Estimation of Soil Erosion Risk Using ICONA Model: The Case of Ankara

Yıl 2024, Cilt: 9 Sayı: 4, 822 - 831, 31.12.2024

Nuriye Ebru Yıldız , Barış Kahveci

https://doi.org/10.35229/jaes.1591959

Cited By: 2

Öz

When Turkey's erosion risk status and soil loss were evaluated, it was understood that ICONA would be the most ideal model for Turkey among the methods and techniques in the literature. In this study, it was aimed to determine the erosion susceptibility levels of Ankara City, which is stated to have a high risk of erosion due to water, wind and improper land use. For this purpose, ArcGIS 10.7 from geographic information systems software was used and the erosion risk levels of Ankara were determined by ICONA model/method. As a result of the research, spatial erosion risk map as well as erosion risk levels were determined and evaluated. The findings show that the erosion risk is high and very high in approximately 124,300 hectares of land south of Yenimahalle and Keçiören districts, west of Mamak, north of Çankaya and Etimesgut and east of Sincan. This study can serve as an example for future similar studies on determining erosion risk as a single spatial indicator, as well as for the preparation of multi-layered spatial plans and the integrated assessment of different indicators.

Anahtar Kelimeler

Erosion susceptibility , soil loss , soil erosion , ICONA model

ICONA Modeli Kullanılarak Toprak Erozyonu Riskinin Tahmin Edilmesi: Ankara İli Örneği

Öz

Türkiye’nin erozyon risk durumu ve toprak kaybı değerlendirildiğinde, Türkiye için literatürdeki yöntem ve teknikler arasından en ideal modelin ICONA olacağı anlaşılmıştır. Bu çalışmada; su, rüzgâr ve yanlış alan kullanımına bağlı erozyon riski yüksek olduğu ifade edilen Ankara Kenti’nin erozyon duyarlılık düzeylerinin belirlenmesi hedeflenmiştir. Bu amaçla, coğrafi bilgi sistemleri yazılımından ArcGIS 10.7 kullanılmış ve Ankara’nın erozyon risk düzeyleri ICONA modeli/yöntemi ile tespit edilmiştir. Araştırma sonucunda, mekânsal erozyon riski haritasının yanı sıra erozyon risk düzeyleri belirlenmiş ve değerlendirilmiştir. Bulgular, Yenimahalle ve Keçiören ilçelerinin güneyi, Mamak’ın batısı, Çankaya ve Etimesgut’un kuzeyi ile Sincan’ın doğusundaki yaklaşık 124.300 hektarlık alanda erozyon riskinin yüksek ve çok yüksek olduğunu göstermektedir. Bu çalışma, tek bir mekânsal gösterge olan erozyon riskinin belirlenmesine yönelik çalışmaların yanı sıra çok katmanlı mekânsal planların hazırlanması ve farklı göstergelerin bütünleşik olarak değerlendirilmesine yönelik gelecekteki benzer çalışmalar için de örnek olabilir.

