İklim değişikliği ve iklimde meydana gelen ekstrem durumların bitkilerin fenolojik evreleri, ürün miktarı, biyokütle ve karbon tutma kapasiteleri üzerine olan etkilerinin incelenmesi

Abstract

Sanayi devrimi ile birlikte, atmosferdeki sera gazı salınımındaki hızlı artıs, dünya yüzey sıcaklıgının günümüz itibariyle artan bir trend göstermesine sebep olmustur. Dünyadaki ortalama sıcaklık artısı günümüzde 2ºC?ye yaklasmıs ve bu artıs hala devam etmektedir. Birincil üreticilerin atmosferden karbondioksit tutması ve biyokütle olusturma süreçleri, çogunlukla bitkilerin fenolojik evrelerine baglıdır ve bu evreler birçok bitki türünde direkt olarak iklimsel parametrelerden etkilenmektedir. Bitkilerin büyüme sezonunun baslaması ve bitisi, ürün verme periyodu, ekim süresi, bas kısmın olusması vb. çogunlukla karasal biyosferdeki arazi yüzey sıcaklıgı, yagıs miktarı, ısıklanma periyodu uzunlugu gibi iklimsel parametrelerden etkilenmektedir. Iklimsel degisiklige baglı olarak, fenolojik evrelerdeki degisiklikler bitkilerin atmosferik karbonu baglama miktarını ve baglama süresinin uzunlugunu degistirerek, bitkilerin verimliligini ve verim kalitesini önemli ölçüde etkilemektedir. Bu proje kapsamında, ana hedeflerden birisi Avrupa?nın tamamını kapsayan ayrıca Rusya ve Türkiye?nin de içinde bulundugu bir çalısma sahasında yüksek çözünürlüklü iklim verilerinin Community Land Model (Kommunal Ekosistem Modeli (CLM))?ine entegre edilerek, iklim degisikliginin bitkilerdeki öncelikle fenolojik evreler üzerinde etkileri ve bu etkilerin bitkilerin karbon tutma kapasitesinin yanında verimliliklerine olan tesirleri arastırılacaktır. Bunun yanında Dünya Iklim Arastırma Programı (World Climate Research Program (WCRP)) tarafından belirlenen iklim indisleri kullanılarak, çalısılacak alandaki özellikle yaprak döken agaçların olusturdukları vejetasyonlar ve tahıl grubunu olusturan (Bugday, Arpa ve Mısır) bitkilerin fenolojik evrelerini etkileyen biyo-iklimsel faktörler tespit edilecektir. Iklim degisikligine baglı olarak tahıl grubu bitkilerinin fenolojik evrelerinde meydana gelen degisiklikler tahıl bitkilerinin hasat zamanını, hasat kalitesini ve hasat miktarını etkilemektedir. Meydana gelen bu etkilerin ortaya konulması proje kapsamındaki hedeflerimiz arasındadır. Tahıl mahsulleri dünya genelinde en yaygın olarak kullanılan gıda maddelerinin basında gelmektedir. Bu çalısmada ek olarak tahıl bitkilerinin ekim süreleri, produktif dönem uzunlugu, büyüme sezonlarının baslangıç ve bitis zamanları ile iklim degisikligi ve iklimdeki ekstrem durumların fenolojik evreler üzerindeki baskısı gerek modelleme gerekse saha çalısmalarında incelenecektir. Her iki bitki çesidinin (yaprak döken agaçlar ve tahıl) fenolojik evrelerinin belirlenmesinden sonra, bu evrelerin biyoiklim dönemlerini tanımlayacak algoritmalar (fonksiyonlar) gelistirilecektir. Belirlenen biyoiklim algoritmaları ile CLM modelindeki fenolojik evrelere baglı prosesler (fotosentez, karbon depolama, karbon paylasımı, ürün kalitesi ve miktarı vd.) yeni gelistirilecek biyoiklim formülizasyonları sayesinde, iklim degisikliginin etkileri göz önünde bulundurularak hesaplanmaları saglanacaktır. Genel olarak hipotezimiz degisen iklim kosulları kırılgan (bozulmaya elverisli) bölgelerde yetisen tahıl mahsullerinin ekim süresinin, büyüme sezonunun baslama ve bitis zamanını etkileyecek ayrıca bas kısımlarının olusma periyodunun dengesinin bozulmasına sebep olacaktır. Bunun sonucunda tahıl ürünlerinin kalitesi ve verimliligi direk olarak etkilenecektir. Özellikle yaprak döken vejetasyonlara sahip alanlarda iklim degisikligine baglı olarak bitkilerin büyüme zamanlarındaki degisimler atmosferden karbondioksit alımı süresinin uzunlugunu ve miktarını degistirecektir.