137Cs TO DETERMINE COASTAL EROSION: EXAMPLE OF URLA PENINSULA COASTS

Abstract

Various natural and artificial radionuclides are widely used in determining the soil erosion. Applications of these techniques to coastal erosion are, however, relatively new. This study describes the use of ¹³⁷Cs radionuclide for obtaining information on coastal dynamics is subject to erosion, losses of sediments, and deposition of material that had been remobilized from near-shore sediments and also a empirical model has been created to obtain information erosion, sedimantiation and other coastal dynamics. Firstly, radioactivity levels of ¹³⁷Cs element was determined on 112 (21) sand and 16 (3) soil samples taken from the beaches of Urla Peninsula. The results obtained are related to coastal current and wave directions and grain size distribution at the beaches. Then a model was created to understand the amount erosion and which beaches have sensitive to erosion. The results of the study are transferred to a geographical database and mapped.

Keywords

• Urla Peninsula,coastal erosion

KIYI EROZYONUNUN BELİRLENMESİNDE 137Cs RADYONÜKLİDİNİN KULLANIMI: URLA YARIMADASI KIYILARI ÖRNEĞİ

Öz

Toprak erozyon miktarı ve hızının belirlenmesinde çeşitli radyoaktif elementler yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak kıyı erozyonu ile ilgili kullanımları yenidir. Bu çalışmada ¹³⁷Cs elementinin dağılımı kullanılarak kıyı ortamlarındaki erozyon, birikim ve kıyı dinamikleri hakkında bilgi elde etmek için ampirik bir çalışma yürütülmüştür. İlk olarak Urla yarımadasındaki plajlardan alınan 112 (21) kum ve 16(3) toprak örneği üzerinde ¹³⁷Cs elementinin radyoaktivite düzeyleri belirlenmiştir. Referans değerler ile karşılaştırılan radyoaktivite düzeylerindeki farklılık nerelerde erozyon ya da depozisyon olduğu konusunda bir fikir vermektedir. Elde edilen sonuçlar kıyı akıntı ve dalga yönleri ile plajlardaki tane boyu dağılımı ile ilişkilendirilmiştir. Ardından hangi plajlarda erozyon olduğu ve bu erozyonun miktarının ne kadar olduğu ile ilgili bir model oluşturulmuştur. Analiz sonuçları coğrafi bir veri tabanına aktarılarak haritalanmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Urla Yarımadası,kıyı erozyonu

Kaynakça

1. Al-Mur, B., Quicksall, A.N., ve Kaste, J.M. (2017), “Determination of Sedimentation, Diffusion, and Mixing Rates in Coastal Sediments of the Eastern Red Sea via Natural and Anthropogenic Fallout Radionuclides”, Marine Pollution Bulletin, 122:456-463.
2. Belyaev, V.R., Golosov, V.N., Kuznetsova, J.S., ve Markelov, M.V. (2009), “Quantitative Assessment of Effectiveness of Soil Conservation Measures Using a Combination of 137Cs Radioactive tracer and Conventional Techniques”, Catena, 79:214-227.
3. Beşiktepe, Ş.T., Sayın, E., İlhan, T., ve Tokat, E. (2011), “İzmir Körfezi Akıntı Dinamiğinin Model ve Gözlem Yardımıyla İncelenmesi”, 7. Kıyı Mühendisliği Sempozyumu, Bildiri Kitabı, 427-437, 20-23 Kasım, Trabzon.
4. Erinç, S. (2001), Jeomorfoloji II (13. Basım), Der Yayınları, İstanbul.
5. Ertek, T.A., Hacıyakupoğlu, S., Walling, D.E., Karahan, G., Erginal, A.E., Çelebi, N., ve Saygın, H. (2004), “Sezyum-137 Radyonüklidinin Erozyon Araştırmalarında Kullanımı ve Türkiye’den Örnekler”, İstanbul Üniversitesi Edebiyat Fakültesi Coğrafya Bölümü Coğrafya Dergisi, 12:47-62.
6. Evans, R., Collins, A.L., Zhang, Y., Foster, I.D.L., Boardman, J., Sint, H., ve Lee, M.R.F. (2017), “A Comparision of Conventional and 137Cs-based Estimates of Soil Erosion Rates on Arable and Grassland Across Lowland England and Wales”, Earth Science Reviews, 173:49-64.
7. Fahmi, N.M., El-Khatib, A., Abd El-Salam, Y.M., Shalaby, M.H., El-Gally, M.M., ve Naim M.A. (2010), “Study of the Environmental Impacts of the Natural Radioactivity Presents in Beach Sand and Lake Sediment samples Idku, Bahara, Egypt”, Tenth Radiation Physics and Protection Conference, 27-30 November, Nasr City, Cairo, Egypt.
8. Fukuda, M., Aono, T., Yamazaki, S., Nishikawa, J., Otosaka, S., Ishimaru, T., ve Kanda, J. (2017), “Dissolved Radiocaesium in Seawater off the Coast of Fukushima During 2013-2015”, Journal of Radiational Nuclear Chemistry, 311:1479-1484.