Anahtar Kelimeler

Erozyon duyarlılığı , toprak kaybı , toprak erozyonu , ICONA modeli

Kaynakça

• Akalan, İ. (1992). Türkiye'nin Toprak Kaynakları, Bunların Sorunları ve Çözüm Yolları. Türkiye Coğrafyası Uygulama ve Araştırma Dergisi, 1, 1-14.
• Alevkayalı, Ç. & Abi, B. (2023). Mekân Tabanlı Toprak Erozyonu Tahmin Modelleri: Bildiklerimiz Değişiyor Mu? Coğrafi Bilimler Dergisi, 21(2), 696-725. DOI: 10.33688/aucbd.1265625
• Anonim. (2024). Erozyon ve Sel Kontrolü Dersi – Ders Notları. Karadeniz Teknik Üniversitesi, Orman Fakültesi, Havza Amenajmanı Anabilim Dalı. Erişim Tarihi. 10.10.2024. Erişim Adresi: https://www.ktu.edu.tr/dosyalar/havzaamenajmani_65 00a.pdf.
• Avci, V. (2016). Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) ile Gökdere Havzası ve Çevresinin (Bingöl) Erozyon Duyarlılık Analizi. The Journal of Academic Social Science. 26, 170-193. Doi:10.16992/ASOS.1116.
• Aydin, A. & Tecimen, H.B. (2010). Temporal soil erosion risk evaluation: a CORINE methodology application at Elmali dam watershed, Istanbul. Environ. Earth. Sci. J., 61,1 457-1465. DOI: 10.1007/s12665-010-0461-2.
• Aydınalp, C. (2000). Türkiye’nin Toprak Sorunları. ANADOLU Ege Tarımsal Araştırma Enstitüsü Dergisi, 10(1), 135- 143.
• Bai, L., Wang, N., Jiao, J., Chen, Yixian, Tang, B., Wang, H., Chen, Yulan, Yan, X. & Wang, Z. (2020). Soil Erosion and Sediment Interception by Check Dams in a Watershed For an Extreme Rainstorm on the Loess Plateau, China. Int. J. Sediment Res., 35, 408-416. DOI: 10.1016/j.ijsrc.2020.03.005
• Balcı, N. (1976). Toprak Erozyonu ve Kirlenme Sorunları. İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, XXVI(2), 68-77.
• Bayramin, İ. (2003). Soil erosion risk assessment with LEAM model; case study: Beypazarı Area. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 23, 105-116.
• Bayramin, İ., Dengiz, O, Başkan, O. & Parlak, M. (2003). Soil Erosion Risk Assessment With ICONA Model; Case Study: Beypazarı Area. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 27(2), Article 7. Available at: https://journals.tubitak.gov.tr/agriculture/vol27/iss2/7
• Bayramin, İ., Erpul, G. & Erdoğan, E. H. (2006). Use of CORINE methodology to assess soil erosion risk in the semi-arid area of Beypazari-Ankara, Turkey. Turkish Journal of Agricultural and Foresty, 30, 81-100.
• Beasley, D.B. & Hugins, L.F. (1982). ANSWERS: Areal Non- point Source Watershed Environmental Response Simulation: User’s manual, USEPA Rep. 905/9-82- 001. USEPA, Chicago, IL.
• Birleşmiş Milletler (BM). (2024). Sürdürülebilir Kalkınma Amaçları. Erişim Linki: https://turkiye.un.org/tr/sdgs Erişim Tarihi: 10.11.2024.
• Chen, Y.H. Pan, W.B. & Cai, Y.B. (2007). “Assessment on soil erosion susceptibility in watershed based on RUSLE - a case study of Jixi Watershed”. Journal ofMountain Science, 25(4), 490-496.
• Cheng, Y., Li, P., Xu, G., Wang, X., Li, Z., Cheng, S. & Huang, M. (2021). Effects of dynamic factors of erosion on soil nitrogen and phosphorus loss under freeze-thaw conditions. Geoderma, 390, 114972. DOI: 10.1016/j.geoderma.2021.114972
