Giriş
Ana Sayfa

Yeraltı Suyu

Ekleyen: aritmapedia • Güncelleme: 21 Aralık 2025
Yayında (Onaysız)

Yeraltı suyu, kara yüzeyinin altındaki doymuş bölgelerde (satüre zon) bulunan, toprak, tortu ve akifer olarak bilinen kaya oluşumlarındaki gözenek boşluklarını, çatlakları ve kırıkları dolduran sudur; doymuşluğun üst sınırına su tablası adı verilir.[1][2] Temel olarak, zemine sızan ve süzülme (perkolasyon) yoluyla akiferleri besleyen yağışlardan kaynaklanır ve yerçekimi kaynaklı hidrolik eğimler altında kaynaklara, nehirlere veya okyanuslara doğru yavaşça hareket eder.[3][4]

Buzullar ve buz takkeleri hariç en büyük erişilebilir tatlı su rezervuarı olan yeraltı suyu, Amerika Birleşik Devletleri’ndeki şebeke suyunun yaklaşık yüzde 37’sini ve küresel içme suyunun neredeyse yarısını sağlarken, dünya genelindeki tarım arazilerinin yaklaşık yüzde 43’ünü sulamaktadır. Bu durum, değişken yüzey suyu mevcudiyeti karşısında tarım, endüstri ve ekosistemlerin sürdürülmesindeki vazgeçilmez rolünü vurgulamaktadır.[5][6][7]

Birçok bölgedeki doğal beslenim oranlarını aşan sürekli aşırı pompalama (aşırı çekim), büyük akiferlerde önemli tükenmelere neden olmuştur. Bu durum, azalan su seviyeleri, kuyuların kuruması, akifer sıkışmasından kaynaklanan arazi çökmesi (tasman) ve yüzey sularına giden taban akışının (baz akım) azalması şeklinde kendini göstermektedir. Sadece Amerika Birleşik Devletleri’ndeki kümülatif kayıpların, tarihsel pompalama ve seviye verilerine dayanarak 1900’den 2008’e kadar 1.000 kilometre küpün üzerinde olduğu tahmin edilmektedir.[8][9][10]

Yeraltı suyunun yavaş akışı ve sınırlı seyreltme kapasitesi, kirlenmeye karşı savunmasızlık yaratmaktadır. Tarımsal gübrelerden, pestisitlerden, endüstriyel sızıntılardan, düzenli depolama alanlarından ve septik sistemlerden kaynaklanan kirleticiler, doymamış bölgelere sızarak akiferlerde kalıcı hale gelmektedir. Kapsamlı izleme ağlarında belgelendiği üzere, bu kirliliğin doğal yollarla azalması veya mühendislik yöntemleriyle temizlenmesi genellikle on yıllar veya yüzyıllar gerektirmektedir.[11][12][13]

Yeraltı Suyunun Temelleri

Tanım ve Temel İlkeler

Yeraltı suyu, kara yüzeyinin altındaki doymuş bölgede bulunan yeraltı toprağı, tortusu ve kaya oluşumları içindeki boşlukları, gözenekleri ve çatlakları dolduran sudan oluşur.[1] Su tablası olarak bilinen bu doymuş bölgenin üst sınırı, suyun gözenek boşluklarını kısmen doldurduğu, üzerindeki doymamış veya vadoz zon ile olan sınırı işaret eder.[1] Yüzey suyunun aksine, yeraltı suyuna genellikle kuyular ve kaynaklar aracılığıyla erişilir ve dünya genelinde içme, sulama ve endüstriyel kullanımlar için birincil tatlı su kaynağı olarak hizmet eder.[4]

Yeraltı suyu temel olarak toprak yüzeyine sızan, vadoz zon boyunca aşağı doğru süzülerek su tablasına ulaşan ve akiferleri yenileyen yağışlardan kaynaklanır.[2] Bu beslenim süreci iklim, topografya, bitki örtüsü ve toprak geçirgenliğine göre değişir; geçirgen malzemelerdeki sızma oranları genellikle günde milimetre ila santimetre arasında değişir.[14] Doymuş bölgeye ulaştığında su, yerçekimi etkisi altında, ortamın hidrolik özelliklerine bağlı olarak genellikle yılda santimetre ila metre mertebesinde hızlarla yavaşça hareket eder.[4]

Yeraltı suyu akışını yöneten temel ilke Darcy Yasasıdır. Bu yasa deşarjı (Q) şu şekilde tanımlar: Q = –KA(dh/dl). Burada K hidrolik iletkenlik, A akışa dik kesit alanı ve dh/dl ise mesafe üzerindeki hidrolik yük değişimini temsil eden hidrolik eğimdir.[15] Hidrolik yük, yükseklik ve basınç etkilerini birleştirir ve akışı eğim boyunca yüksekten düşüğe doğru sürükler.[16] Bu laminer akış, birbirine bağlı gözenekler ve çatlaklar aracılığıyla gerçekleşir; depolama için malzemenin gözenekliliği ve iletim için geçirgenliği (permeabilite) etkilidir. İri taneli tortular genellikle ince killere göre daha yüksek iletkenlik sergiler.[14]

