A holistic framework for evaluating the sustainability of the water-energy-food-ecosystem nexus under multiple socioeconomic and climate change conditions

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Çevre Mühendisliği Bmlümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: ZEYNEP ÖZCAN

Danışman: Emre Alp

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Su kıtlığı, enerji talebi, düşen mahsul verimleri ve çevresel hasar, 21. yüzyılın birbirine bağlı zorluklarıdır. Bu çalışma, Türkiye'deki Sakarya Havzası'na odaklanarak, bu sorunları Su-Enerji- Gıda (SEG) Bağı çerçevesinde ele almaktadır. Amaç, değişen iklimsel ve sosyoekonomik koşullar altında Su-Enerji-Gıda-Ekosistem (SEGE) Bağı'nı değerlendirmek için bir metodoloji geliştirmek ve bu değerlendirmeyi sıklıkla göz ardı edilen ekosistem bileşenini de dahil ederek yapmaktır. Önerilen metodoloji, iklim projeksiyonları ve sosyoekonomik senaryoları içermektedir. Ölçeği dinamik olarak küçültülen iklim projeksiyonları, su-enerji sistemleri modeline (WEAP-LEAP) entegre edilmiştir. Geleceğe yönelik iklim projeksiyonları, WRF modeli kullanılarak 18 km çözünürlüğe ölçeklendirilmiştir. Sosyoekonomik değişimler, Paylaşılan Sosyoekonomik Yollar (SSP) senaryoları (SSP1, SSP2 ve SSP5) uygulanarak ele alınmıştır. Ekosistem bileşeni, Hidrolojik Değişiklik Göstergeleri (HDG) ve Değişkenlik Aralığı Yaklaşımı (DAY) metodolojisinden esinlenerek değerlendirilmiştir. SEGE Bağı sektörleri üzerindeki etkileri değerlendirmek için üç senaryo (RCP4.5_SSP1, RCP4.5_SSP2, RCP8.5_SSP5) geliştirilmiştir. Sakarya Havzası'nın yedi alt havzası için genel SEGE Bağı İndeksi değerleri ve bileşenlerin puanları hesaplanmıştır. Sonuçlar, senaryo fark etmeksizin neredeyse tüm alt havzalarda tarımsal sulama konusunda zorluklar yaşanacağını göstermektedir. Ayrıca, SEGE Bağı içinde ekosistem ve gıda bileşenleri arasındaki ödünleşim dikkate değerdir. Enerji bileşeni ise Paris Anlaşması ve yenilenebilir enerji kullanımı gibi hedeflere ulaşmada sürekli olarak eksik kalmaktadır. Hidroelektrik potansiyelinin sınırlı kullanımı bu sorunu daha da kötüleştirmektedir. Tarımsal alt havzalarda sürdürülebilir tarımsal stratejilere odaklanılması ve bunların etkinliğinin daha küçük ölçekli çalışmalarla daha ayrıntılı olarak incelenmesi gibi, alt havza özelliklerine dayalı olarak yönetim alternatiflerinin önceliklendirilmesi oldukça önemlidir. Geliştirilen SEGE Bağı İndeksi, politika oluşturma ve kamu ile iletişimde değerli bir araç olarak hizmet edebilir ve SEGE Bağı'nın sürdürülebilirliği ve güvenliği konusundaki anlayışı artırabilir.