• Cürebal, İ. & Ekinci, D. (2006). "Kızılkeçili Deresi Havzasında CBS Tabanlı RUSLE (3d) Yöntemi ile Erozyon Analizi", Türk Coğrafya Dergisi, 47, 115-131.
• Çepel, N. (1988). Peyzaj Ekolojisi. İstanbul Üniversitesi. Orman Fakültesi Yayınları, İ.Ü. Yayın No: 3510, O.F. Yayın No: 391.
• Çilek, A., Berberoğlu, S., Erdoğan, M.A. & Dönmez, C. (2014). PESERA ve RUSLE erozyon modellerinin Akdeniz ve Ege havzalarındaki sonuçlarının karşılaştırılması. UZAL-CBS 2014. 14-17 Kasım 2014. İstanbul.
• Çorbacı, Ö. L. (2014). Doğal ve Kültürel Değerleri ile Amasra’nın Peyzaj Planlaması. Doktora Tezi, Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Peyzaj Mimarlığı Anabilim Dalı, 438, Ankara.
• Çorbacı, Ö. L. & Dönmez, Y. (2019). Peyzajın Yapısının (Peyzaj Karakter Tiplerinin) Tanımlanması ve Haritalanması: Bartın İli Amasra İlçesi Örneği, Latif Gürkan Kaya (Ed.), Mimarlık Tasarım ve Planlama Alanında Yeni Ufuklar (s. 329, 366), ISBN 978-605- 80229-6-6. Gece Kitaplığı, Ankara.
• Çorbacı, Ö. L. & Dönmez, Y. (2020). Bartın İli Amasra İlçesinin Habitat Değeri: Leke-Koridor-Matris Uygulaması, Serhan Haner (Ed.), Mühendislik ve Mimarlık Araştırmaları Teori, Uygulama ve Yeni Yaklaşımlar, (s. 31-65) ISBN: 978-625-7139-47-2, Iksad Yayınları, Ekim, 2020, Ankara.
• Çorbacı, Ö.L. & Özyavuz, M. (2024). Kentsel Yeşil Alanların Sürdürülebilir Yönetimi, Editör: Kenan İnce, Kentsel Açık Yeşil Alanlarda Kurakçıl Peyzaj (Xeriscape) Çalışmaları, pp. 108-170, ISBN: 978-625-367-138-9, Iksad Yayınları, Eylül, Ankara, 2024.
• Ediş, S., Aytaş, İ. & Özcan, A.U. (2021). ICONA modeli kullanarak toprak erozyon riskinin değerlendirilmesi: Meşeli Çubuk/Ankara) Havzası Örneği. Anadolu Orman Araştırmaları Dergisi 7(1), 15-22.
• Ekinci, D. (2005). "CBS Tabanlı Uyarlanmış RUSLE Yöntemi ile Kozlu Deresi Havzası’nda Erozyon Analizi", İstanbul Üniversitesi Edebiyat Fakültesi Coğrafya Bölümü Coğrafya Dergisi, 13, 109-119.
• Ekren, E. (2022). Investigation of Land Cover Change in Kahramanmaras Province (Turkey). Proceedings of the 8th International Exchange and Innovation Conference on Engineering & Sciences (IEICES 2022), 407-411.
• Erpul, G., İnce, K., Demirhan, A., Küçümen, A., Akdağ, M.A., Demirtaş, İ., Sarıhan B., Çetin, E. & Şahin, S. (2020). Su Erozyonu İl İstatistikleri-Toprak Erozyonu Kontrol Stratejileri (Sürdürülebilir Arazi/Toprak Yönetimi Uygulama ve Yaklaşımları) Çölleşme ve Erozyonla Mücadele Genel Müdürlüğü Yayınları. Ankara.
• Erpul, G. & Saygın, S.D. (2012). Ülkemizde toprak erozyonu sorunu üzerine: Ne yapmalı? Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Dergisi, 1(1), 26-32.
• Dengiz, O., İmamoğlu, A., Saygın, F., Göl, C., Ediş, S. & Doğan, A. (2014). İnebolu Havzası’nın ICONA Modeli ile Toprak Erozyon Risk Değerlendirmesi. Anadolu J. Agric. Sci., 29, 136. DOI: 10.7161/anajas.2014.29.2.136-142
• FAO. (2024). Global Symposium on Soil Erosion. Food and Agricultural Organization of the United Nations (FAO). Erişim Tarihi: 20.10.2024. Erişim Adresi: https://www.fao.org/about/meetings/soil-erosion- symposium/key-messages/en/
• FAO & ITPS. (2015). Status of the World’s Soil Resources (SWSR)–Main Report. Food and Agriculture Organization of the United Nations and Intergovernmental Technical Panel on Soils, Rome, Italy. ISBN 978-92-5-109004-6.
