Kömür ocaklarının bir kısmı ile diğer bazı madenler; kum,
çakıl ve kil çıkarma, taş ve kireç ocakları genelde açık maden alanları olarak
işletilmektedir. Toprak altından çıkarılan bazı madenlerin atıkları da toprak
yüzeyinde yığılmaktadır. Bunlar geniş alanlarda yapay tepeler oluşturmaktadır.
Bu yığınlar genelde bitki örtüsünden yoksundur. Organik madde ve besin
maddeleri bakımından da fakirdirler. Ana kayaya bağlı olarak toprak reaksiyonu
değişmekle birlikte, çoğunlukla asit karakterli ve yüksek oranda ağır metaller içerebilmektedir.
Bu toksik maddelerin erozyonla taşınmaları sonucu, dereler, göller, barajlar,
göletler ve tarım alanlarında kirlenme olabilmektedir. Bu da tarım ve sulak
alanlardaki canlı yaşamını olumsuz yönde etkilerken, doğrudan veya dolaylı
olarak insan yaşamını da etkileyebilmektedir. Ayrıca kazı ve dolgularla oluşan
yapay çıplak yığınlar kırsal peyzajı bozmakta, görüntü kirliliği yaratmaktadır
(Ürgenç 1998a;c).
Belirtilen bu yapay olumsuzlukların giderilerek alanların
bitki örtüsüne, bu bağlamda ormana kavuşturulması olanaklıdır. Ancak ekolojik
koşullara ve atık toprakların özelliklerine göre, özenle bazı önlemlerin
alınması gerekir. Yarı kurak bölgelerde, terk edilmiş maden işletmelerinin ortaya
çıkardığı atıkların ağaçlandırılması daha büyük güçlükler içerir. Bu maden
atıklarının toprak koşulları, bitkilendirmelerindeki yöntemler ve ilkeler
aşağıda açıklanmıştır.
Terk edilmiş açık maden işletmeleri ve atıklarının toprak koşulları
Terk edilmiş açık kömür ve diğer maden atık yığınlarının toprak
koşulları bitkilendirme veya ağaçlandırmalar açısından önemli problemler
içerir:
·Açık maden işletmeleri sırasında üst toprak sıyrıldığından, yığınlar genelde odunsu bitki içermez.
·Yığınların besin madde zenginliği, ana kayanın minerolojik yapısına bağlı olarak değişir. Ancak genelde besin maddeleri bakımından fakirdirler. Toprak altından çıkarılan madenlerin atık toprakları da benzer durumdadır.
·Genelde organik madde içermezler veya az miktarda içerirler. Bazı kayaçlarda örneğin azot bulunabilmektedir. Ancak bu azot bitkiler tarafından kullanılabilecek formda değildir.
·Alan üzerinde ağır iş makineleri dolaştığından topraklarda yer yer sıkışma ve kompaktlaşma söz konusudur.
·Toprakların su tutma kapasiteleri çoğunlukla zayıftır.
·Topraklarda tuzluluk olabilir. Bu nedenle özellikle yarı kurak alanlarda, yağışlardan sonra evaporasyonla su kaybı ile birlikte tuzlar ve asit karakterli zehirli kimyasal maddeler, toprak yüzeyine yakın tabakalarda birikebilir.
·Yığınlar kaba tekstürlü olabileceği gibi, ince tekstürlü ve hafif materyalden de oluşabilir. İnce tekstürlü hafif materyal üzerinde su ve rüzgâr erozyonu etkili olmaktadır.
·Açık maden işletmeleri sırasında üst toprak sıyrıldığından, yığınlar genelde odunsu bitki içermez.
·Yığınların besin madde zenginliği, ana kayanın minerolojik yapısına bağlı olarak değişir. Ancak genelde besin maddeleri bakımından fakirdirler. Toprak altından çıkarılan madenlerin atık toprakları da benzer durumdadır.
·Genelde organik madde içermezler veya az miktarda içerirler. Bazı kayaçlarda örneğin azot bulunabilmektedir. Ancak bu azot bitkiler tarafından kullanılabilecek formda değildir.
·Alan üzerinde ağır iş makineleri dolaştığından topraklarda yer yer sıkışma ve kompaktlaşma söz konusudur.
