Elmacık dağı ve yakın çevresinin dendroklimatolojik ve dendrojeomorfolojik yöntemlerle analizi

Abstract

Araştırmanın konu kapsamını Elmacık Dağı ve yakın çevresi için yapılan dendroklimatolojik ve dendrojeomorfolojik analizler oluşturmaktadır. Alan kapsamı olarak çalışmanın sınırını belirleyen Elmacık Dağı ve yakın çevresi, Marmara Bölgesi'nin doğusu ile Karadeniz Bölgesi'nin batısında; Sakarya, Düzce ve Bolu illerinin sınırları içerisinde yer almaktadır.Tez kapsamında, araştırma sahasında iklime duyarlı kronolojiler oluşturmak, oluşturulan kronolojilerden yararlanarak sıcaklık ve yağış değerlerinin geriye dönük tahminlerini yapmak ve bu değerlerin ortalamaya göre az ve çok olduğu yılları belirlemek, araştırma sahası ve yakın çevresinde meydana gelmiş büyük deprem ve heyelanlarla ağaç halkaları arasındaki ilişkileri sorgulamak amaçlanmıştır.Türkiye'de meteoroloji istasyonlarının iklim kayıtları çok eskiye gitmemektedir. Dolayısıyla yıllık halka kronolojileri kullanılarak yapılacak rekonstrüksiyonlar paleoiklim analizleri açısından yararlı olacaktır. Çok sayıda aktif ve paleo heyelan sahalarına rastlanan Elmacık Dağı'nın güney ve kuzeyinde Kuzey Anadolu Fayı'nın kolları bulunur. Deprem ve heyelanlar ülkemizde çok ciddi can ve mal kayıplarına neden olmaktadır. Bu bakımdan söz konusu doğa olaylarının farklı araştırma yöntemleriyle araştırılıp ortaya konması önemlidir.Araştırama sahasının haritaları ilgili kurumlardan alınan verilerin arazi çalışmalarıyla yeniden değerlendirilmesi sonucu ArcGIS 10.1 programında üretilmiştir. İklim analizleri için Elmacık Dağı ve yakın çevresinde yer alan istasyonların verileri MGM'den alınmış ve düzenlenmiştir. Dendrokoronolojik analizlerde Bolu, Sakarya ve Düzce meteoroloji istasyonlarının verileri kullanılmıştır.Tez kapsamında Elmacık Dağı'ndan 3 sarıçam (Pinus sylvestris L. var. hamata Steven) yöre kronolojisi (214, 233 ve 248 yıllık) oluşturulmuştur. Örnekler artım burgusu ile canlı ağaçlardan alınmıştır. Yıllık halka genişlikleri LINTAB-TSAP sisteminde ölçülmüş, eşleştirmeler ise COFECHA programı ile gerçekleştirilmiştir. Her bir yöre için yıllık halka genişlikleriyle Bolu, Sakarya ve Düzce meteoroloji istasyonlarının aylık toplam yağış, aylık ortalama, maksimum ve minimum sıcaklık verileri arasındaki ilişkiler DENDROCLIM2002 programında tepki fonksiyonları hesaplanarak ortaya konmuş, söz konusu iklim verilerinden istatistik açıdan uygun olanların geriye dönük tahminleri yapılmıştır.Tepki fonksiyonu sonuçlarına göre çalışılan tüm istasyonlar için mayıs yağışları tüm yörelerde halka genişliğini 0.95 güven düzeyinde anlamlı ve pozitif yönde; önceki yılın ekim-kasım yağışları ise negatif yönde etkilemektedir. Ocak-nisan dönemi ortalama ve maksimum sıcaklıklarının halka genişliklerine etkisi pozitif yönde; temmuz-ekim dönemi ortalama sıcaklıkları ve eylül-ekim ayları maksimum sıcaklıklarının etkisi ise negatif yöndedir. Aylık ortalama minimum sıcaklıklardaki artış ile yıllık halka gelişimi arasında önceki yılın kasım-aralık ayları ile halka oluşum yılının ocak, mart, nisan ve ekim aylarında pozitif yönde, önceki yılın ekim ayı ile halka gelişim yılının temmuz-eylül döneminde negatif yönde ilişki söz konusudur. Araştırmada Bolu meteoroloji istasyonunun mayıs-ağustos dönemi, şubat-ağustos dönemi ve yıllık toplam yağışlarının 160, Sakarya ve Düzce meteoroloji istasyonlarının ocak-nisan dönemi ortalama sıcaklıklarının 170, Düzce meteoroloji istasyonunun ocak-nisan dönemi maksimum sıcaklıklarının 145 ve şubat-ağustos dönemi toplam yağışlarının 160 yıllık geriye dönük tahmini yapılmış, az yağışlı ve yağışlı yıllarla birlikte sıcak ve serin yıllar belirlenmiştir. Bolu ve Düzce için 1861, 1875, 1893, 1904, 1905, 1909, 1927, 1935, 1942, 1944-45, 1947 ve 1949 yılları az yağışlı; 1865, 1877, 1900, 1910, 1913, 1919, 1922 ve 1939-40 yılları yağışlı;1901, 1917 ve 1936 yılları çok yağışlı yıllardır. Sakarya ve Düzce için 1861 ve 1893 yılları çok serin; 1854, 1860, 1867-68, 1878, 1883, 1887, 1904, 1907, 1909, 1921, 1923, 1932, 1943, 1945 ve 1949 yılları serin; 1853, 1858, 1873, 1877, 1890, 1910, 1913, 1915, 1919 ve 1940 yılları sıcak; 1885, 1901, 1917 ve 1936 yılları çok sıcak yıllardır.Deprem analizlerine göre 1943 (Hendek), 1957 (Abant) ve 1967 (Mudurnu) depremlerinden sonraki yıllardaki yıllık halka daralmalarını iklim unsurlarından ayırıp depremlere bağlamak oldukça güçtür. 1999 (Gölcük ve Düzce) depremlerinin ise halka gelişimini olumsuz etkilediği söylenebilir. Çünkü iklim unsurları halka gelişimini artıracak yöndeyken, yöre kronolojilerindeki örneklerin büyük çoğunluğunda yıllık halkalarda daralmalar söz konusudur. Heyelan analizleri için seçilen Akyazı-Dokurcun (Sakarya) heyelan alanındaki kızılçamlardan (Pinus brutia Ten.) 30 ağaçtan 58 kalem örnek alınmıştır. Örneklerde 1966, 1975, 1985 ve 2001 yıllarındaki daralmalar heyelan hareketleriyle ilişkilendirilmiştir. Bu yıllarda heyelandan etkilenmeyen alandan oluşturulan kontrol kronolojisinde halka genişlikleri artış gösterirken iklim unsurları da büyük ölçüde halka gelişimini olumlu etkileyecek yönde seyretmiştir.

