterni ve arazi örtüsünün zamansal ve mekânsal değişimi. Balıkesir Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 17(31), 1-16. https://doi.org/10.31795/baunsobed.663881
36. Taştan, R., Özer, C., & Okcu, A. (2019). Vektörlerle Bulaşan Hastalıklar: İklim Değişikliği ve Küreselleşmenin Tetiklediği Yeni Tehdit. 2. Uluslararası SARS’dan COVID-19’a, Zoonotik Pandemik Salgınlara Tek Sağlık Yaklaşımı Marmara Fen ve Sosyal Bilimler Kongresi (Bahar), 2189-2201.
37. Taylor, P. G., Cleveland, C. C., Wieder, W. R., Sullivan, B. W., Doughty, C. E., Dobrowski, S. Z., & Townsend, A. R. (2017). Temperature and rainfall interact to control carbon cycling in tropical forests. Ecology Letters, 20(6), 779-788. https://doi.org/10.1111/ele.12765
38. Turan, İ. D., Dengiz, O., & Kaya, N. S. (2021). Arazi örtüsü/arazi kullanım değişimlerinin farklı zamanlı landsat uydu görüntüleri ile belirlenmesi: Çarşamba delta ovası örneği. ÇOMÜ Ziraat Fakültesi Dergisi, 9(1), 141-152. Tümertekin, E., & Özgüç, N. (2022). Ekonomik coğrafya kalkınma ve küreselleşme. Çantay Kitabevi.
39. Türkeş, M., Yozgatlıgil, C., Batmaz, İ., İyigün, C., Koç, E. K., Fahmi, F. M., & Aslan, S. (2016). Has the climate been changing in Türkiye? Regional climate change signals based on a comparative statistical analysis of two consecutive time periods, 1950-1980 and 1981-2010. Climate Research, 70(1), 77-93. Doi: 10.3354/cr01410
40. United Nations (2019). Department of Economic and Social Affairs, Population Division. World Urbanization Prospects: the 2018 Revision United Nations, New York (2019) (ST/ESA/SER.A/421) World Urbanization Prospects 2018
41. Yılmaz, E. (2019). Mobil ölçümlerle Ankara şehir ısı adası. Coğrafi Bilimler Dergisi, 17(2), 281-317. https://doi.org/10.33688/aucbd.600933
42. Yılmaz, E. & Özcanlı, M. (2021). Van şehir gelişimi ile şehir ısı adası arasındaki ilişkiler ve sıcaklık değişimleri, Van İnsani ve Sosyal Bilimler Dergisi, (1), 40-60. https://dergipark.org.tr/en/download/article-file/2298029
43. Yılmaz, E., (2017). Türkiye’nin bazı şehirlerindeki ısı adası özellikleri. Arslan, F. (Ed), Prof.Dr. Mesut Elibüyük’e Armağan Kitabı, Türkiye Coğrafyası Araştırmaları. (ss.177-205) Pegem Yayınevi.
44. Yılmaz, E., (2018). Türkiye’de aylık yağış eğilimleri, yağış kaymaları ve yağış eğilim rejimleri (1971-2010). Journal of Human Sciences, 15(4), 2066-2092. http://dx.doi.org/10.2139/ssrn.3419380
45. Zhou, W., Wang, J., & Cadenasso, M. L. (2017). Effects of the spatial configuration of trees on urban heat mitigation: A comparative study. Remote Sensing of Environment, 195, 1-12. https://doi.org/10.1016/j.rse.2017.03.043
46. Wu, J., Luo, J., Zhang, H., Qin, S., & Yu, M. (2022). Projections of land use change and habitat quality assessment by coupling climate change and development patterns. Science of The Total Environment, 847, 157491. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.157491
47. Wu, Z., Dijkstra, P., Koch, G. W., Peñuelas, J., & Hungate, B. A. (2011). Responses of terrestrial ecosystems to temperature and precipitation change: A meta-analysis of experimental manipulation. Global Change Biology, 17(2), 927-942. DOI: 10.1111/j.1365-2486.2010.02302.x