Hidrolojik Döngü ile Entegrasyon

Yeraltı suyu, hidrolojik döngü içinde hayati bir yeraltı rezervuarı oluşturur; yüzey girdilerinden beslenerek ve ekolojik ile hidrolojik dengeyi korumak için deşarj olarak suyun sürekli dolaşımını kolaylaştırır. Evapotranspirasyon (buharlaşma-terleme) ve toprak nem kapasitesini aşan yağışlar, vadoz zana sızar ve freatik zonu (yeraltı suyu bölgesi) ile akiferleri yenilemek için aşağı doğru süzülür; bu süreç yeraltı suyu beslenimi olarak bilinir.[17] Bu beslenim, toprak geçirgenliği, arazi örtüsü ve topografya gibi faktörlerle modüle edilir; odaklanmış beslenim, topografik çöküntülerde veya yüzey suyu kütlelerinin yakınında gerçekleşir.[18]

Depolandıktan sonra yeraltı suyu, günler içinde onlarca fit (birkaç metre) veya bin yıl içinde onlarca mil (kilometrelerce) arasında değişen yeraltı akış yolları boyunca, doğal olarak deşarj olduğu daha düşük hidrolik yüke sahip alanlara doğru göç eder.[17] Deşarj, çok yıllık akarsulara ve nehirlere taban akışı (baz akım) olarak tezahür eder ve düşük yağış dönemlerinde yüzey suyu seviyelerini korur; birçok havzada bu taban akışı, yıllık akarsu deşarjının önemli bir bölümünü oluşturarak kesintili akışı önler.[18] Ek deşarj, kaynaklar, sızıntılar veya göllere, sulak alanlara ve okyanuslara doğrudan sızma yoluyla gerçekleşir ve suyu buharlaşma veya yüzey akış yollarına döndürerek döngüyü kapatır.[17]

Yüzey suyu-yeraltı suyu etkileşimleri dinamik ve çift yönlüdür. Akarsular; kazanan (su tablası kanalla kesiştiğinde yeraltı suyu girişi alan), kaybeden (dere yatağı su tablasının üzerinde olduğunda beslenmeye katkıda bulunan) veya bileşik (mevsimsel olarak her iki davranışı da sergileyen) olarak sınıflandırılır.[17] Kıyı depolaması, kısa vadeli değişimin bir örneğidir; seller sırasında yükselen nehir seviyeleri geçici akifer beslenmesine neden olur, ardından seviyeler düştükçe günler ila haftalar içinde kademeli geri akış gerçekleşir.[17] Bu değişimler döngüde direnç sağlar; yeraltı suyu yağış değişkenliğine karşı tampon görevi görürken, yüzey suyu epizodik beslenim darbeleri sağlar. Aşırı pompalama gibi bozulmalar, eğimleri tersine çevirebilir ve taban akışı katkılarını azaltabilir.[18] Kurak ve yarı kurak bölgelerde, yeraltı suyu deşarjı genellikle yüzey suyunun kalıcılığına hakimdir ve hidrolojik sürekliliğin sürdürülmesindeki bütünleştirici rolünü vurgular.[17]

Akifer Oluşumu ve Türleri

Akiferler, suyu depolayabilen ve iletebilen gözenekli veya geçirgen yeraltı katmanlarını oluşturan jeolojik süreçlerden kaynaklanır. Bu oluşumlar tipik olarak eski nehir havzalarında, göllerde veya kıyı ortamlarında kum ve çakıl gibi birleşmemiş malzemelerin biriktiği tortul çökelme yoluyla veya kumtaşı gibi birleşmiş kayalarda diyajenez yoluyla gelişir.[19] Çatlaklı kaya akiferlerinde, tektonik stresler magmatik veya metamorfik oluşumlarda çatlaklara neden olarak geçirgenliği artırır. Karst akiferleri, kireçtaşı gibi çözünebilir kayaların kimyasal çözünmesiyle ortaya çıkar ve bin yıl boyunca çatlakları kanallara genişletir.[20] Beslenim, yağış veya yüzey suyu vadoz zondan bu doymuş bölgelere süzüldüğünde gerçekleşir; bu süreç malzemenin gözenekliliği (kumlarda ve çakıllarda tipik olarak %10-50) ve geçirgenliği tarafından yönetilir.

Akiferler öncelikle hidrolik sınırlarına ve üzerindeki malzemelerle ilişkilerine göre sınıflandırılır. Serbest (unconfined) akiferler, geçirimsiz bir tabakadan yoksundur ve beslenim ve deşarj ile dalgalanan su tablasına kadar uzanır; serbest yüzeyleri doğrudan atmosferik basınca izin verir. Basınçlı (confined) akiferler, düşük geçirgenliğe sahip akitardlar veya aklüde tabakalar arasında sıkışmıştır ve suyu hidrostatik basınç altında hapseder; bu durum genellikle kuyularla delindiğinde artezyen akışına yol açar. Asılı (perched) akiferler, ana serbest akiferin içinde veya üzerinde süreksiz geçirimsiz merceklerin üzerinde yerel olarak oluşur ve hızlı tükenmeye karşı savunmasız izole, sığ su kütleleri yaratır.[21]

İleri sınıflandırma litoloji ve yapıyı dikkate alır. Gözenekli akiferler, birleşmemiş tortulardaki veya Ogallala Akiferi’nin kumları gibi tortul kayalardaki tanecikler arası boşluklara dayanır.[22] Çatlaklı akiferler, suyu normalde geçirimsiz olan kristal kayalardaki çatlaklar yoluyla iletirken, karst sistemleri fırtınalar sırasında saniyede metreküp mertebesinde yüksek akış hızı değişkenliğine sahip çözümle genişlemiş kanallar içerir.[20] Bu ayrımlar verimi etkiler; birleşmemiş tipler genellikle çatlaklı ana kayaya (genellikle <%1) kıyasla daha yüksek depolama (özgül verim %30’a kadar) sağlar.

