Yer Bilimleri

Kıyı Erozyonu


İng. Coastal Erosion

Kıyı ortamları, okyanus, deniz ve kara alanları arasındaki anahtar öneme sahip geçiş bölgeleridir. Dünya’daki kıyı şeridinin uzunluğu yaklaşık 440.000 km’dir.1 Uzunlukları boyunca, bu kıyı şeritleri araziyi oluşturan malzemelerde, iklim rejimlerinde, okyanus rejimlerinde ve bunun sonucunda jeomorfolojik süreç rejimlerinde birçok değişiklik göstermektedir. Kıyılar dünyanın kara alanlarının yalnızca %5’ini kaplamasına rağmen Dünya nüfusunun yaklaşık %40’ı kıyı alanlarında yaşamaktadır.2

Erken Holosen’den itibaren (~9000 binyıl önce) küresel deniz seviyesi, günümüze yaklaşmış ve kıyı çizgisi nispeten stabil hale gelmiştir. Bu durumla beraber kıyı kenarındaki üretim faaliyetleri çeşitlenebilmiş ve medeniyetler bu alanlarda yerleşebilmiştir. Kıyı bölgelerindeki yüksek nüfus yoğunluğu; deniz ticareti ve taşımacılığı, endüstriyel faaliyetler ve turizm için elverişli olmasının yanı sıra, esas olarak zengin toprak, su, mineral, deniz kaynakları ve ılıman iklim gibi doğal kaynakların mevcudiyetinden kaynaklanmaktadır.3, 4 Aynı zamanda, çok alçak olan kıyı bölgeleri son derece dinamiktir ve erozyona karşı savunmasızdır. Doğal sistem içerisindeki yoğun insan faaliyetleri özellikle kıyılarda geri dönüşü mümkün olmayan hasarlar verir. Dünyadaki depolanmalı kıyıların yaklaşık %70’inde belirgin erozyon vardır.

Dalga, akıntı, rüzgâr, gelgit ve nehir gibi etkenlerle şekillenen aktif kıyılar, okyanusun enerjisini yansıtan son derece dinamik bir yapıya sahiptir (Şekil 1). Ayrıca, aktif kıyı bölgesi birçok canlı için değerli bir yaşam alanıdır. Jeomorfolojik olarak kıyı, erozyon süreçlerinin sıklıkla çok aktif olarak ilerlediği yüksek enerjili bir ortamdır.

Kıyı erozyonu; deniz seviyesi değişikliği, iklim değişikliği, dalga, rüzgâr, akıntı rejiminin değişmesi gibi doğal etkilerle veya insan faaliyetlerinin kıyı dinamik ve süreçlerini değiştirmesi ile bozulan dengenin bir sonucu olarak gerçekleşir. Çoğunlukla da bu etkiler birlikte neden-sonuç ilişkisi ile etkili olur. Kıyı erozyonu, gelgit hareketleri, mevsimlik deniz seviyesi dalgalanmaları, fırtına etkileri ve tsunamiler gibi zamanla ortaya çıkan olaylarla geçici bir süreliğine artış gösterebilir. Tüm bu durumlarda, kıyı genellikle birkaç gün veya yıl içinde dengeye kavuşur. Bununla birlikte, küresel deniz seviyesinin yükselmesi veya havzadaki barajlar nedeniyle nehirlerden tortu beslemesinin azalması veya kalıcı kıyı yapılarının inşası nedeniyle kıyı erozyonu kalıcılaşmış ise, kıyıların orijinal konumuna geri dönmesi mümkün olmayabilir.

Mevcut projeksiyonlar kıyı erozyon süreçlerinin devam eden ısınma iklimi ve deniz seviyesinin yükselmesi sırasında artan kentleşme nedeniyle yönetilemez oranlara ulaşacağını ortaya koymaktadır. Kıyı erozyonuna dair dinamikler ve çözüm yaklaşımları, dünyada kıyı bölgelerinin en kalabalık ve gelişmiş alanlardan bazılarına ev sahipliği yapması nedeniyle oldukça kritik bir öneme sahiptir. Bu nüfus yoğunluğunun azalması muhtemel değildir. Çünkü kıyı bölgesi farklı üretken faaliyetler için ideal bir alandır.5

Küresel ölçekte, 1984-2015 yılları arasında kıyı bölgelerinde kalıcı arazi kaybı, yaklaşık 28.000 km²’dir. Bu, aynı dönemde kazanılan arazi yüzeyinin (yaklaşık 14.000 km²) neredeyse iki katı kadardır. Öte yandan, kazanılan aktif bölgenin toplam yüzeyi (yaklaşık 25.000 km²), kaybedilen aktif bölgenin yüzeyinin (yaklaşık 11.500 km²) iki katından daha fazladır. Genel olarak, aktif bölgenin kazancı kabaca arazi kaybını dengeler ve arazi kazancı aktif bölgenin kaybını dengeler. Bu, insan yerleşimleri ve karasal ekosistemler için yaklaşık 14.000 km² yüzey kaybına neden olur.