·Toprakların su tutma kapasiteleri çoğunlukla zayıftır.
·Topraklarda tuzluluk olabilir. Bu nedenle özellikle yarı kurak alanlarda, yağışlardan sonra evaporasyonla su kaybı ile birlikte tuzlar ve asit karakterli zehirli kimyasal maddeler, toprak yüzeyine yakın tabakalarda birikebilir.
·Yığınlar kaba tekstürlü olabileceği gibi, ince tekstürlü ve hafif materyalden de oluşabilir. İnce tekstürlü hafif materyal üzerinde su ve rüzgâr erozyonu etkili olmaktadır.
Bazı maden sahalarında kimi elementlerin
birikimi toksik etki yapar. Bu bitkilere ve toprak mikroorganizmalarına zarar
verir hatta öldürür. Bakır, çinko, kalay gibi elementlerin çok az bir kısmı
dahi toksik etki yapabilir. Toprak aşırı alkalen veya aşırı asidik olabilir
(Savill ve Ark. 1997).
Terk edilmiş açık maden işletmeleri atık alanlarının
ağaçlandırılması
Terk edilmiş açık maden işletmeleri atık alanlarının
ağaçlandırılmasında inceleme (etüd) ve planlama
Her terk edilmiş açık maden atık alanı, anakaya ve
bulunduğu yöreye göre farklı ekolojik koşullara sahiptir. Alan kendi içinde de
farklı mikroekolojik koşullar içerir. Yetişme ortamı heterojen karaktardedir.
Bu nedenle önce alanların yeryüzü şekli, dış toprak hali, fiziksel ve kimyasal
toprak özellikleri incelenerek yetişme ortamı envanteri yapılır:
Yeryüzü şekli (fizyografik
yapı): Aklan (genel bakı), lokal
bakılar, eğim, mikro-topografya, yükseltiler, çukurlar vb. belirlenir.
Dış toprak hali: Toprakta mevcut bitki örtüsü belirlenir.
Toprağın fiziksel özellikleri: Toprağın strüktürü, su tutma kapasitesi,
erozyona dayanıklılığı, taşlılık vb. belirlenir.
Toprağın kimyasal özellikleri: Toprağın pH’sı, katyon değişim kapasitesi, kimyasal
zehirli maddeler, tuzluluk, organik madde miktarı, bakteri, mantar v.b.
belirlenir.
Belirtilen inceleme ve analizlerden sonra, toprağın verim
gücü hakkında bir kanaate ulaşılır. Yetişme ortamı envanterinden sonra, alanın
kullanım amacına göre planlamaya geçilir. Planlama aşamasında amaca göre alanın
tesviyesi, göletler, toprak ıslahı, tür seçimi, alana otsu bitkiler
getirilmesi, çalı ve ağaç türleriyle ağaçlandırılması için alan hazırlığında
yöntemler; toprak hazırlığı, ekim ve dikim yöntemleri, zamanı ve bakım ayrıntıları ile belirlenir.
Daha sonra uygulamaya geçilir. Yunanistan’da yapılan bir çalışmada açık maden işletme artıklarının bitkilendirmesinde
inceleme, eğimli yapay yığınların eğimlerinin azaltılması ile geniş (genişlik
8-12 m) ve standart (genişlik 1.2 m) teras yapımının önemi, alana 40 cm
kalınlıkta üst toprak serilmesi, uygun ağaç ve ağaççık türlerinin seçiminin
önemi vurgulanmaktadır (Zagas ve Ark. 2010). İngiltere Galler’de, Larix leptolepis türünün büyümesinin
gözlendiği açık maden alanlarındaki bir çalışmada da bozulmuş açık maden
işletme alanlarında, yeniden orman kurulması için, toprak analizlerini içeren
incelemelerin çok önemli olduğu belirtilmektedir. Bunlara ek olarak, yeni bir
arazi formunun tasarımı, kompaklaşmanın giderilmesi, üst toprak takviyesinin,
iklim ve toprak koşullarına göre tür seçiminin önemi açıklanmaktadır (Bendingi
ve Moffat 1999).