Fiziksel ve Kimyasal Özellikler

Sıcaklık Profilleri ve Kararlılık

Genellikle 30 metreden daha sığ derinliklerdeki akiferlerde, yeraltı suyu sıcaklıkları yüzeydeki yıllık ortalama hava sıcaklığına yaklaşır; üzerindeki tortuların ve kayaların termal eylemsizliği günlük ve mevsimsel yüzey dalgalanmalarına karşı tampon görevi gördüğünden, yıllık değişimler genellikle 1–2°C ile sınırlıdır.[23] Bu kararlılık, jeolojik malzemelerin düşük termal iletkenliği ve yüksek özgül ısı kapasitesinden kaynaklanır. Örneğin, ılıman bölgelerdeki gözlemler, yıllık ortalama hava sıcaklığının 12°C olduğu alanlarda yeraltı suyu sıcaklıklarının yıl boyunca yaklaşık 10–15°C’de neredeyse sabit kaldığını göstermektedir.[24] Bu tür profiller, yüzey koşullarıyla dikey dengelenmenin advektif ısı taşınımına baskın olduğu serbest akiferlerde belirgindir.

Daha büyük derinliklerde, yeraltı suyu sıcaklık profilleri jeotermal eğimi takip eder ve Dünya’nın içinden gelen iletken ısı akışı nedeniyle çoğu tortul havzada her 100 fitte yaklaşık 0,47–0,60°C (veya kilometre başına 15–20°C) oranında doğrusal olarak artar.[25] Bu eğim yerel olarak değişebilir; tektonik olarak aktif alanlarda veya yüksek ısı akışına sahip havzalarda oranlar kilometre başına 30°C’yi aşabilirken, akan akiferlerdeki daha yavaş adveksiyon, daha sıcak derin suyu daha serin beslenim suyuyla karıştırarak profilleri düzleştirebilir.[26] Örneğin, kuzey Meksika Körfezi havzasında, jeobasınçlı akiferlerdeki jeotermal eğimler, aşırı basınçlı tortularla ilişkili belirli derinlik aralıklarında kilometre başına 100°C’ye ulaşmaktadır.[27]

Yeraltı suyunun termal kararlılığı, özellikle düşük geçirgenliğe sahip katmanlarla izole edilmiş basınçlı akiferlerde, kısa vadeli bozulmaları en aza indirerek on yıllar ila bin yıllar boyunca uzun vadeli denge koşullarını yansıtan sıcaklıkları korur.[28] Bu değişmezlik, su kimyasındaki reaksiyon hızları büyük ölçüde sıcaklığa bağlı olduğundan, çözünme kinetiğini, mikrobiyal metabolizmayı ve kirletici hareketliliğini etkiler. Sondaj kayıtları (logları) ile tespit edilebilen iletken profillerden sapmalar, genellikle yılda metre mertebesinde aktif yeraltı suyu akış hızlarını gösterir.[14] Son analizler, ılımlı emisyon senaryoları altında 2000’den 2090’a kadar küresel olarak sığ yeraltı sularının ortalama 2,1°C ısınacağını öngörmektedir. Bu durum, daha sıcak yüzey suyunun artan beslenimi yoluyla bu kararlılığı potansiyel olarak azaltabilir, ancak daha derin sistemler yüzey iklim sinyallerinden ayrılmaları nedeniyle daha dirençli kalmaktadır.[28]

Kimyasal Bileşim ve Doğal Kalite

Yeraltı suyunun kimyasal bileşimi, temel olarak sızma ve yeraltı akışı sırasında jeolojik malzemelerle etkileşimden kaynaklanan çözünmüş minerallerden oluşur. En yaygın bileşenler arasında kalsiyum (Ca²⁺), magnezyum (Mg²⁺), sodyum (Na⁺) ve potasyum (K⁺) gibi ana katyonlar ile bikarbonat (HCO₃⁻), sülfat (SO₄²⁻) ve klorür (Cl⁻) gibi anyonlar yer alır.[29] [30] Bu iyonlar, akifer kayalarındaki ve tortularındaki minerallerin çözünmesinden kaynaklanır ve konsantrasyonları, kalsiyum ve bikarbonat sağlayan kireçtaşı veya sodyum ve klorür ekleyen evaporitler gibi ev sahibi oluşumun mineralojisi tarafından etkilenir.[31]

