Erosion risk analysis in Sapanca Lake Basin: Sapanca Gölü Havzası’nda erozyon risk analizi

Cercis Ikiel

doi:10.14687/jhs.v19i4.6340

Authors

Cercis Ikiel Sakarya University https://orcid.org/0000-0001-5138-5308

DOI:

https://doi.org/10.14687/jhs.v19i4.6340

Keywords:

Sapanca Lake Basin, RUSLE, Erosion, Land Degradation, GIS, Sapanca Gölü Havzası, Erozyon, Arazi Degradasyonu, CBS

Abstract

The aim of this study is to determine the erosion susceptibility areas in the Sapanca Lake Basin. Sapanca Lake basin is located in the east of the Marmara Region. Due to its natural beauty, transportation opportunities and proximity to metropolitan areas, it is a preferred area for permanent and temporary living. Increasing population and growing settlement areas have created significant changes in the land cover, and depending on this situation, the erosion sensitivity of the research area has increased. In this study, Landsat 8 OLI satellite image dated 24.07.2022 was used to determine the land use status. RUSLE evaluates Precipitation Erosive (R), Soil Erosion Susceptibility (K), Slope Length and Slope Slope (LS), Ground Cover (C) and Erosion Control (P) Factors in Geographic Information Systems to determine the amount of soil loss. The Equation (Revised Universal Soil Loss Equation) method was applied. According to the RUSLE method, erosion susceptibility map of Sapanca Lake Basin was obtained and susceptibility classes were determined. These susceptibility classes are six categories: very light, mild, moderate, strong, severe and very severe. According to the map obtained, very light in 46.3% (13607.8 ha), mild in 7.5% (2211.5 ha), moderate in 15.3% (4493.8 ha), strong in 7.9% (2317.9 ha), Severe erosion susceptibility was detected in 9.8% (2864.1 ha) and very severe erosion sensitivity in 13.2% (3872.4 ha).The average annual soil loss is less than 5 tons/ha/year.The most sensitive areas in terms of the severity of erosion are the steep slopes of the Samanlı Mountains in the southand moderately sloping slopes in the north. The shores of Sapanca Lake and its surroundings are areas with slight erosion sensitivity. In addition to the effect of precipitation and soil characteristics on the land cover, the sloping areas opened to settlement due to human activities due to incorrect land use have increased the sensitivity of erosion. It is recommended to plan for a sustainable land use in the adaptation process to climate change, taking into account the areas susceptible to erosion.

Extended English summary is in the end of Full Text PDF (TURKISH) file.

Özet

Bu çalışmanın amacı Sapanca Gölü Havzası’nda erozyon duyarlılık alanlarının belirlenmesidir. Sapanca Gölü Havzası, Marmara Bölgesi’nin doğusunda yer alır. Doğal güzelliği, ulaşım imkanları ve metropolitan alanlara yakınlığı nedeniyle devamlı ve geçici bir süre yaşam için tercih edilen bir alandır. Artan nüfus ve büyüyen yerleşim alanları arazi örtüsünde önemli değişimler oluşturmuş bu duruma bağlı olarak araştırma alanının erozyon duyarlılığı artmıştır. Bu çalışmada arazi kullanım durumunu belirlemek için 24.07.2022 tarihli Landsat 8 OLI uydu görüntüsü kullanılmıştır. Toprak kaybı miktarını belirleyebilmek için Coğrafi Bilgi Sistemlerinde, Yağış Erozif (R), Toprak Erozyon Duyarlılığı (K), Eğim Uzunluğu ve Eğim Dikliği (LS), Zemin Örtüsü (C) ve Erozyon Kontrol (P) faktörlerini değerlendiren RUSLE (Düzenlenmiş Evrensel Toprak Kaybı) metodu (Revised Universal Soil Loss Equation) metodu uygulanmıştır. RUSLE yöntemine göre; Sapanca Gölü Havzası’nın erozyon duyarlılığı haritası elde edilerek, duyarlılık sınıfları belirlenmiştir. Bu duyarlılık sınıfları; çok hafif, hafif, orta, güçlü, şiddetli ve çok şiddetli olmak üzere altı sınıftan oluşur. Elde edilen haritaya göre inceleme alanının %46,3’ünde (13607.8 ha) çok hafif, %7,5’inde (2211.5 ha) hafif, %15,3’ünde (4493.8 ha) orta, %7,9’unda (2317.9 ha) güçlü, %9,8’inde (2864.1 ha) şiddetli ve %13,2’sinde (3872.4 ha) çok şiddetli erozyon duyarlılığı tespit edilmiştir. Yıllık ortalama toprak kaybı 5 ton/ha/yıldan azdır. Erozyonun şiddeti bakımından en duyarlı bölgeler güneyde Samanlı Dağları’nın dik yamaçları ile kuzeyde hafif ve orta eğimli yamaçlardır. Sapanca Gölü kıyıları ve çevresi hafif derecede erozyon duyarlılığı taşıyan alanlardır. Arazi örtüsünde yağış ve toprak özelliklerinin etkisi yanında yanlış arazi kullanımı sebebiyle insan faaliyetleri sonucu özellikle turizm ile yerleşmeye açılan eğimli alanlar erozyon duyarlılığını arttırmıştır. İklim değişikliğine uyum sürecinde sürdürülebilir bir arazi kullanımı için erozyona duyarlı alanlar dikkate alınarak planlama yapılması önerilmektedir.