Terk edilmiş açık maden işletmeleri atık alanlarının
ağaçlandırılmasında alan hazırlığı
Açık maden alanlarının ağaçlandırılması için alan
hazırlığının üç aşaması bulunmaktadır (Moffat ve McNeill 1994).
·
Alana
peyzajla uyumlu bir şekil verilmesi,
·
Güvenli
ve dengeli bir alt yapı oluşturulması,
·
Alanı
ağaçlandırmalar için uygun bir yapıya kavuşturmak.
Terk edilmiş açık maden işletmeleri atık alanlarının
alan hazırlığına tesviye işlemleri ile başlanır. Bu alanlarda bitki örtüsü
sıyrılmış, ilk arazi yapısı tamamen değişmiş ve yapay yığınlarla çukurlar
oluşmuştur. Tesviye sırasında, yamaç eğiminin makineli çalışmalar yapılabilecek
%30-40 eğimlere indirilmesi amaçlanmalıdır. Bu her zaman gerçekleştirilemeyebilir.
Yamacın %40’dan daha fazla eğimli kalmasının kaçınılmaz olduğu durumlarda,
yamaçta insan gücü ile veya ekskavatör, mini ekskavatör veya örümcek
kepçesiyle teraslar veya kesik teraslar yapılır. Gerekiyorsa örneğin örme çit gibi
biyolojik-teknik önlemler alınır.
Tesviye sırasında; eğimli teraslar, açık veya kapalı drenaj
tesisleri ile zehirli maddeler içerebilecek yüzeysel akışların alana ve
havzadaki diğer tarım vb. alanlara zarar vermemesi sağlanır. Özel alanlarda
eğim ve toprak koşulları gerektiriyorsa, istinat duvarları yapılarak eğim
düzenlenir ve toprak stabil hale getirilir.
Toprak analiz sonuçlarına göre, toprağa rasyonel düzeyde
gübre verilmelidir. Belirtilen alanlarda en çok azot ve fosforlu gübrelere gereksinim bulunmaktadır.
Ayrıca potasyum, bor, magnezyum ve kalsiyum gibi besin maddelerinin eksikliği
de gübre ile giderilmelidir. Azot eksikliğinin tamamlanmasında, azot bağlayan
legümünoz türlerinin alana ekim veya dikim yoluyla getirilmesi de önemli
düzeyde katkı yapmaktadır.
Toprağın iyileştirilmesi amacı ile koşullara göre asitliği
gidermek için kireç katılması, bazik ortamın giderilmesi için sülfür katılması,
toprağın toksit etkilerini azaltmak için turba ve humus ile kil katılması
önerilmektedir (Ürgenç 1998a;c). Ancak hektara 100 tondan fazla kireç taşı
katılması kalsiyum manezyum dengesini bozarak fosfat alımını güçleştirebilir
(Moffat ve McNeill 1994). Bu nedenle işlemlerin sağlıklı verilere dayandırılması
gerekir. Ayrıca kaba tekstürlü topraklara ince tekstürlü toprak katılabilir.
Ancak bunlar pahalı toprak ıslah yöntemleri olup her zaman
uygulanamayabilir.
Açık maden işletmelerinden sonra geriye
genelde taş parçaları, kil, organik madde içermeyen ve su tutma kapasitesi
düşük olan katı parçalar kalır. Çok az biyolojik aktivite vardır. Bu ortam
yüzeyin çabuk kurumasına neden olur. Vejetasyonun da bulunmaması nedeniyle
yüzey sıcaklığı 50 ºC’yi aşar. Toprak
kompaktlaşır ve kök gelişimi engellenir (Savill ve Ark. 1997). Arazi tesviye
edildikten sonra toprak yüzeyine 10-15 cm kalınlıkta organik madde bakımından
zengin üst toprak serilmesi, bitkilendirme başarısını artırır. Esasen açık
maden işletmelerinde, önce organik madde içeren üst toprak sıyrılarak bir yerde
toplanmalı, işleme sonucunda bu toprak üst tabakaya yeniden serilmelidir. Ancak
genelde bu yapılmamakta, sıyrılan üst toprak bazı durumlarda humuslu toprak
olarak kent ağaçlandırmalarında veya fidan yetiştirmede kullanılmaktadır. Üst
toprakta tohum, rizom, yumru vb. vejetatif bitki artıklarının bulunması
bitkilendirmeye ve toprakta organik madde miktarının artmasına olumlu katkı
yapmaktadır.