Doğal yeraltı suyundaki toplam çözünmüş katılar (TDS), yakın zamanda beslenen sığ akiferlerdeki düşük seviyelerden, daha derin veya daha eski sistemlerde litre başına birkaç bin miligrama kadar değişebilir ve bu durum katılarla uzun süreli temas süresini yansıtır.[32] Temel olarak çözünmüş kalsiyum ve magnezyumdan kaynaklanan sertlik, uzun süreli mineral maruziyeti nedeniyle yeraltı suyunda genellikle yüzey suyundan daha yüksektir ve kalkerli akiferlerde CaCO₃ eşdeğeri olarak sıklıkla 100 mg/L’yi aşar.[33] [34] Kirlenmemiş yeraltı suyunun pH’ı genellikle 6,0 ile 8,5 arasındadır, bikarbonat sistemleri tarafından tamponlanır ve akifer litolojisine göre değişir; örneğin, karbonat açısından zengin ortamlar nötr ila hafif alkali koşullara eğilimlidir.[35] [36]

Doğal kalite değişimleri, kaya türü, akış yolu uzunluğu ve beslenim suyu kimyası dahil olmak üzere akifere özgü faktörlerden kaynaklanır. Kumtaşı akiferlerinde, silikat ayrışması nedeniyle sodyum-bikarbonat baskınlığı hakim olabilirken, alçıtaşı içeren oluşumlar sülfat seviyelerini yükseltir.[31] [32] Demir ve manganez gibi iz elementler, organik açıdan zengin tortulardaki indirgeyici koşullar altında çözülebilir ve toksisite eşiklerini aşmadan kullanılabilirliği etkileyen konsantrasyonlara ulaşabilir. 1.000 mg/L’nin üzerinde TDS’ye sahip tuzlu yeraltı suyu, antropojenik tuzlanmadan ayrı olarak, deniz suyu girişi veya evaporit çözünmesi yoluyla kıyı veya kurak bölge akiferlerinde doğal olarak oluşur.[37] Bu bileşimsel özellikler, sulama veya içme suyu temini gibi kullanımlar için doğal uygunluğu belirler ve genellikle tekdüzelik varsaymak yerine jeokimyasal temel değerlere göre değerlendirme gerektirir.[38]

Akış Dinamiği ve Depolama Mekanizmaları

Akiferlerdeki yeraltı suyu akışı, temel olarak Darcy Yasası ile yönetilir. Bu yasa, gözenekli bir ortamdan geçen hacimsel akış hızını (Q) şu şekilde tanımlar: Q = –KA(dh/dl). Burada K hidrolik iletkenlik, A akışa dik kesit alanı ve dh/dl hidrolik eğimdir.[14] Kum filtreleri üzerindeki deneylerden türetilen bu yasa, hızların düşük olduğu (genellikle günde milimetre ila santimetre mertebesinde) ve Reynolds sayılarının türbülans eşiğinin çok altında kaldığı, yeraltı suyu hareketine özgü laminer akış koşulları altında geçerlidir.[39] Hidrolik iletkenlik K, akifer malzemesine göre büyük ölçüde değişir; kilde 10⁻⁶ m/s’den az iken çakılda 10⁻² m/s’nin üzerine çıkar ve akış hızlarını önemli ölçüde etkiler.[40]

Akış dinamikleri, hidrolik özelliklerin tortul katmanlaşma veya çatlaklar nedeniyle yönsel olarak farklılık gösterdiği ve genellikle tercihli akış yollarına yol açan akifer heterojenliği ve anizotropisi ile daha da şekillenir.[39] Serbest akiferlerde su tablası üst sınır görevi görür ve akış serbest yüzeyli yerçekimi drenajına yanıt verirken, basınçlı akiferler akitardların altında basınçlı akış sergileyerek artezyen koşullarını mümkün kılar.[14] Yağışlardan veya nehirlerden gelen beslenim ve kaynaklara veya kuyulara deşarj gibi sınır koşulları, Darcy yasasından türetilen hız alanının entegre edilmesiyle belirlenen akış çizgileriyle bölgesel akış sistemlerini yönlendirir.[39]

Akiferlerdeki depolama mekanizmaları serbest ve basınçlı tipler arasında ayrım yapar. Gözeneklilik (n), yani boşluk hacim oranı, granüler akiferlerde tipik olarak %10 ile %50 arasında değişir ancak boşaltılabilir sudan ziyade toplam depolama potansiyelini temsil eder.[14] Birim akifer hacmi başına yerçekimi drenajı ile serbest kalan su hacmi olan özgül verim (S_y), serbest akiferlerdeki depolama katsayısına (S) yaklaşır (genellikle 0,1 ila 0,3), çünkü su boşaltımı gözeneklerin boşalmasıyla gerçekleşir.[14] Kapiler kuvvetler tarafından tutulan artık su olan özgül tutma (S_r), gözenekliliği tamamlar; öyle ki n = S_y + S_r.[41]

Basınçlı akiferlerde depolama, elastik mekanizmalara dayanır: akifer matrisi sıkışması ve basınç değişimleri altında suyun genleşmesi. Bu durum, özgül depolama (S_s) ile kalınlığın (b) çarpımına eşdeğer olan 10⁻⁵ ila 10⁻³ gibi çok daha düşük S değerleri verir. Burada S_s, iskeletin (α) ve suyun (β) sıkışabilirliğinden kaynaklanır: S_s = ρg(α + nβ), ρ su yoğunluğu ve g yerçekimidir.[42] [14] Bu farklar, serbest akiferlerin birim yük düşüşü başına daha büyük hacimler sağladığını ancak doymamış bölge etkileri nedeniyle gecikmeli drenaj sergilediğini, basınçlı sistemlerin ise daha elastik tepki verdiğini ancak sınırlı toplam depolamaya sahip olduğunu gösterir.[43]

