USING OF WATER ISOTOPES FOR SUSTAINABLE AGRICULTURE PRACTICE

Abstract

Agricultural production has been engaged throughout the year in the Mediterranean coastal plains in Turkey. Agricultural production is based primarily on green-housing and citriculture. In many regions of the coastal plains main source of irrigation water is groundwater. However, increasing irrigation water demand leads to problems such as a decline in groundwater level and seawater intrusion. In addition, the processes related to climate change, such as increased temperature and evapotranspiration, declining snowfall, have also started to adversely affect the usability of irrigation water. Therefore, in order to sustain the current socioeconomic situation, developed agricultural practices and water management policies are needed. In this study, the effects of agricultural practices on groundwater in the Mediterranean coastal plains (Demre, Gazipaşa, Mersin and Antalya Travertine Plateau (ATP)) are evaluated using environmental isotopes (O-18, H-2, H-3, He-3). According to the data; i) The deuterium value of the groundwater samples taken from the coastal aquifer is located on or near + 17 / + 18 Local Meteoric Water Line. This shows that the moisture source of groundwater is recharged from the Mediterranean precipitation. ii) Coastal aquifers are fed from precipitation and lateral seepage of karst aquifer. iii) The shallow groundwater in the shoreline is partly evaporated. iv) Groundwater flow lines converge between the freshwater-salt water interface near the coastline. v) Groundwater samples are examined and deep circulating karst groundwater has the lowest tritium content. Shallow circulating groundwater which is fed by precipitation has high tritium content.

Özet

Türkiye'nin Akdeniz kıyı ovalarında yıl boyunca yaygın tarımsal üretim yapılmakta olup üretim ağırlıklı olarak sera ve narenciye tarımına dayalıdır. Kıyı ovalarının pek çok bölgesinde sulama suyunun ana kaynağı yeraltısuyudur. Ancak, artan sulama suyu talebi, yeraltısuyu seviyesinde düşüş ve deniz suyu girişimi gibi sorunlara yol açmaktadır. Ayrıca, artan sıcaklık ve buharlaşma-terleme, azalan kar yağışı gibi iklim değişikliği ile ilgili süreçler de sulama suyunun kullanılabilirliğini olumsuz yönde etkilemeye başlamıştır. Bu nedenle, mevcut sosyoekonomik durumun sürdürülebilmesi için geliştirilmiş tarım uygulamaları ve su yönetimi politikalarına ihtiyaç vardır. Bu çalışmada, Akdeniz kıyı ovalarında (Demre, Gazipaşa, Mersin ve Antalya Traverten Platosu (ATP)) yapılan tarım uygulamalarının yeraltısuyu üzerindeki etkisi çevresel izotoplar (O-18, H-2, H-3, He-3) kullanılarak değerlendirilmiştir. Verilere göre; i) Kıyı akiferinden alınan yeraltısuyu örneklerinin döteryum fazlası değeri + 17 / + 18 Yerel Meteorik Su Doğrusu üzerinde veya yakınında bulunmaktadır. Bu durum, yeraltısuyunun nem kaynağının Akdeniz yağışlarından beslenim olduğunu göstermektedir. ii) Kıyı akiferleri yağıştan ve komşu karst akiferlerinden yanal olarak beslenmektedir. iii) Kıyı şeridinde bulunan sığ yeraltısuyu kısmen buharlaşmaktadır. iv) Yeraltısuyu akım çizgileri kıyı şeridi yakınında tatlı su-tuzlu su ara yüzeyinde birleşmektedir. v) Yeraltısuyu örneklerinde derin dolaşımdaki karstik yeraltısuyu en düşük Trityum içeriğine, yağıştan beslenen sığ dolaşımlı yeraltısuyu ise yüksek Trityum içeriğine sahiptir.