An assessment of soil erosion using Rusle model: a case study from the marmara region

Abstract

Toprak yaşam için hayati bir kaynaktır. Toprak erozyonu ise arazi kayıpları, tarımsal ve diğer insan kaynaklı faaliyetlerden kaynaklanan ciddi bir doğal sorundur. Bu çalışmanın amacı, Marmara Bölgesi'nde iklim değişikliğine bağlı toprak kaybını hesaplamaktır. Bu amacı gerçekleştirmek için çalışmada, Yenilenmiş Evrensel Toprak Kaybı Eşitliği Modeli (YETKE) kullanılmış olup, bölgenin toprak kaybı haritaları hazırlanırken uzaktan algılama ve coğrafi bilgi sistemleri tekniklerinden yararlanılmıştır. Toprak kaybı haritaları 1989 ve 2017 yılları arası için üretilirken, 2020 ve 2049 yılları arası için gelecek toprak erozyonu projeksiyonları da yapılmıştır. İklim projeksiyonları için Bölgesel İklim Modelinin iki senaryosu kullanılmıştır: RCP 4.5 ve RCP 8.5. Sonuçlar, tarihsel verilerle karşılaştırıldığında, gelecekte Marmara Bölgesi'nde toprak erozyonu riskinin artacağı öngörülmüştür. RCP 8.5 senaryosunun sonuçlarına göre 2020-2049 zaman aralığındaki toprak kaybı, RCP 4.5 senaryosunun sonuçlarından %61 daha yüksektir. Bölgesel İklim Modelinin tarihsel verilerine dayanan sonuçlar, toprak kaybının 0 ile 24.298 Mg.hektar-1.yıl-1 arasında olduğunu göstermiştir. Ayrıca, Marmara Bölgesi'nde 1989 - 2017 arasındaki zaman aralığında ortalama toprak kaybının 12.2 Mg.hektar-1.yıl-1 olduğu hesaplanmıştır.

Soil is a vital resource for life. Soil erosion is one of the most serious natural problem caused by degrading land, agricultural and other human induced activities. The aim of this study is to predict the soil loss in the Marmara Region as a result of climate change. To achieve this, the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) is used and soil loss maps of the region are produced by the the help of remote sensing and geographic information systems techniques. While soil loss maps are produced between the years 1989 and 2017, future projections of soil erosion are also investigated for the period between years 2020 and 2049. For climate projections two scenarios of the Regional Climate Model are used: RCP 4.5 and RCP 8.5. The results showed that, when compared to the historical data, soil erosion risk in the future will increase in the Marmara Region. The soil loss results for the time interval 2020-2049 of the scenario RCP 8.5 is 61% higher than the results of the scenario RCP 4.5. Also, the results based on the historical data of the Regional Climate Model showed that the soil loss ranged from 0 to 24.298 Mg. ha-1. year-1 during the time interval 1989 -2017 in the Marmara Region, and the average soil loss is estimated as 12.2 Mg. ha-1. year-1.