AB Tarım Sulaması: Salinan Yeşil Gaz Emisyonlarından Kaybolan Faydalar, Çıkardığı Zarardan 363 Kat Fazla

Colorado Üniversitesi’nden bilim insanlarının Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) dergisinde yayımladığı yeni araştırma, Amerika Birleşik Devletleri’nde tarım sulamasının atmosfere saldığı yeşil gaz emisyonlarından çok daha fazlasını ortadan kaldırdığını ortaya koyuyor. Araştırmaya göre, sulamanın yarattığı dolaylı faydalar—yani arazi kullanım değişikliğinin önlenmesiyle kaçırılan emisyonlar—bugünkü yıllık AB tarım sulama emisyonlarının 363 katına eşit; bu miktar yaklaşık 6,86 gigaton CO₂e’ye denk geliyor ve ABD’nin 2024’teki toplam yıllık emisyonundan (5,91 gigaton) daha fazla. Araştırma, AB’de sulamanın gıda üretimini aynı anda artırırken kuraklığa dayanıklılığı da yükselterek iklim dostu bir politikanın parçası olabileceğini gösteriyor.

Araştırmaya göre, tarım sulaması Amerika Birleşik Devletleri’nin daha az arazide daha fazla gıda üretmesine olanak tanıyor. Sulamanın aniden kesilmesi durumunda, kaybedilen verimi karşılamak için gerekli arazi değişikliği, sulamadan kaynaklanan emisyonlardan çok daha fazlasını üretecek—363 katı kadar. Üniversite bilim insanları, arazi kullanım değişikliğinin önlenmesiyle kaçırılan emisyonların bugünkü AB’nin yıllık tarım sulama emisyonlarının 363 yılına eşit olacağını tahmin ediyor.

Sulamanın İklim Dostu Faydası ve Kaçırılan Emisyonlar

Doğal ekosistemlerin tarıma dönüştürülmesi, topraktaki ve bitki örtüsündeki karbonu serbest bırakır. Gıda, lif ve yakıt üretimi için arazi değişikliği ve dönüşümü, küresel yeşil gaz emisyonlarının neredeyse çeyreğine katkıda bulunduğu için sektörün emisyon azaltımında öncelikli bir hedef olduğu çalışmada vurgulanıyor.

“Bu çalışma sulamanın emisyonlar üzerinde net pozitif bir etkisi olduğunu açıkça gösteriyordu. Dolaylı arazi değişikliğinin azalmasıyla kaçırılan emisyonlar, doğrudan emisyonlardan çok daha büyüktü ve elektrikleşmeyle bu oran daha da düşebilir,” dedi baş yazar Avery Driscoll, çalışmayı CSU’da doktora öğrencisiyken yürüttükten sonra şu an Purdue Üniversitesi’nde postdoktoral araştırmacı olarak görev yapıyor.

Sulamaya yönelik emisyonların çoğu, hem çiftliklerde hem de havzalar arası su transferinde su pompalamak için kullanılan enerjiden kaynaklanıyor. Araştırmacılar, bu kaynağın en kolay çözülebileceğini ve fosil yakıt pompalarının elektrik Pompalarla değiştirilmesiyle ortadan kaldırılabileceğini belirtiyor. Politika yapıcıların iklim dostu tarım programları geliştirirken elektrikleşme için teşvikler düşünmesi gerektiğini öne sürüyor.

Sulamanın Doğrudan ve Dolaylı Emisyon Karşılaştırması

Araştırmacılar, önceki çalışmalarında sulamadan kaynaklanan doğrudan emisyonları açıklamıştı; bunlara mikrobiyal solunum yoluyla salinan daha az miktarda nitöz oksit ve yer altı suları tarlalara püskürtülürken yayılan çözünmüş karbondioksitin de dahil olduğu belirtiliyor. Yeni araştırma, sulamanın doğrudan ve dolaylı emisyonlarının maliyet ve faydalarını karşılaştıran ilk çalışma niteliğinde.

Sulamadan kaynaklanan kaçırılan emisyonlar 6,86 gigatona ulaşıyor; bu da ABD’nin 2024’teki toplam yıllık emisyonundan (5,91 gigaton) fazla ya da o yıl küresel emisyonların yaklaşık %13’üne denk geliyor. Araştırmacılar, çalışmanın iklim dostu tarım politikalarının hem doğrudan hem de dolaylı emisyon etkilerini dikkate alması gerektiğini gösterdiğini vurguluyor.