Birim kıyı başına en yüksek değişime sahip bölge Hazar Denizi’dir (yaklaşık 600 m ortalama net kıyı ötesi arazi kaybı ve 700 m aktif bölge kazancı), ardından Güney Asya (ortalama 158 m’lik bir arazi erozyonu ile kısmen 69 m’lik bir kıyı ilerlemesi ile dengelenmiştir). Ayrıca, Pasifik Asya, Güney Amerika, Doğu Afrika ve Batı Avustralya, 50 m’nin üzerinde ortalama bir kıyı ötesi erozyon göstermektedir. Genel küresel değişimlerin %50’sinden fazlası Asya ve Hazar kıyılarında gerçekleşmektedir.6

Barajların inşasından sonra, nehrin akım ve katı madde taşınım karakteristikleri önemli ölçüde değişir. Nehirdeki akım ve katı madde taşınımındaki (çökeller) bu değişimler nehrin mansap (denize ulaştığı alan) kesiminde oyulmalara neden olur (Tablo 1).7

Kıyı erozyonu nedeniyle kıyı köyleri ve evler iç bölgelere doğru kaymaktadır. Bu, insanların yaşam alanlarını daraltmanın yanı sıra sahil biyoçeşitliliğiyle ekolojik dengenin bozulmasına yol açar ve doğrudan ya da dolaylı olarak hem insan yaşamını hem de doğal çevreyi olumsuz etkiler. Kıyı boyunca (arazi ıslahı, liman geliştirme, karides yetiştiriciliği), nehir havzaları ve su havzalarında (nehir barajı ve saptırma) ve açık denizde (tarama, kum madenciliği) doğal etkilerle birlikte insan faaliyetleri çoğu yerde kıyı erozyonunu şiddetlendirir (Tablo 1).9

Büyük ölçekte soğuk iklim bölgelerinin kıyılarının jeomorfolojisi; jeolojik yapı, tektonik aktivite ve Kuvaterner deniz seviyesindeki değişimler gibi faktörlerden etkilenir. Orta ölçekte bu kıyılar, plajlar, kıyı okları, gelgitler arası düzlükler, tuz bataklıkları, kum tepeleri, falezler ve kıyı platformları gibi bir dizi depolanmalı ve erozyonel yer şekillerinden oluşur. Bunlar hem periglasiyal hem de ılıman iklim ortamlarında meydana gelir ve rüzgâr, dalga rejimlerini, iklimin ayrışma ve çökel tedarik özelliklerini yansıtır. Küçük ölçekte bakıldığında, soğuk iklim bölgesi kıyılarında buz varlığı hakimdir. Bu buz varlığı dört farklı ayırt edici özellik ile tanımlanabilir: Kıyı-deniz buzu arayüzü, deniz buzunun dalga oluşumu üzerindeki etkisi, buzun plaj üzerindeki etkileri ve permafrost ve yüzey buzunun kıyı gelişimi üzerindeki etkisi.10

Araştırmalar, son birkaç on yılda Kuzey Kutbu’ndaki jeomorfolojik süreçlerin değiştiğini veya yoğunlaştığını göstermektedir. Kuzey Kutbu’nda buzulların erime paterni ile sahip olduğu çökel ve karbonun çoğunu Arktik Okyanusu’na taşınmaktadır, 11 1955’ten bu yana ulaştırdığı çökel miktarı yaklaşık iki katına çıkmıştır.12 Daha iç kesimlerde, kanal ağlarının genişlemesi13 ve nehir kıyısı erozyonunun artması14 ısınmaya atfedilmiştir. Göller, göletler ve sulak alanlar daha dinamik alanlardır, bazı bölgelerde büyümekte, bazı bölgelerde ise küçülmektedir.15 Kuzey Kutbu kıyı ovasında, daha önce binlerce yıldır sabit olan donmuş zeminin son zamanlardaki bozulması, ova ve tundra alanlarının %10-30’unun birkaç derecelik ısınmadan dahi etkilenebileceğini göstermektedir.16 Akarsuların memba (kaynak) kısımlarında yamaç toprak erozyonu ve heyelanlar artmaktadır.17 Bu değişiklikler, değişen iklime sistem çapında bir tepkiden kaynaklanmaktadır. Bölge çapında bir ısınma ise permafrostun çözülmesi ile sonuçlanır. Permafrost içinde her türlü yer buzunun (gözeneklerdeki, boşluklardaki buz veya topraktaki, kayadaki diğer açıklıklar) yanı sıra masif buz (mercekler, tabakalar, takozlar ve bloklu yapılar olarak oluşan buz) bulunur. Masif buz, eridiğinde toprakta büyük dengesiz boşluklar bırakır. Doğal iklim değişikliğine yanıt olarak belirli bir düzeyde peyzaj değişikliği beklense de yakın zamanda gözlemlenen değişikliklerin ölçeği ve hızı, Kuzey Kutbu’nun hızlı jeomorfolojik tepkiler verebileceğini göstermektedir.18