Alana serilecek üst toprağın alındığı yerde bulunan 10 cm kalınlıktaki
üst topraktan alınması durumunda, 5 m² başına ortalama fidan sayısı 254 adet
olmuştur. Buna karşılık, 30 cm kalınlıktaki üst toprağın kullanılması durumunda
5 m² de ortalama 81 fidan saptanmıştır (Rokich ve Ark. 2000). Bulgulara göre, terkedilmiş
maden atık yığınlarında, tesviyeden
sonra toprak yüzeyine serilecek üst toprağın, alındığı yerdeki üst topraktan 10-15
cm kalınlıkta bir toprak tabakasını kapsaması bitkilendirmede başarıyı
artırmaktadır.
Terk edilmiş açık maden işletme alanlarının
tesviyesinden sonra serilecek üst toprağın, bitkilendirmeye katkı bakımından
alınış zamanı da önemlidir. Toprakta yer alan yıllık veya bazı çok yıllık otsu
bitkilerin tohumları, genelde yazın olgunlaşır ve dökülür. Bu nedenle toprağın
Ağustos ayı sonu ve Eylül ayında sıyrılarak maden atıkları üzerine serilmesi
başarıyı artırır.
Terk edilmiş açık maden işletmeleri atık alanlarında ağaçlandırma
tekniği
Tesviye ve üst toprak serilmesinden sonra genelde
kompaklaşmış alan, toprak riperlenerek derin işleme ile giderilir. Daha sonra
koşullara göre diskaro çekilebilir veya dikim çukurları açılarak dikime
geçilebilir. Bitki örtüsünün alana getirilmesi ekim, dikim veya vejetatif bitki parçaları kullanılarak
gerçekleştirilebilir.
Alanların durumuna göre önce çayırlandırma, sonra
çalılandırma veya doğrudan çalı türleri ve ağaç türleri ile ağaçlandırma
uygulanabilir. Hatta alanın aynı veya farklı bölümlerinde çayırlandırma ve ağaç
türleriyle ağaçlandırma birlikte de uygulanabilir. Bu konuda amaç ve ekolojik
koşullar belirleyici olmaktadır. Ormanlık bir alanda uygulanmış ve terk edilmiş
açık maden atık alanlarındaki bitkilendirmelerin amacı,
peyzajın kalıcı olan ağaç türleriyle ormana dönüştürülmesi olmalıdır. Ancak bu
her zaman gerçekleşmemekte ve alan farklı amaçlarla planlanabilmektedir.
Toprağın riperlenip uygun yerlerde disklenmesinden sonra,
dikimler kaplı fidanlarla yapılmalıdır. Yapraklı türlerle yapılacak
ağaçlandırmalarda bazı koşullarda ve zorunlu durumlarda çıplak köklü fidan da
kullanılabilir. Ancak başarı düzeyi kaplı fidanlara göre; düşük olur. Bu nedenle
kaplı fidan esas olmalıdır. Belirtilen alanlarda organik madde miktarı genelde
yetersiz, besin maddeleri anakayanın mineralojik yapısını bağlıdır. Bu nedenlerle dikimlerde çukur dikim yöntemi
uygulanır. Çukurlar geniş açılır ve
organik maddesi yeterli olan veya organik gübre karıştırılmış toprakla
doldurulur. Organik gübre olarak fidan çukurlarına yeterli düzeyde yanmış
çiftlik gübresi karıştırılması uygun olur. Fidan kökboğazı etrafının polietilen
örtü ile malçlanması başarıyı artırır (Ürgenç 1998a;c).
Eğimli yamaçlara sıvı gübre içinde tohum püskürtülmesi ile
(hydroseeding), hem yamaç stabilizasyonu hem de etkili çimlenmeler
oluşabilmektedir. İspanya’da Akdeniz ekosistemindeki bir açık kömür maden işletme alanında kullanılan
bu yöntemde Festuca sp, A. sativa, S. cereale, Lolium perene, Phleum pratense, Poa prantensis,
Trifolium pratense, Lotus comiculatus, Medicago sativa, Trifolium repens türleri sıra ile
9:3:3:2:2:2:1:1:1:1 oranlarında kullanılmıştır. Elde edilen üç yıllık sonuçlara
göre; kuzeybakı, güneybakı ve düz alanlarda olmak üzere yeryüzü şekli, üç
farklı bakıda oluşan bitki kompizosyonunu ve çeşitliliğini etkilemiştir.