Küresel Dağılım ve Kaynak Değerlendirmesi

Dünya Çapındaki Başlıca Akifer Sistemleri

Dünya çapındaki başlıca akifer sistemleri, genellikle birden fazla ülkeye yayılan ve tarımı, belediyeleri ve ekosistemleri destekleyen kritik tatlı su kaynakları sağlayan geniş yeraltı rezervuarlarını kapsar. Jeolojik haritalama ve NASA’nın GRACE görevi gibi uydu gözlemleriyle tanımlanan bu sistemler, 52 ülkede 37 ana akiferi içerir; Afrika 13, Asya 10 ve Kuzey Amerika 5 tanesine ev sahipliği yapmaktadır. Birçoğu sınıraşandır ve sürdürülebilir yönetim için uluslararası işbirliğini gerektirir, ancak sulama taleplerinin doğal beslenim oranlarını aşması nedeniyle birçoğunda aşırı kullanım kaynaklı tükenme yaşanmaktadır.

Mısır, Libya, Sudan ve Çad’ın bazı kısımlarının altında yatan Nubian Kumtaşı Akifer Sistemi (NSAS), yaklaşık 2,6 milyon kilometre karelik bir alanı kaplar ve Paleosen dönemi yağışlarından tahmin edilen dünyanın en büyük yenilenemeyen fosil yeraltı suyu hacmini barındırır. 4.000 metreye ulaşan derinlikler ve hiper-kurak koşullar nedeniyle minimum beslenim ile, özellikle Libya tarımı ve Mısır vahaları için yapılan çekim oranları, izleme kuyuları ve InSAR uydu verileriyle ölçüldüğü üzere 1960’lardan bu yana bazı bölgelerde 100 metreyi aşan düşüşlere neden olmuştur.[44][45]

Avustralya’nın Queensland, Yeni Güney Galler, Güney Avustralya ve Kuzey Bölgesi’ne yayılan 1,7 milyon kilometre karelik alanıyla alansal olarak en büyük artezyen akiferi olan Büyük Artezyen Havzası (GAB), artezyen basıncı altında hapsolmuş yaklaşık 65 milyon gigalitre düşük tuzluluklu su içerir. Mezozoik tortulardan oluşan bu havza, uzak kırsal endüstrileri sürdürmektedir ancak 19. yüzyılın sonlarından bu yana açılan 30.000’den fazla düzenlenmemiş sondaj kuyusundan kaynaklanan sızıntı kayıplarıyla karşı karşıyadır; 2000 yılından bu yana yürütülen rehabilitasyon çalışmaları 2.500 kuyuyu kapatarak israfı yılda 40.000 megalitre azaltmıştır.[46][47]

Kuzey Amerika’da, Ogallala Akiferi (Yüksek Ovalar Akiferi), sekiz ABD eyaletine yayılan 450.000 kilometre karelik bir alana uzanır, sulama için ulusal yeraltı suyunun %30’unu sağlar ve bölgenin “tahıl ambarı” tarımını destekler. Nebraska’da 300 metreye kadar doymuş kalınlığa sahip olan ancak güneye doğru incelen Tersiyer kumları ve çakıllarından oluşan akifer, 1940’lar sonrası yoğun pompalamanın başlamasından bu yana kümülatif olarak 410 kilometre küp aşırı çekim yaşamıştır. Su seviyesi düşüşleri ortalama 30 metredir ve Teksas ile Kansas’ta merkezi pivot sulama nedeniyle hızlanmaktadır; yıllık çekimler 32 milyar galona ulaşmakta ve kurak alt bölgelerde %1’den az olan beslenimi çok geride bırakmaktadır.[48][49]

Arjantin, Brezilya, Paraguay ve Uruguay tarafından paylaşılan 1,1 milyon kilometre karelik Güney Amerika Guarani Akifer Sistemi, bazaltik ve kumtaşı oluşumlarında 37.000 kilometre küp tatlı su depolar ve ortalama kalınlığı 250 metredir. Beslenim, yüzeylenen alanlardaki yağışlarla gerçekleşir ve São Paulo gibi kentsel kaynakları destekler; 2010 yılında Amerikan Devletleri Örgütü (OAS) kapsamındaki bir yönetim projesi, kirlilik ve aşırı pompalama risklerine karşı izlemeyi teşvik etmiştir, ancak yıllık çekim rezervlerin %1’inin altında kalarak mütevazı düzeydedir.[50][51]

Diğer önemli sistemler arasında, fosil tükenmesine karşı savunmasız 1 milyon kilometre karelik antik suyu kapsayan Kuzeybatı Sahra Akifer Sistemi (Cezayir, Tunus, Libya) ve Nijer Nehri Havzası’ndaki sulamadan kaynaklanan tuzlanma ile karşı karşıya olan Batı Afrika’daki Iullemeden Akiferi yer almaktadır. Küresel olarak, 2002–2016 yılları arasındaki GRACE uydu verileri, 37 büyük akiferin 21’inde yılda toplam 145 kilometre küp net kayıp olduğunu ortaya koyarak artan talepler karşısında bu kaynakların sınırlı doğasını vurgulamıştır.[52]

