Hindistan Teknoloji Enstitüsü Mandi araştırmacıları, toprak erozyonuyla mücadelede bitki ve liflerin potansiyelini incelemeye öncülük etti. Bu çalışmanın bulguları yakın zamanda ünlü Journal of Soil and Sediments dergisinde, İnşaat ve Çevre Mühendisliği Okulu, IIT Mandi Doçent Dr Kala Venkata Uday ve Doçent Dr Arnav Bhavsar Vinayak’ın ortak yazdığı bir makalede yayınlandı. Bilgisayar ve Elektrik Mühendisliği Okulu, IIT Mandi ve araştırma akademisyenleri Charu Chauhan, Manvendra Singh.
Karmaşık bir küresel çevre sorunu olan toprak erozyonu, dünya çapında önemli bir ilgi topladı. FAO liderliğindeki Küresel Toprak Ortaklığı, dünya çapında yıllık 75 milyar tonluk şaşırtıcı miktarda toprağın erozyona uğradığını ve bunun yıllık tahmini 400 milyar dolarlık mali kayıpla sonuçlandığını bildiriyor. Bu sorun, toprakların yaklaşık %60’ının toprak erozyonuyla karşı karşıya olduğu Hindistan’da da kendini gösteriyor. Ülkede bildirilen toplam 305,9 milyon hektarlık alanın yaklaşık 145 milyon hektarı, acil koruma çalışmaları gerektiriyor.
Toprak erozyonunun, toprak verimliliğinin azalması, su tutma kapasitesinin azalması, mahsul veriminin azalması, yüzeysel akışın artması ve su kütlelerinde çökelme nedeniyle çevresel hasar da dahil olmak üzere geniş kapsamlı sonuçları vardır. Ayrıca toprak erozyonu zemini dengesizleştirerek dik yamaçlarda heyelanlara karşı daha duyarlı hale getirir.
Bitki köklerinin, toprağın özelliklerini iyileştirerek, yağmur damlalarının parçalanmasını önleyerek ve akışı azaltarak toprak erozyonunu etkili bir şekilde azaltabileceği uzun zamandır bilinmektedir. Biyomühendislik uygulaması, toprağı stabilize etmek ve erozyonu azaltmak için canlı bitki ve lifleri kullanır. Biyomühendislik, toprağı kurtarmanın ötesinde, yerli bitki türlerini tanıtarak biyolojik çeşitliliği de destekler. IIT Mandi ekibi, biyomühendislik çözümlerinin erozyonun kontrolünde etkinliğini değerlendirmek için yöntemler geliştirmiştir.
Araştırmacılar, simüle edilmiş yağış koşulları altında erozyon çalışmaları için uygun maliyetli bir laboratuvar kurulumu kurdular. Bu kurulum yağış yoğunluğunun, eğim eğiminin, toprak dokusunun ve bitki örtüsünün toprak erozyonu üzerindeki etkilerinin kontrollü olarak test edilmesine olanak sağlar. Ekip, toprak erozyonunu ölçmek ve biyomühendislik yöntemlerinin bunu önlemedeki etkinliğini göstermek için görüntü analizinden yararlanıyor. Çalışmaları ayrıca toprağın ayrılması, taşınması ve biriktirme mekanizmaları hakkında da bilgi sağlıyor.
Dr Arnav Bhavsar Vinayak şunları söyledi: “Görüntü analizi, yol setleri, eğimler ve kısa doğal alanlar gibi küçük alanlar için iyi sonuç veriyor. Ancak daha büyük alanlar için insansız hava araçları (İHA’lar) ve uzaktan algılamalı görüntüleme daha iyi. Kontur tespitini kullanan yaklaşımımız ve doldurma, genellikle karmaşık ve maliyetli olan mevcut tekniklerden daha iyidir.”
Çalışma, doğal bitki köklerinin ve eklenen liflerin, toprak uyumunu önemli ölçüde artırmak için birlikte çalışabileceğini gösterdi. Toprağın türü, nem içeriği ve takviye toplu olarak erozyon oranlarını etkileyerek toprak koruma stratejilerine ilişkin bilgiler sunar. Biyomühendislik ve görüntü analizini birleştiren bu multidisipliner yaklaşım, toprak erozyonu sorununa çözüm bulmak için umut verici bir yol sunuyor.
Araştırmacılar, doğal bitki örtüsünün ve eklenen Hint kaz otu liflerinin, yoğun bir erozyon bölgesini pratik olarak “erozyonsuz” bir bölgeye nasıl dönüştürebildiğini gösterdi. Çalışma, doğru malzemenin (lif veya bitki) seçiminin ve miktarının erozyonun türüne (sıçrama veya akıntının neden olduğu) ve erozyonun şekline (tabaka veya delin) bağlı olacağını göstermektedir. Bu tür araştırmalar, erozyon kontrol yöntemlerini daha etkili hale getirmeyi ve doğal malzeme kullanımını teşvik etmeyi amaçlamaktadır.
Pratik uygulamalar ve gelecekteki çalışmalar açısından Dr KV Uday şunları söyledi: “Doğaya dayalı erozyon azaltım çözümlerinin etkinliğini ölçmek için basit bir yöntem geliştirdik. Yöntemimiz, mevcut metodolojilerde eksik olan bir yetenek olan sıçrama kaynaklı erozyon ile yüzey akışı kaynaklı erozyon arasında ayrım yapabilir. Ayrıca sayısal çalışmalar, daha büyük alanlarda toprak erozyonu kontrolüne yönelik spesifik stratejilerin geliştirilmesine yardımcı oluyor.”
FacebookheyecanLinkedIn
makalenin sonu