Başlangıçtaki bitkilerin çoğunu hydroseeding yönteminde kullanılan bitkiler
oluşturmuştur. Büyüme periyodundaki iklim değişiklikleri bitki
kompozisyonlarını etkilemiş ve yaz kuraklığı hydroseedingle ekilen bitkilerin
sayısını azaltmış ve yerel doğal bitkilerin kolonilerini çoğaltmıştır (Alday ve
Ark. 2010).
Hydroseeding yöntemi ile gramine ve legümünoz tohumları ile
çalı ve ağaç tohumları da püskürtülebilir. Ancak yarı kurak bölgelerde ve yazları kurak
Akdeniz iklim koşullarında, gübre içinde püskürtülen tohumların çimlenme ve
tutma başarısı, izleyen vejetasyon döneminin iklim koşullarına
bağlıdır. Ayrıca belirtilen bölgelerde kuzey yamaçların ekolojik koşulları,
tutma başarısı açısından daha avantajlıdır. Başarı üzerinde topraktaki organik
madde ve besin miktarı da önemli rol oynar.
Avusturalya’da yapılan bir çalışmada, ekilen tohumların
gübre, diğer besleyici ve nem tutucu maddelerle tablet halinde kaplanması
başarıyı artırmıştır. Nitekim yapılan bu araştırmanın sonuçlarına göre; tablet
haline getirilmiş tohumların kullanılmasıyla %17-55 oranında daha fazla
çimlenme elde edilmiştir. Ancak işlemin ekonomik açıdan da araştırılması
gerektiği belirtilmiştir. Geç sonbahar ekimlerinde kış ortası yapılan ekimlere
oranla 1.4-12 kat daha iyi çimlenme elde edilmiştir (Turner ve Ark. 2006).
Doğrudan tohum ekimlerinde çimlenme ve çimlenmeden sonra
fidan yaşama yüzdesi üzerinde biyotik ve abiyotik zararlılar, su ve rüzgâr
erozyonu belirleyici olmaktadır. Ayrıca türler arasındaki yarış etkilidir. Ekimden
sonra tohumların kapatılması başarıyı artırır. Tohum kapatma derinliği türlere
göre değişmekle birlikte, otsu ve odunsu bitkilerin karıştırıldığı ekimlerde
kapatma derinliği 0.5 cm’yi, en çok 1.0 cm’yi aşmamalıdır. Ancak türlere bağlı
olarak tohum kapatma derinlikleri çimlenmeyi önemli düzeyde etkilediğinden, tür
karışımları ve ekim derinliklerinde türler dikkate alınmalıdır.
Ekim zamanı da başarı üzerinde
önemli düzeyde etki yapmaktadır. Ancak eğer ekim tek mevsimde yapılacaksa, karışımda
kullanılacak türlerin tohum biyolojilerine göre, ekim mevsimi seçilmelidir.
İzlenebilecek bir yol da tohumları iki grupta toplayarak geç sonbahar ve erken
ilkbahar olmak üzere, ekimlerin iki ayrı ekim mevsiminde yapılması olabilir.
Yunanistan’ın orta kısımlarında terk edilmiş bir boksit ve kalker
anataşlarından oluşan alandaki maden sahasında yapılan araştırmada,
tüm işlemlerde ilkbahar ekimleri sonbahar ekimlerinden daha başarılı olmuştur. Spartium junceum ekimleri ilkbahar
ekiminde daha başarılı olmak üzere sonbahar ekimlerinde de başarılı olmasına
karşın Pinus nigra ve Robinia pseudoacacia sadece ilkbahar
ekimlerinde başarılı olmuştur. Ayrıca, Spartium
junceum ekimlerinin başarı düzeyi, genel olarak belirtilen diğer iki türden
daha yüksek bulunmuştur. Ekim yöntemlerine göre de türlerin çimlenme
başarısında farklılıklar olmuştur (Brofas ve Karetson 2002).
