İnsan ve iklim etkileri altında bitki örtüsü dinamiklerinin farklı senaryolarının artık eğilim analizi ve makine öğrenmesi temelinde simülasyonu

Uzak bir havzanın kaderi neden önemli?

İran’ın kalbinde, çiftliklerin, mera alanlarının ve bir zamanlar canlı olan bir sulak alanın iklim ile insan kullanımı arasındaki hassas bir dengeye bağlı olduğu Gavkhuni havzası yer alıyor. Bu çalışma İran’ın çok ötesinde önem taşıyan bir soruyu ortaya koyuyor: Bitkiler kaybolduğunda veya daha yeşil görünmeye başladığında, bunun ne kadarı ısınan, kuruyan bir iklime; ne kadarı şehirlerimizden, çiftliklerimizden ve arazi iyileştirme projelerimizden kaynaklanıyor? Bu etkileri ayrıştırarak araştırma, su kıtlığı olan bölgelerde insanların arazi bozulumunu hızlandırabileceği veya doğanın toparlanmasına yardımcı olabileceği yolları gösteren bir pencere sunuyor.

Uzaydan bitkileri izlemek

Araştırmacılar, 2001–2023 döneminde Gavkhuni havzasında bitki örtüsünün nasıl değiştiğini uydu verileriyle izlediler. Parlak topraklar ve kuru bölgelere özgü puslu gökyüzüyle daha iyi başa çıktığı için daha tanıdık indekslere göre bitki sağlığını daha net gösteren Geliştirilmiş Bitki Örtüsü İndeksi (EVI) kullandılar. Her yıl için bitkilerin genellikle en yeşil olduğu ay olan Mayıs’a odaklandılar. Aynı dönemde, bitkiler için gerçekten ne kadar suyun mevcut olduğunu göstermek üzere yağış ve sıcaklığı harmanlayan Standartlaştırılmış Yağış-Evapotranspirasyon İndeksi (SPEI) adlı kuraklık göstergesini hesapladılar.

İklimin izini insan etkisinden ayırmak

Bitki örtüsündeki değişimi görmek tek başına yeterli değil; asıl zorluk iklimin mi yoksa insanların mı esas sorumlu olduğunu belirlemek. Bunu yapmak için ekip artık eğilim analizi adı verilen bir teknik kullandı. Önce kuraklık indeksini, iklim tek başına etken olsaydı bitki örtüsünün nasıl görünmesi gerektiğini tahmin etmek için kullandılar. Ardından bu “sadece iklim” tahminini uyduların gerçekten gözlemledikleriyle karşılaştırdılar. Arazi, yalnızca iklimin öngördüğünden daha yeşilse buna sulama veya restorasyon gibi olumlu insan etkisi olarak; daha kahverengi ise kentsel yayılma veya aşırı otlatma gibi insan baskısına bağlı ek zarar olarak yorumladılar.

Arazinin nerede yeşerdiği ve nerede solduğu

Ortaya çıkan tablo basit bir gerileme değildi; kayıp ve toparlanmanın bir yama tablosuydu. İklim, özellikle düşük yağışlı ve yüksek sıcaklıklı daha kuru kuzey, doğu ve güney bölgelerinde havzanın yaklaşık beşte birinde bitki örtüsü azalmasının başlıca nedeni olarak öne çıktı. Buna karşılık, insan faaliyetleri alanın yaklaşık yüzde 38’inde bitki örtüsündeki artışın baskın sebebi olarak belirlendi. Bu yeşermelerin çoğu havzanın batı ve merkez kesimlerinde meydana geldi; tarım, meyve bahçeleri, mera rehabilitasyonu ve ağaçlandırma alanlarının genişlemesi burada etkili oldu. İnsan ve iklim etkileri bazen birbirini güçlendirdi; bölgenin yaklaşık yüzde 12’sinde her ikisi birden daha yeşil koşullara katkıda bulundu.

Kuruyan bir sulak alandaki gizli uyarı

Bitki sinyalindeki tüm artışlar iyi haber değildi. Havzanın aşağı kesiminde, son on yıllarda küçülmüş ve kurumuş olan Gavkhuni sulak alanı bulunuyor. Uydu verilerinde açık su çok düşük veya negatif bitki örtüsü değerleriyle görünür. Sulak alan kuruyup çıplak toprak açığa çıktıkça indeks sıfıra doğru yükseldi — oysa bitkiler iyileşmiyordu. Haritaları ve yerel bilgiyi birleştirerek araştırmacılar, hem iklim değişikliğinin hem de yukarı havzadaki su kullanımının bu kurumayı yoğunlaştırdığını, bir zamanlar önemli olan sulak alanı daha sıcak yerel koşular ve potansiyel toz kaynağına dönüştürdüğünü gösterdiler.

Makine öğrenmesinin resmi nasıl rafine ettiği

Daha derine inmek için ekip, bitki örtüsünün nerede arttığını veya azaldığını en iyi hangi faktörlerin açıkladığını görmek üzere rastgele ormanlar (random forests) adı verilen bir makine öğrenmesi yöntemi kullandı. Modele yalnızca iklim ve arazi kullanımı gibi insanla ilgili değişkenleri değil, aynı zamanda yükselti, eğim ve yeraltı suyu tuzluluğu dahil olmak üzere arazi ve toprakla ilgili bilgileri de verdiler. Sonuçlar, iklim aşırılıklarının birçok verimsiz merada bitki örtüsü azalmasında belirleyici olduğunu, insan eylemlerinin — özellikle tarım, bahçecilik ve mera rehabilitasyonu — ise bitki örtüsü kazanımlarında merkezi rol oynadığını doğruladı. Yükseklik özellikle önemli bir etki olarak öne çıktı; çünkü yerel sıcaklık ve yağış örüntülerini şekillendirerek yüksek rakımlı batı bölgelerinin neden daha yeşil alanları destekleyebildiğini açıklamaya yardımcı oluyor.

Bu durum insanlar ve politika için ne anlama geliyor

Uzman olmayanlar için çıkarılacak mesaj net: İklim değişikliği bu kurak havzanın büyük bölümlerini daha kahverengi, daha kırılgan peyzajlara doğru itiyor, ancak insan kararları bu eğilimi ya kötüleştirebilir ya da tersine çevirebilir. Gavkhuni’de kuraklık ve sıcaklık bitki örtüsü kayıplarının büyük bir kısmını yönlendirirken, daha iyi arazi yönetimi ve hedefli tarım yeşermelerin büyük bölümünü sağladı. Uydu kayıtlarını akıllı analiz ve makine öğrenmesiyle birleştirerek çalışma, diğer bölgeler için de pratik bir araç seti sunuyor: İklimin ana suçlu olduğu yerleri, insan baskısının zarara yol açtığı alanları ve dikkatli müdahalelerin — örneğin otlatmanın azaltılması, verimli sulama veya yeniden ağaçlandırma — bitkilerin toparlanma şansını artırabileceği noktaları belirleyin.

Atıf: Abolhasani, A., Tavili, A. & Khosravi, H. Simulating different scenarios of vegetation dynamics under the influence of human and climatic factors based on the residual trend analysis and machine learning. Sci Rep 16, 6485 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35649-5

Anahtar kelimeler: bitki örtüsü dinamikleri, iklim değişikliği, insan faaliyetleri, kurak bölge ekosistemleri, uzaktan algılama