Kıyı erozyonu ve yığılması doğal süreçlerdir; ancak, insan faaliyetleri veya doğal afetlerle şiddetlendiğinde sorun haline gelebilirler. Kıyı boyunca, nehir havzalarında ve açık denizde çeşitli doğal güçlerin, nüfus artışının ve yönetilmeyen ekonomik kalkınmanın bir araya gelmesi nedeniyle Dünya’nın pek çok bölgesindeki kıyı alanlarında erozyon yaygındır. Kıyıları insan aktiviteleri, beklenmedik doğal olaylar ve deniz seviyesindeki yükselmenin sebep olduğu kısa ve uzun vadeli değişikliklere karşı koruma ve uyum sağlama gereksinimi, büyük müdahalelere ve çabalara yol açmıştır. Kıyı dinamiğinin temel süreçlerini ve kıyıların hem mekânsal hem de zamansal zaman ölçeklerinde (kısa ve uzun vadeli), kıyı boyunca, nehir havzalarında ve açık denizde insan faaliyetleriyle yan yana nasıl işlediğini anlamak, kıyı erozyonu sorunlarını yönetmek için çok önemlidir.


Kaynakça

1 Pethick, J. S. 1984. An introduction to coastal geomorphology. Dept. of Geography, Univ. of Hull.

2Adger, W. N., Hughes, T. P., Folke, C., Carpenter, S. R., ve Rockström, J. 2005. Social-ecological resilience to coastal disasters. Science, 309(5737), 1036-1039.

3 Rao, K. N., Subraelu, P., Rao, T. V., Malini, B. H., Ratheesh, R., Bhattacharya, S., ve Rajawat, A. S. 2008. Sea-level rise and coastal vulnerability: an assessment of Andhra Pradesh coast, India through remote sensing and GIS. Journal of Coastal Conservation, 12(4), 195-207.

4 Kummu, M., Guillaume, J. H., de Moel, H., Eisner, S., Flörke, M., Porkka, M., ve Ward, P. J. 2016. The world’s road to water scarcity: shortage and stress in the 20th century and pathways towards sustainability. Scientific reports, 6(1), 1-16.

5 Gracia, A., Rangel-Buitrago, N., Oakley, J. A., ve Williams, A. T. 2018. Use of ecosystems in coastal erosion management. Ocean & coastal management, 156, 277-289.

6 Mentaschi, L., Vousdoukas, M. I., Pekel, J. F., Voukouvalas, E., ve Feyen, L. 2018. Global long-term observations of coastal erosion and accretion. Scientific reports, 8(1), 1-11.

7 Isik, S., Dogan, E., Kalin, L., Sasal, M., ve Agiralioglu, N. 2008. Effects of anthropogenic activities on the Lower Sakarya River. Catena, 75(2), 172-181.

8 Bird, E. C. F. 2008. Coastal Geomorphology, 411 s.

9 YE, Y. C. 2017. Marine geo-hazards in China. Elsevier.

10 French, H. M. (2017). The periglacial environment. John Wiley & Sons.

11 Rachold, V., N. M. Grigoriev, F. E. Are, S. Solomon, E. Reimnitz, H. Kassens, ve M. Antonow. 2000. Coastal erosion vs. riverine sediment discharge in the Arctic Shelf seas, Int. J. Earth Sci., 89(3), 450?460.

12 Mars, J. C., D. W. Houseknecht. 2007. Quantitative remote sensing study indicates doubling of coastal erosion rate in past 50 yr along a segment of the Arctic coast of Alaska, Geology, 35(7), 583-586, doi:10.1130/G23672A.1.

13 Toniolo, H., P. Kodial, L. D. Hinzman, ve K. Yoshikawa. 2009. Spatio- temporal evolution of a thermokarst in Interior Alaska, Cold Reg. Sci. Technol., 56(1), 39-49.

14 Costard, F., E. Gautier, D. Brunstein, J. Hammadi, A. Fedorov, D. Yang, ve L. Dupeyrat. 2007. Impact of the global warming on the fluvial thermal erosion over the Lena River in central Siberia, Geophys. Res. Lett., 34, L14501, doi:10.1029/2007GL030212.

15 Smith, L. C., Y. Sheng, G. M. MacDonald, ve L. D. Hinzman. 2005. Disappearing Arctic lakes, Science, 308(5727), 1429, doi:10.1126/ science.1108142.

16 Jorgenson, M. T., Y. L. Shur, ve E. R. Pullman. 2006. Abrupt increase in permafrost degradation in Arctic Alaska, Geophys. Res. Lett., 33, L02503, doi:10.1029/2005GL024960.

17 Gooseff, M. N., A. Balser, W. B. Bowden, ve J. B. Jones. 2009. Effects of hillslope thermokarst in northern Alaska, Eos Trans. AGU, 90(4), 29?30.

18 Rowland, J. C., Jones, C. E., Altmann, G., Bryan, R., Crosby, B. T., Hinzman, L. D., ... ve Geernaert, G. L. 2010. Arctic landscapes in transition: responses to thawing permafrost. Eos, Transactions American Geophysical Union, 91(26), 229-230.

19 NRC. 1990. Managing coastal erosion. Committee on Coastal Erosion Zone Management, Water Science and Technology Board, Marine Board, Commission on Engineering and Technical System, National Research Council. Washington, DC, National Academy Press.182 s.


Yazarlar