Downloads

Download data is not yet available.

Metrics

Metrics Loading ...

Author Biography

Cercis Ikiel, Sakarya University

Doç. Dr., Sakarya Üniversitesi, İnsan ve Toplum Bilimleri Fakültesi, Coğrafya Bölümü

References

Arnoldus, H. M. J. (Eds). (1980). An Appoximation of the Rainfall Factor in the USLE. Wiley.

Atalay, İ. (2011). Toprak Oluşumu, Sınıflandırması ve Coğrafyası. İzmir: Meta Basım Matbaacılık.

Avcıoğlu, A., Bayrakdar, C., Sarı, E. ve Arslan Kaya, T. N. (2020). TanDEM-X12m Sayısal Yükselti Verisine Dayalı Toprak Erozyonu Tespiti (Rusle). Coğrafya Dergisi, 41: 93 - 107

Aykır, D., & Fıçıcı, M. (2022). Çıldır Gölü Havzasında Erozyon Risk Analizi. Jeomorfolojik Araştırmalar Dergisi, 9, 38 – 49.

Bahtiyar, M. (2000). Toprak Erozyonu, Oluşumu ve Nedenleri. İçinde G. Kuran ve E. G. Sevinç (Ed.), Erozyonla Mücadele Tema Eğitim Semineri Notları.

Çepel, N. (1997). Toprak Kirliliği Erozyon ve Çevreye Verdiği Zararlar. TEMA Vakfı Yayınları, İstanbul

Desmet, P. J. J., & Govers, G. (1996). A GIS procedure for automatically calculating the USLE LS factor on topographically complex landscape units. Journal of Soil and Water Conservation, 51(5), 427 - 433.

Dissanayake, D., & Morimoto, T., & Ranagalage, M. (2019). Accessing the Soil Erosion Rate Based on RUSLE Model for Sustainable Land Use Management: A Case Study of the Kotmale Watershed, Sri Lanka. Modeling Earth Systems and Environment, 5, 291–306.

Dutucu,A.A, 2018. Sakarya’nın Hidrografik Özellikleri, içinde (Editör İkiel, C), Sakarya’nın Fiziki, Beşeri ve İktisadi Coğrafya Özellikleri, Sakarya Üniversitesi Yayınları, Yay No:190, 235-238,

Erpul, G., & Şahin, S., & İnce, K., & Küçümen, A., & Akdağ, M.A., & Demirtaş, İ., & Çetin, E. (2018). Türkiye Su Erozyonu Atlası. Çölleşme ve Erozyonla Mücadele Genel Müdürlüğü Yayınları.

Erinç, S. (1949). Sabanca Gölü'nün Derinlik Haritası ve Morfometrisi, Türk Coğrafya Dergisi, 11-12, 139-140

FAO. (2015). Global Soil Status, Processes And Trends. Status of The World’s Soil Resources (SWSR). Main Report of the Food and Agriculture Organization of the United Nations, New York.

Fıçıcı, M., & Soykan, A. (2022). MPSİAC & RUSLE Yöntemleriyle Karşılaştırmalı Erozyon Analizi: Madra Barajı Havzası. Jeomorfolojik Araştırmalar Dergisi, 8, 28 – 47.

Habtu, W. & Jayappa, K. S. (2022). Assessment of soil erosion extent using RUSLE model integrated with GIS an RS: the case of Megech – Dirma watershed, Northwest Ethiopia. Environmental Monitoring and Assessment, 194(5): 1 – 25.

Hoşgören, M. Y. (2004). Hidrografya’nın Ana Çizgileri – Yeraltısuları – Kaynaklar – Akarsular. Çantay Kitapevi, İstanbul.

Lane, L. J., Renard, K. G., Foster, G. R., & Laften, J. M. (1992). Development and Application of Modern Soil Erosion Prediction Technology – the USDA Experience, Soil and Water Management and Conservation, 30, 893 – 912.