• Kanar, E. & Dengiz, O. (2015). Madendere Havzasında Potansiyel Erozyon Risk Durumunun İki Farklı Parametrik Model Kullanarak Belirlenmesi ve Risk Haritalarının Oluşturulması. Türkiye Tarımsal Araştırmalar Dergisi, 2(2), 123-134. DOI: 10.19159/tutad.45374
• Kavuran, E. (2021). Kayaç aşınabilirlik düzeyleri. Yazılı/Sözlü Görüşme. Ankara.
• Knisel, W. G. (Ed.). (1980). “CREAMS: A Field-Scale Model for Chemicals, Runoff and Erosion from Agricultural Management Systems,” USDA Conservation Research Report, Vol. 26, No. 1, 1980, pp. 36-64.
• Knisel, W.G. & Douglas-Mankin, K.R. (2012). CREAMS/GLEAMS: Model Use, Calibration, and Validation. Trans. ASABE 55, 1291-1302.
• MAPA/ICONA. (1983). Paisajes erosivos en el sureste español: Ensayo de methodología para el estudio de su cualificación y cuantificación, proyecto LUCDEME: 66, España.
• MAPA/ICONA. (1991). Metodologia para el diseño de actuaciones agrohidrologias en las cuencas del ambito mediterraneo. Proyecto LUCDEME. pp. 1-31.
• OECD. (2013). OECD Compendium of Agri-environmental Indicators, Organisation for Economic Co-operation and Development Publishing, Paris, DOI: 10.1787/9789264186217-en
• Pandey, A., Chowdary, V.M., Mal, B.C. & Billib, M. (2008). Runoff and sediment yield modeling from a small agricultural watershed in India using the WEPP model. J. Hydrol., 348(3), 305-319. DOI: 10.1016/j.jhydrol.2007.10.010
• PAP/RAC (MAP/UNEP). (1997). Guidelines for Mapping and Measurement of Rainfall-Induced Erosion Processes in the Mediterranean Coastal Areas. PAP-8/PP/GL.1. Split, Priority Actions Programme Regional Activity Centre (MAP/UNEP), with the cooperation of FAO. pp xii+70.
• Reich, P., Eswaran, H. & Beinroth, F. (2001). Global dimensions of vulnerability to wind and watererosion. In: Stott DE, Mohtar RH, Steinhardt GC (Eds) Sustain. Glob. Farm - Sel. Pap. 10thInt. Soil Conserv. Organ. Meet. May 24-29 1999 West Lafayette IN. International Soil Con-servation Organization, United States Department of Agriculture Agricultural Research Ser- vice National Soil Erosion Research Laboratory, and Purdue University, West Lafayette, IN, USA, Purdue University and the USDA-ARS National Soil Erosion Research Laboratory, pp838–846.
• Saygın, S.D., Ozcan, A.U., Basaran, M., Timur, O.B., Dolarslan, M., Yılman, F.E. & Erpul, G. (2014). The combined RUSLE/SDR approach integrated with GIS and geostatistics to estimate annual sediment flux rates in the semi-arid catchment, Turkey. Environ. Earth Sci., 71, 1605-1618. DOI: 10.1007/s12665-013-2565-y
• Shirazi, M. P. & Moosavi, A. A. (2024). Application of ANSWERS model for calculating runoff and sediment prediction from steep agricultural watersheds in northern Iran and its comparison with the other related models. (Ed: Pourghasemi, H. R & Kariminejad N.) Advanced Tools for Studying Soil Erosion Processes. Elsevier, 563-577. DOI: 10.1016/B978-0-443-22262- 7.00031-X