Dikimleri izleyen ilk yıl, dikim sıraları arasında bakım diskarosu ile sıralar
üzerinde ise çapa ile bakım yapılmalıdır. Kurak yörelerde dikimi
izleyen yıl ve ikinci yıl sulama gerekebilir. Bakımlar üç yıl
tekrarlanmalıdır.
Türkiye’de terk edilmiş açık kömür işletme atık alanlarının
ağaçlandırılması konusunda başarılı bir örnek 1988 yılında başlatılan
Kemerburgaz-Ağaçlı açık kömür işletme alanlarının ağaçlandırılmasıdır. Bu
projede 5000 ha ağaçlandırılma planlanmış ve alanın 500 hektarı başarılı olarak
ağaçlandırılmıştır. Bu alanda önce arazi tesviyesi yapılmıştır. Gereken yerlere
üst toprak taşınmış, bunu riperle derin toprak işlemesi izlemiştir. Dikimlerde
12 tür kullanılmıştır. Alanın mikro-ekolojik koşullarına göre eğimli ve drenajı
iyi kısımlara Robinia pseudoacacia,
nemli kısımlara Alnus glutinosa,
alanın büyük bölümüne de kaplı fidanla Pinus
pinaster dikilmiştir. Dikilen tüm türlerde başarı sağlanmıştır.
Türkiye’de terk edilmiş açık maden işletmeleri atık alanlarının
ağaçlandırılmasında kullanılabilecek türler
Yukarıda açıklandığı gibi, terk edilmiş açık maden işletmeleri atık alanların ağaçlandırılmasında,
bitki örtüsünün alana getirilmesi için uygun yöntemler seçmek gerekir. Ekim, dikim veya vejetatif yöntemler kullanılabilir.
Otsu bitkiler için ekim veya vejetatif yol uygundur. Ağaç ve ağaççık
ağaçlandırmasında ise genelde büyük çukurlarla çukur dikim yöntemi uygulanır.
Vejetatif üreme gücü olan türler, alanı daha kolay ve çubuk kaplar. Bu
alanların ağaçlandırılmasında öncü türlere ve azot bağlayan türlere yer verilmelidir. Toprak
yüzeyine çim ekimi genel bir uygulamadır. Çayırlar içinde Festuca ovina, Agrostis tenuis, ayrıca baklagil türleri
kullanılmaktadır (Savill ve Ark.1997).
Otsu bitkilerden Cynodon
perenne asidik ortamlara dayanıklıdır. Legümünöz familyasında bulunan Trifolium türleri ve Vicia türleri azot bağlayıcı olup iki cinse ait türlerin karışımlar
halinde ekilmeleri, azot gereksinimine katkı yapar. Cynodon gibi stolon oluşturan türler alanı daha kısa zamanda örter
ve toprağı tutar.
Ağaç ve ağaççık türlerinin seçimi yörelere göre yapılır.
Aşağıda örnek olarak verilen tür listeleri yörelere göre çoğaltılabilir.
Kuzeybatı Yunanistan’da düşük azot içeren ve derinliği az olan bir asbest maden atık sahasının
rehabilitasyonu için önerilen türler aşağıda belirtilmiştir (Zagas ve Ark.
2010).
Ağaç türleri: Pinus nigra, Quercus pubescens, Robinia
pseudoacacia.
Çalı türleri: Spartium junceum, Cotinus coggygria, Rhus coriaria,
Colutea, Buxus sempervirens, Cercis siliquastrum, Ligustrum vulgare, Phillyrea
latifolia.
Çelikle üretilen türler: Salix
alba, Robinia pseudoacacia, Populus nigra, Alnus glutinosa, Platanus
orientalis.
Tohumla-ekimle önerilen türler: Pinus
nigra, Robinia pseudoacacia, Cercis siliquastrum, Colutea arborescens, Spartium
junceum, Ligustrum vulgare, Rhus coriaria, Rosa canina, Rubus canascens,
Trifolium arvence, Vicia sp., Lathyrus sp., Dactylis glomerata, Lolium multiflorum.
0 yorum:
Yorum Gönder