Kaçmaz, M. Döker, M. F. (2021). Sapanca Gölü Havzası’nda Arazi Kullanımı ve Mekânsal Değişim. Coğrafi Bilimler Dergisi, 19 (1), 161-194

Koç, D.E. (2018) Sakarya’nın Bitki Örtüsü Özellikleri, içinde (Editör İkiel, C), Sakarya’nın Fiziki, Beşeri ve İktisadi Coğrafya Özellikleri, 289-315. Sakarya Üniversitesi Yayını, Sakarya.

Mater, B. (2004). Toprak Coğrafyası. Çantay Kitapevi.

Mitasova, H., & Hofieka, J., & Zlocha, M., & Iverson, L. R. (1996). Modeling topographic potential for erosion and deposition using GIS, International Journal of Geographic Information Systems, 10, 629 - 641.

Moore, I. & Burch, G. (1986). Physical Basis of the Length – slope Factor in the Universal Soil Loss Equation. Soil Science Society of America Journal, 50: 1294 – 1298.

Morgan, R. P. C. (2005). Soil erosion and conservation. Blackwell Publishing, U.K.

Mutlu, Y. E., & Soykan, A. (2021). Kille Çayı (Balıkesir) Havzasında Erozyon Risk Analizi. Jeomorfolojik Araştırmalar Dergisi, 6, 98 – 111.

Nguyen, C. T., Whelan, M. & Nichols, D. J. (2022). Soil erosion response to land use change in a mountainous rural area of Son La Province of Vietnam. Environmental Monitoring and Assessment, 194(3): 1 – 12.

Özden, Ş., & Özden, D. M. (1997). Türkiye Toprak Erozyon Tahmin Modeli Turtem. Başbakanlık Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü Toprak ve Gübre Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü Yayınları.

Pınar, M. Ö., Şahin, S., Madenoğlu, S., & Erpul, G. (2020). Derinöz Baraj Havzasında Şiddetli Erozyon Alanlarının Belirlenmesi ve Rezervuar Sediment Yükünün Hesaplanması. Su Kaynakları, 5(2), 24 – 33.

Renard, K.G., & Foster, G.R., & Weeies, G.A., & Porter, J.P. (1991). RUSLE: Revised Universal Soil Loss Equation, Journal of Soil and Water Conservation, 46, 30 - 33.

Renard, K.G., & Foster, G.R., & Yoder, D.C., & McCool, D.K. (1994). RUSLE revisited: Status, questions, answers, and the future, Journal of Soil and Water Conservation, 49(3), 213 - 220.

Renard, K.G., & Foster, G.R., & Weesies, G.A., & McCool, D., & Yoder, D. (1997). Predicting soil erosion by water: a guide to conservation planning with the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE). United States Department of Agriculture Agriculture Handbook No 703.

Sarı, M. (2000). Toprak Erozyonu’na Farklı Bir Yaklaşım. İçinde G. Kuran ve E. G. Sevinç (Ed.), Erozyonla Mücadele Tema Eğitim Semineri Notları.

Toy, T. J. (1982). Accelerated Erosion: Process, Problems, and Prognosis, Geology, 10(10), 524 – 529.

Tüfekçioğlu, M., & Yavuz, M. (2016). Yusufeeli mikro havzasında (Artvin) yüzey erozyonu toprak kaybının tahmin edilmesi ve erozyon risk haritasının oluşturulması. Artvin Çoruh Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, 17(2), 188 – 199.

U.S. Geological Survey, (2022). 20.11.2022 tarihinde https://earthexplorer.usgs.gov adresinden alındı.

Ustaoğlu, B. & Koç, D. E. (2018) Sakarya’nın iklim Özellikleri, içinde (Editör İkiel, C), Sakarya’nın Fiziki, Beşeri ve İktisadi Coğrafya Özellikleri, 163-2187. Sakarya Üniversitesi Yayını, Sakarya.

Ustaoğlu, B. & Koç, D. E. (2018) Sakarya’nın Toprak Özellikleri, içinde (Editör İkiel, C), Sakarya’nın Fiziki, Beşeri ve İktisadi Coğrafya Özellikleri, 265-285. Sakarya Üniversitesi Yayını, Sakarya.

Ustaoğlu, B., & İkiel, C., & Dutucu, A. A., & Koç, D.E. (2021). Erosion Susceptibility Analysis in Datça and Bozburun Peninsulas, Turkey. Iranian Journal of Science and Technology, Transactions A: Science, 45, 557 – 570.

Wischmeier, W.H., & Johnson, C.B., & Cross, B.V. (1971). A soil erodibility nomograph for farmland and construction sites. Journal of Soil and Water Conservation, 26, 189 - 193.

Wischmeier, W. H., & Smith, D. D. (1978). Predicting rainfall erosion losses. A Guide to Conservatıon Plannıng. Agricultural Research Service Handbook 537.