Akifer Sistemi Konum Alan (km²) Temel Özellikler Birincil Zorluklar
Nubian Kumtaşı Kuzeydoğu Afrika (4 ülke) 2.600.000 Fosil su; minimum beslenim Aşırı çekim; 1960’lardan beri >100 m düşüş[44]
Büyük Artezyen Havzası Avustralya (4 eyalet/bölge) 1.700.000 Artezyen basınç; 65M GL depolama Kuyu sızıntısı; 2000 sonrası 2.500 kuyu kapatıldı[46]
Ogallala (Yüksek Ovalar) ABD (8 eyalet) 450.000 Sulamaya bağımlı; ABD yeraltı suyunun %30’u Aşırı çekim 1940’lardan beri 410 km³; düşen seviyeler[48]
Guarani Güney Amerika (4 ülke) 1.100.000 37.000 km³ depolama; bazaltik/kumtaşı Kirlilik riskleri; 2010’dan beri izleniyor[50]

Beslenim Oranları ve Yenilenme Süreçleri

Yeraltı suyu beslenimi, suyun su tablası boyunca akiferlerin doymuş bölgesine doğru aşağı yönlü akışını ifade eder. Bu akış temel olarak doymamış vadoz zon boyunca sızan yağışlardan, nehirler ve göller gibi yüzey suyu kütlelerinden sızıntılardan ve sulama geri dönüş akışlarından kaynaklanır.[53] Yaygın beslenim, fazla yağışın topraklardan yavaşça süzüldüğü nemli bölgelerde hakimken, odaklanmış beslenim, hızlı sızmayı kolaylaştıran topografik çöküntülerde veya geçirgen yüzeylerde meydana gelir.[54] Yapay beslenim, havzalarda veya karıklarda yayma teknikleri, kuyular yoluyla doğrudan enjeksiyon veya pompalama yoluyla nehirlerin bitişiğinde indüklenen sızma ile yüzey suyunu kasıtlı olarak yönlendirerek doğal süreçleri destekler.[55]

Beslenim oranları, net sızma için evapotranspirasyon eşiklerini aşması gereken yağış yoğunluğu ve sıklığı gibi iklimsel unsurlar; süzülme hızını belirleyen toprak dokusu ve hidrolik iletkenlik gibi edafik özellikler; dikey geçirgenliği etkileyen litoloji ve çatlaklanma dahil jeolojik nitelikler; terleme ve tutma yoluyla mevcut suyu azaltan bitki örtüsü yoğunluğu; ve sızma yerine yüzey akışını teşvik eden topografik eğimler gibi çoklu etkileşimli faktörler tarafından modüle edilir.[56] Geçirimsiz kentsel yüzeylerin sızmayı azaltması veya tarımsal uygulamaların aşırı uygulama yoluyla sızmayı artırması gibi antropojenik etkiler, oranları büyük ölçüde değiştirebilir.[57]

Küresel yıllık beslenim hacmi tahminleri, hidrolojik modellemedeki belirsizlikleri ve çeşitli arazilerdeki seyrek doğrudan ölçümleri yansıtacak şekilde 12.700 km³ ile 14.400 km³ arasında değişmektedir.[58] Bölgesel olarak oranlar keskin bir şekilde değişir; örneğin, yarı kurak ortamlarda beslenim yıllık ortalama yağışın %0,9’u ile %21’ini oluştururken, akifer yenilenmesi (yıllık olarak yenilenen depolama hacminin yüzdesi olarak nicelendirilir) ortalama %0,1’dir ve birden fazla sistemde radyokarbon tarihlemesine dayalı olarak %0,03 ile %3 arasında değişir.[59][60]

Yenilenme süreçleri, çevresel izleyiciler aracılığıyla tespit edilen, suyun deşarjdan önce bir akifer içinde kaldığı ortalama süre olan yeraltı suyu kalış sürelerine bağlıdır. Sığ granüler veya çatlaklı akiferler, trityum/helyum-3 ve kloroflorokarbonlar gibi modern izleyicilerin yakın zamanda beslenen bölgelerde 1 ila 60 yıllık yaşları göstermesiyle, yıllar ila on yıllar arasında kısa sürelere sahiptir.[61] Buna karşılık, derin basınçlı akiferler, karbon-14 bozunumu ve kararlı izotop oranlarından çıkarıldığı üzere, bin yıldan bir milyon yılın üzerine kadar kalış sürelerine sahip sular barındırır ve bu kaynakları insan zaman ölçeklerinde fiilen yenilenemez hale getirir.[60] Bu farklılıklar, yüzeysel akiferlerin iklimsel girdilere yanıt olarak nispeten hızlı bir şekilde yenilenmesine rağmen, derin sistemlerin paleoklimatik mirasa bağlı olduğunu ve akışı aşan sürekli çekim altında geri döndürülemez tükenmeye karşı savunmasız olduğunu vurgulamaktadır.[62]