The subject scope of the study consists of dendroclimatological and dendrogeomorphological analyzes for Elmacık Mountain and its surroundings. Elmacık Mountain and its surrounding area, which defines the boundary of the study as the scope of the area, is located in the east of Marmara Region and west of the Black Sea Region; within the borders of Sakarya, Düzce and Bolu provinces.In this thesis, it is aimed to constitue climate sensitive chronologies in the research area, to make backward predictions of temperature and precipitation values by using the chronologies and to determine the years when these values are less and more than the average, to question the relationships between the large earthquakes and landslides and tree rings that occurred in the vicinity of the research area.In Turkey, climate records do not go far back. Therefore, reconstructions using annual ring chronologies will be useful for paleoclimate analysis. On the south and north of Elmacık Mountain, which has many active and paleo landslide fields, the arms of the North Anatolian Fault extend. Earthquakes and landslides cause serious life and property losses in Turkey. In this respect, it is important to investigate and reveal these natural phenomena with different research methods.The maps of the research area were produced in the ArcGIS 10.1 program as a result of the re-evaluation of the data obtained from the relevant institutions through field studies. For climate analysis, the data of the stations located in and around Elmacık Mountain were obtained and arranged from MGM. The data of Bolu, Sakarya and Düzce meteorological stations were used for dendrochoronological analyzes.Within the scope of the thesis, 3 scots pine (Pinus sylvestris L. var. hamata Steven) site chronologies (214, 233 and 248 years) was created from Elmacık Mountain. Samples were taken from live trees by increment borer. Annual ring widths were measured in the LINTAB-TSAP system, and pairings were performed with the COFECHA program. Response functions were calculated for each site in the DENDROCLIM2002 program. The relationships among the annual ring widths and monthly total precipitation, monthly average, maximum and minimum temperature data of Bolu, Sakarya and Düzce meteorological stations were determined. Then, these climatic data were retrospectively estimatd for those who were statistically suitable.According to the results of the response function, the precipitation for all stations studied positively affects the ring width in all site in a significant way with a confidence level of 0.95. The previous year's October-November precipitation has a negative impact. The effect of mean and maximum temperatures of the January-April period on ring widths was positive; July-October average temperatures and September-October maximum temperatures have a negative effect. There was a positive correlation between the increase in monthly average minimum temperatures and annual ring development in November-December of the previous year and in January, March, April and October of the year of formation of the ring. This relationship is negative in October-July of the previous year and in July-September of the year of tree-ring development. In research, the temperature and precipitation reconstructions were made for Bolu, Düzce and Sakarya meteorological stations (160 years of May-August, February-August and annual precipitation of Bolu; 170 years of average temperatures of January-April in Sakarya and Düzce; 145 years of maximum temperature of January-April in Düzce and 160 years of total precipitation in February-August in Düzce). In addition, hot and cool years were determined with the rainy and wet years. For Bolu and Düzce, the years 1861, 1875, 1893, 1904, 1905, 1909, 1927, 1935, 1942, 1944-45, 1947 and 1949 were less rainy; 1865, 1877, 1900, 1910, 1913, 1919, 1922 and 1939-40 were rainy and 1901, 1917 and 1936 were very rainy years. For Sakarya and Düzce, the years 1861 and 1893 were very cool; 1854, 1860, 1867-68, 1878, 1883, 1887, 1904, 1907, 1909, 1921, 1923, 1932, 1943, 1945 and 1949 were cool; 1853, 1858, 1873, 1877, 1890, 1910, 1913, 1915, 1919 and 1940 were hot; 1885, 1901, 1917 and 1936 are very hot years.According to the earthquake analysis, it is very difficult to differentiate the annual ring contraction from climatic elements or earthquakes in the years following the 1943 (Hendek), 1957 (Abant) and 1967 (Mudurnu) earthquakes. It can be said that the 1999 (Gölcük and Düzce) earthquakes adversely affect the development of the tree ring. Because, while the climatic elements are in a way to increase the annual ring development, most of the samples in the site chronologies there is a decrease in the annual ring width. For landslide analysis, 58 increment cores were taken from 30 trees from red pine in the Akyazı-Dokurcun (Sakarya) landslide area. In the samples, the contraction in 1966, 1975, 1985 and 2001 was associated with the landslide movements. In these years, ring widths increase in the control chronology formed from the area not affected by landslide. In addition, climate elements will also have a positive impact on the annual ring development.