9. İnandık, H. (1971), Deniz ve Kıyı Coğrafyası (İkinci Baskı), İstanbul Üniversitesi Yayınları: 1219, Coğrafya Enstitüsü Yayınları: 47, İstanbul. Kırkgöz, M.S. (2002), “Kıyı Erozyonunun Boyutları”, TMH- Türkiye Mühendislik Haberleri, 420-421-422, 4-6.
10. Kirchner, G., ve Ehlers, H. (1998), “Sediment Geochronology in Changing Coastal Environments: Potentials and Limitations of the 137Cs and 210Pb Methods”, Journal of Coastal Research, 14(2):483-492.
11. Koibuchi, Y. (2013), “Tracing Fine-grained Sediment Transport Around Tokyo Bay Using Cesium-134 and Cesium-137 Originating From Fukushima Daiichi Power Plant”, Coastal Processes III, WIT Transactions on Ecology and the Environment, Vol 169.
12. Mater, B. (1982), Urla Yarımadasında Arazinin Sınıflandırılması ile Kullanılışı Arasındaki ilişkiler, İstanbul Üniversitesi Edebiyat Fakültesi Yayınları: 2863, İstanbul.
13. Matisoff, G. (2017), “Activities and Geochronology of 137Cs in Lake Sediments resulting From Sediment Resuspension”, Journal of Environmental Radioactivity, 167:222-234.
14. Matisoff, G., ve Whiting, P.J. (2011), “Measuring Soil Erosion Rates Using Natural (7Be, 210Pb) and Anthropogenic (137 Cs, 239,240Pu) Radionuclides”, Handbook of Environmental Isotope Geochemistry (Ed: Baskaran, M.), Springer, 487-519.
15. Petrovic, J., Dragovic, S., Dragovic, R., Dordevic, M., Dokic, M., Zlatkovic, B., ve Walling, D. (2016), “Using 137Cs Measurements to Estimate Soil Erosion Rates in the Pcinja and South Morava River Basins, southern Serbia”, Journal of Environmental Radioactivity, 158-159:71-80.
16. Ritchie, J.C., ve McHenry, R. (1990), “Application of Radioactive Fallout Cesium-137 for Measuring Soil Erosion and Sediment Accumulation Rates and Patterns: A review”, Journal of Environmental Quality, 19: 215-233.
17. Saç, M. (2003), Yatağan Havzasında Toprak Erozyonu Hızının Radyoaktif Sezyum Tekniği Kullanılarak Ölçülmesi, Ege Üniversitesi Fen Bilimleri Ensitüsü, Nükleer Bilimler Anabilim Dalı, Yayınlanmamış Doktora Tezi.
18. Saç, M.M., Uğur, A., Yener, G., ve Özden, B. (2008), “Estimates of Soil Erosion Using Cesium-137 Tracer Models”, Environmental Monitoring Assessment, 136:461-467.
19. Saç, M.M., ve İçhedef, M. (2015), “Application of 137Cs Technique for Evaluation of Erosion and Deposition Rates Within Cultivated Fields of Salihli region, Western Turkey”, Journal of Radiation Research and Applied Sciences, 8:477-482.
20. Turoğlu, H. (2017), “Deniz ve Göllerde Kıyı”, Yasal ve Bilimsel Boyutlarıyla Kıyı (Ed: Turoğlu, H., ve Yiğitbaşıoğlu, H.), Jeomorfoloji Derneği Yayınları: 1, İstanbul.
21. Uğur, A., Saç, M.M., Yener, G., Altınbaş, Ü., Kurucu, Y., Bolca, M., ve Özden, B. (2004), “Vertical distribution of the Natural and Artifical Radionuclides in Various Soil Profiles to Investigate Soil Erosion”, Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 259(2):265-270.
22. Walling, D.E., ve Quine, T.A. (1992), “The use of caesium-137 measurements in soil erosion surveys”, Erosion and sediment monitoring programmes in river basins, Proccedings of International Symposium, Oslo.
23. Woszczyk, M., Poreba, G., ve Malinowski, L. (2017), “210Pb, 137Cs and 7Be in the Sediments of Coastal Lakes on the Polish Coast: Implications for Sedimentary Processes”, Journal of Environmental Radioactivity, 169-170:174-185.
24. Zapata, F., Garcia-Agudo, E., Ritchie, J.C., ve Appleby, P.G. (2002), “Introduction”, Handbook for the Assessment of Soil Erosion and Sedimentation Using Environmental Radionuclides (Ed: Zapata, F.), Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1-14.
25. Zhang, X.C., Zhang, G.H., ve Wei, X. (2015), “How to make 137Cs erosion estimation more useful: An uncertainty perspective”, Geoderma, 239-240: 186-194.