Kullanılabilirliği Nicelleştirme Yöntemleri

Akifer testleri olarak da bilinen pompalama testleri, sürdürülebilir verimi ve depolama kapasitesini tahmin etmek için gerekli olan akifer hidrolik özellikleri hakkında doğrudan ampirik veriler sağlar. Bu testlerde su, sabit bir oranda bir üretim kuyusundan çekilirken, yakındaki gözlem kuyularında ve piyezometrelerde düşüş (drawdown) izlenir; bu sayede Theis veya Cooper-Jacob yöntemleri gibi analitik çözümlerle iletimlilik (transmissivity), hidrolik iletkenlik ve depolama katsayısı (storativity) hesaplanır.[63][64] Bu parametreler, değişen çekim senaryoları altında düşüşün modellenmesiyle yeraltı suyu mevcudiyetinin nicelendirilmesini sağlar, ancak sonuçlar yereldir ve akifer homojenliği ile sınır koşulları hakkındaki varsayımlara duyarlıdır.[65]

Jeofizik araştırmalar, akifer kapsamını, kalınlığını ve gözenekliliğini daha geniş alanlarda belirlemek için invaziv olmayan yollar sunar ve pompalama testlerini yeraltı görüntülemesiyle tamamlar. Elektrik özdirenç tomografisi (ERT) ve düşey elektrik sondajı (DES), su doygunluğunu ve litolojiyi çıkarmak için yeraltı elektriksel özelliklerini ölçer; düşük özdirençli bölgeler doymuş akiferleri gösterir. Sismik kırılma, derinliği ve geometriyi tahmin etmek için akifer arayüzlerindeki hız kontrastlarını tanımlar.[66][67] Yere nüfuz eden radar (GPR), dielektrik kontrastlarda elektromanyetik dalgaları yansıtarak sığ su tablalarını tespit eder; serbest akiferler için yararlıdır ancak iletken topraklar veya 10-20 metrenin ötesindeki derinliklerle sınırlıdır.[68] Bu yöntemler, depolama hacmini haritalayarak mevcudiyeti dolaylı olarak nicelendirir, ancak jeofizik imzaların yorumlanmasındaki belirsizlikleri azaltmak için sondaj verileriyle kalibrasyon gereklidir.[69]

Kuyu ve piyezometre izleme ağları, yeraltı suyu seviyelerindeki ve depolamadaki zamansal değişiklikleri takip ederek denge değerlendirmeleri için uzun vadeli veriler sağlar. Su seviyesi dalgalanmaları, akifer özgül verimi ile birleştirildiğinde, ΔS = Sy × Δh × A denklemi aracılığıyla depolama hacmi tahminleri verir; burada Sy özgül verim, Δh yük değişimi ve A akifer alanıdır. Yağış ve çekim kayıtlarıyla entegrasyon, sürdürülebilir verimi yaklaşık olarak “beslenim eksi taban akışı” şeklinde verir.[70] Çevresel izotoplar (örn. trityum veya kararlı su izotopları) veya yapay boyalar kullanan izleyici testleri, beslenim oranlarını ve akış yollarını nicelendirerek basınçlı sistemlerde yıllardan bin yıllara kadar yenilenme sürelerini ortaya çıkarır.

Sayısal yeraltı suyu akış modelleri, heterojenliği ve pompalama veya iklim değişkenliği gibi stres faktörlerini dahil ederek dinamik koşullar altında mevcudiyeti simüle eder. USGS MODFLOW kodu, düşüş konilerini ve sürdürülebilir çekim sınırlarını tahmin etmek için pompalama testi ve izleme verilerine karşı kalibre edilmiş üç boyutlu akış için sonlu farklar denklemlerini çözer; örneğin MODFLOW-NWT, Newton-Raphson yöntemiyle ıslanma/kuruma içeren serbest koşulları ele alır.[71] Modeller, beslenim, deşarj ve depolama değişikliklerini dengeleyerek mevcudiyeti nicelendirir, ancak hesaba katılmamış sızıntılardan veya faylardan kaynaklanan aşırı iyimserliği önlemek için sağlam parametreleştirme gerektirir.[72]

NASA’nın GRACE ve GRACE-FO görevleri aracılığıyla uydu gravimetrisi, karasal su kütlesine atfedilebilen Dünya’nın yerçekimi alanındaki aylık değişiklikleri tespit ederek büyük ölçekli yeraltı suyu depolama değişimlerini ölçer. Toprak nemi, yüzey suyu ve buz sinyallerini yardımcı modellerden çıkardıktan sonra, GRACE kaynaklı toplam su depolama anomalileri yeraltı suyu eğilimlerini izole eder. Bu yöntem, 2002-2015 yılları arasında tükenmelerin 30 km³’ü aştığı Kaliforniya’daki Merkezi Vadi gibi akiferlerde doğrulanmıştır.[73][74] Çözünürlük kabadır (300-400 km), bu da yerel uygulamaları sınırlar ancak yerel ağlardan bağımsız olarak havza çapında nicelendirme sağlar; Hindistan’ın İndo-Gangetik ovası gibi aşırı kullanılan sistemlerde yılda 17 km³ oranında tükenmeleri ortaya çıkarır.[75] Yerinde verilerle entegrasyon, küresel değerlendirmeler için doğruluğu artırır.[76]