Bu kapsamlı yaklaşım, sahadaki doğrudan emisyonların ve dolaylı arazi kullanımının hesaplanmasına olanak tanıyarak hem yerel emisyonları azaltmak için fırsatlar belirlememizi sağlıyor; pompa elektrikleşmesi ve şebekenin karbonsuzlaştırılması yoluyla. Aynı zamanda sulamadan kaynaklanan küresel faydaları da en üst düzeye çıkarıyor. İdeal olarak bu, hem yerel emisyonlarla mücadele ederken hem de sulamanın küresel faydalarından yararlanırken bir kazan-kazan durumu yaratıyor.

Avery Driscoll, Araştırmanın Baş Yazarı

Araştırmanın Metodolojisi ve Sınırları

Arazinin ve emisyonların miktarını tahmin etmek için araştırmacılar önce ABD genelinde ilçe düzeyinde verim faydalarını haritalandırdı; mevcut anket verileri ve bir makine öğrenmesi modeli kullanarak yağmurlu tarım ile sulamalı tarım verimleri arasındaki oranı hesapladı. Ardından, AB üretiminin tamamen yağmurlu tarıma dönüştürülmesi durumunda nasıl değişeceğini belirlemek için üretim, tüketim ve ticaret akışını simüle eden küresel bir ekonomik model kullandı. Ekonomik arz ve talebe dayanarak farklı bölgede yetişen farklı ürün tiplerinin uygunluğunu dikkate alan küresel ekonomik model, AB tarım sulamasının olmaması durumunda arazi kullanım değişikliğini harlandırdı.

Biyokütle ve topraklardaki saklı karbonu haritalandıran ve arazi değişikliği altında karbon stoklarının nasıl değiştiğine dair veri kullanarak araştırmacılar, arazi değişikliğinden kaynaklanan emisyonları tahmin etti. Araştırma, azot uygulaması veya hayvancılıktan kaynaklanan metan gibi diğer tarım yönetim uygulamalarının emisyonlara yol açabileceğini incelemediği için sınırları olduğunu belirtti.

Sulamanın Sektörel ve Toplumsal Boyutu

“AB sulamasının gıda sisteminden yeşil gaz emisyonlarına sağladığı bu büyük faydayı gösterebiliyoruz,” dedi co-yazar Nathan Mueller, CSU’da Ekosistem Bilimi ve Sürdürülebilirlik ile Toprak ve Tarım Bilimleri bölümlerinde doçent. “Ancak su kullanımından bahsederken—özellikle AB’nin batısında—her kullanımda olduğu gibi hem gıda hem de yeşil gaz emisyonlarının ötesinde ödünleşimler var. Çalışmamız, su kullanımını çevreleyen karmaşık toplumsal maliyet-fayda sorularını incelemeye yardımcı olacak bulmacanın bir parçasını sağlıyor.”

AB’nin batısındaki tarımın büyük bölümü gıda üretimi için sulamaya dayanıyor. CSU mezunu Alex Brown’ın ailesi, Colorado’daki Yuma County’de aynı arazide 120 yıldır çiftçilik ve hayvancılık yapıyor.

Sulamaya ihtiyaç duyuyoruz; hem kendi ihtiyaçlarımızı karşılamak hem de dünyayı beslemeye devam etme görevimizi yerine getirmek için. Sulayamazsak, çiftçilerin daha az verimli ve ekolojik açıdan daha hassas otlakları ekmek zorunda kalacakları ve güvensiz yağışlara bağımlı olmaları gerekecek. Nüfus arttıkça gıda talebi artıyor ve daha az arazide tarım talebi de artıyor.

Alex Brown, Yuma County’li Çiftçi

Brown, Yuma County’deki üreticilerin—Colorado’nun en verimli ürün ve hayvan üretim ilçelerinden biri—kaynağı ciddi şekilde değerlendirdiğini söyledi. Ailesinin sulama verimliliğini teknoloji ve modern ekipmanlarla sürekli iyileştirmek için çalıştığını belirtti.

Suyu akıllıca kullanmak konusunda çok ilgiliyim çünkü çiftliğimizin nesiller boyu devam etmesini görmek istiyorum.

Alex Brown, Yuma County’li Çiftçi

Sulamanın İklim Adaptasyon Stratejisi Olarak Rolü

“Sulamak güçlü bir adaptasyon stratejisidir,” dedi araştırmanın baş yazarı Driscoll. “Verimliliği artırır; ısı ve kuraklık stresine karşı dayanıklılığı artırır ve tabii ki tarım üretiminin sürdürülmesi ve artırılması kritik önem taşıyor. Aynı zamanda gıda sisteminden emisyonları azaltmamız gerekiyor, dolayısıyla bu iki zorluğun birbirleriyle nasıl etkileştiğini anlamak öncelikli bir konudur. Bu çalışma, ödünleşimlerin ve sinerjilerin bir kısmını daha iyi kavramamıza olanak tanıyor.”