• Şahin, Ş., Perçin, H., Kurum, E., Uzun, O., Bilgili, B.C., Tezcan, L., Çiçek, İ., Müftüoğlu, V., Çorbacı, Ö.L., Sütünç, S., Doğan, D., Koç, Ö., Ateş, E., Tarım, B., Kurdoğlu, G. & Kaşko, Y. (2013). PEYZAJ-44: İl ölçeğinde peyzaj karakter analizi ve turizm/Rekreasyon açısından değerlendirilmesi. 109G074 Nolu TÜBİTAK KAMAG Projesi Raporu.
• Şahin, Ş., Perçin, H., Kurum, E., Uzun, O. & Bilgili, C. (2014). Bölge - Alt Bölge (İl) Ölçeğinde Peyzaj Karakter Analizi ve Değerlendirmesi Ulusal Teknik Kılavuzu. Müşteri Kurumların T.C. İçişleri Bakanlığı, T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı ve T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığı olduğu, T.C. Ankara Üniversitesinin Yürütücü Kuruluş olduğu ve TÜBİTAK KAMAG 1007 Programı 109G074 No’lu PEYZAJ-44 Projesi Çıktısı, 148 Sayfa, Ankara.
• Tağıl, Ş. (2009). Çakırdere ve Yahu Dere Havzalarında Balıkesir Toprak Kaybının Mekânsal Dağılışı ve Etkileyen Faktörler. Balıkesir Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 12(22), 23-39.
• Tsara, M., Kosmas, C., Kirkby, M.J., Kosma, D. & Yassoglou, N. (2005). An evaluation of the pesera soil erosion model and its application to a case study in Zakynthos, Greece. Soil Use and Management,
• Uslu, S. & Weniger, C. (1961). Türkiye’de zirai inkişafın sebep olduğu toprak kaybı. Journal of the Faculty of Forestry Istanbul University, 122-128. DOI: 10.17099/jffiu.95177
• Vihervaara, P., Monenen, L., Santos, F., Adamescu, M., Cazacu, C., Luque, S., Genelletti, D. & Maes, J. (2017). Chapter 4.1. Biophysical quantification. In: Mapping Ecosystem Services, Burkhard, B. ve Maes, J. (eds), Pensoft Publishers, Sofia.
• Yücel, M. (2018). Çevresel Etki Değerlendirmesi. Ç.Ü. Ziraat Fakültesi Genel Yayın No: 310. Ders Kitapları Yayın No: A-94, Adana.
• Yücel, M. (2000). Çevre Sorunları. Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Genel Yayın No: 109, Ders Kitapları Yayın No: A-28, Adana.
• Yüksek, T. (2011). Rize Yöresinde Yanlış Arazi Kullanımı ve Neden Olduğu Çevresel Sorunlar. Doğu Karadeniz Bölgesi Heyelan ve Taşkın Sempozyumu, 10-11 Şubat, 2011, Trabzon. Web Sitesi: https://www.academia.edu/4988834/Rize_Y%C3%B6 resinde_Yanli%C5%9F_Arazi_Kullan%C4%B1m%C 4%B1_ve_Neden_oldu%C4%9Fu_%C3%87evresel_S orunlar?auto=download.
• Yüksek, T., Göl, C., Yüksek, F. & Yüksel, E.E. (2009). The Effects of Land-Use Changes on Soil Properties: The Conversion of Alder Coppice to Tea Plantations in the Humid Northern Blacksea Region. African Journal of Agricultural Research, 4(7), 665-674.
• Yüksek, T. & Yüksek, F. (2014). Rize yöresinde arazi kullanımı ve bazı iklim elemanlarında meydana gelen zamansal değişimler ile sel-heyelan olayları arasındaki ilişkiler. I. Ulusal Havza Yönetimi Sempozyumu 10-12 Eylül, 2014, Çankırı. Bildiriler Kitabı, s: 564-572.
• Yıldız, N.E. (2022). Kent Planlamada Ekolojik Başarım Göstergelerinin Kullanımı ve Süreç Modeli: Ankara Örneği. Doktora Tezi, Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Peyzaj Mimarlığı Anabilim Dalı, Ankara, 234 s.
• Yıldız, N. E., Alp, H., & Topaloğlu, A. A. (2024). Niğde kenti ve çevresinde peyzaj özelliklerine dayalı hava kalitesi potansiyelinin değerlendirilmesi. Artvin Çoruh Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, 25(2), 13-26. DOI: 10.17474/artvinofd.1459599.