Tarihsel Bağlam ve Teknolojik Evrim

Modern Öncesi İnsan Kullanımı

Yeraltı suyu kullanımına dair en eski arkeolojik kanıtlar, Neolitik döneme ait elle kazılmış kuyulardan oluşur. Kıbrıs’ta günümüzden yaklaşık 10.500 yıl öncesine tarihlenen örneklerde, kuyular su taşıyan tabakaları kesmek için hassas bir şekilde kazılmış ve erken yerleşik toplulukların içme suyu için yeraltı akiferlerine erişmesini sağlamıştır.[77] Benzer şekilde, İsrail’de yaklaşık 8.100 yıl öncesine ait kuyular, Atlit Yam gibi kıyı yerleşimlerinde nüfus toplanmasını destekleyen kireçtaşı akiferlerinin hedeflendiğini göstermektedir.[77] Kuzey Avrupa’da, Almanya’nın Kückhoven gibi bölgelerinde MÖ 5469 ile 5098 arasına tarihlenen suyla dolu meşe kaplı kuyular, buzul sonrası manzaralarda freatik yeraltı suyu bölgelerine ulaşmak için birkaç metre derinliğe kadar kazılan, meşe mandallarla birleştirilmiş yarım ve yontulmuş keresteleri içeren sofistike inşaat tekniklerini ortaya koymaktadır.[78]

Antik Çin’de, MÖ 6000 civarında Pekin bölgesinde inşa edilen kiremit kaplı kuyular, hem içme suyu çıkarma hem de küçük ölçekli sulama amaçlarına hizmet etmiştir; seramik kaplamalar, akiferlerin üzerindeki birleşmemiş alüvyon tortullarında çökmeyi önlemiştir.[79] Genellikle 5-10 metre derinliğindeki bu erken dikey şaftlar, resmi ölçüm olmaksızın yerel hidrojeolojiye dair ampirik bilgiye dayanarak sivriltilmiş çubuklar ve sepetler gibi aletler kullanan el emeğine dayanıyordu.[79]

MÖ 1. binyılda Pers mühendisleri, dağ eteklerinden asılı akiferlere uzanan yatay galeriler olan kehrizleri (kanat) geliştirdiler. MÖ 2500 civarında Ahameniş döneminde ortaya çıkan bu sistemde, ana kuyular 100 metreye kadar derinliğe ulaşıyor ve galeriler kilometrelerce uzanarak suyu yerçekimi akışıyla iletiyordu; sadece İran’da tahminen 37.000 sistemle kurak bölge tarımını sürdürüyordu.[80] Açık kanallara kıyasla yüzey buharlaşma kayıplarını %5’in altına indiren bu teknik, imparatorluk genişlemesi yoluyla Suriye, Mısır ve Arap Yarımadası gibi bölgelere yayıldı ve 10.000’i aşan nüfusa sahip kent merkezlerini destekleyecek ölçeklerde hurma ve tahıl sulaması yaptı.[81] Orta Asya’da karez olarak adlandırılan varyant sistemler, MS 8. yüzyılda Uygur bölgelerinde ortaya çıktı; inşaat sırasında havalandırma ve enkaz kaldırma için 20-30 metre aralıklarla dikey erişim şaftları içeriyor ve İpek Yolu üzerindeki vahalarda saniyede 10-100 litre sürekli akış sağlıyordu.[82]

Helen medeniyetleri benzer yeraltı kanallarını uyarlayarak, Klasik dönemde (MÖ 5.-4. yüzyıllar) Attika ve Ege adalarında kehriz benzeri galeriler inşa etti. Bu galeriler, çatlaklı karst akiferlerini 1:1000 ila 1:500 eğimlerle keserek, su kıtlığı olan arazilerde kentsel çeşmeler ve kırsal sulama için yeterli deşarj sağlıyordu.[83] Mezoamerika’da, Klasik Öncesi dönemden (MÖ 2000 – MS 250) Maya yönetimleri, cenoteleri ve obruklarla beslenen akiferleri seçici olarak kullandı. Yerleşim hidrolojisindeki izotopik imzaların kanıtladığı üzere, tarım için tuza dayanıklı kaynakları ritüeller ve ev halkı için tatlı sudan ayırmak amacıyla suları ampirik tatma ve kum bariyerlerinden süzme yoluyla kimyasal olarak profillediler.[84]

Arap Yarımadası’nda, MÖ 1600 civarındaki Tunç Çağı yerleşimleri, hiper-kurak bölgelerde nüfusu sürdürmek için kumtaşı akiferlerindeki çatlakların erozyonla genişlemesi olan yeraltı suyu sapping yöntemini kullandı; Dubai’deki Al Sufouh gibi alanlarda 20 metreyi aşan kuyu derinlikleri belgelendi.[85] Rigveda (MÖ 1500 civarı) gibi eski Hint metinleri, mevsimsel beslenim yakalama ve çıkarma için regolit’ten bazaltik akiferlere nüfuz eden basamaklı kuyulara (kundlar ve baoliler) atıfta bulunur; bu kuyular, İndo-Gangetik ova boyunca darı ve pirinç ekimini destekleyen çekim oranlarının olduğu Vedik tarım toplumlarının ayrılmaz bir parçasıydı.[86] Yüzyıllar boyunca deneme yanılma yoluyla ampirik olarak geliştirilen bu yöntemler, mekanik pompalar olmadan akifer geometrisine ve beslenim değişkenliğine uyum sağlamanın küresel bir modelini vurgulayarak, sanayi öncesi bağlamlarda güvenilirlik için düşük enerjili yerçekimi kaynaklı akışlara öncelik vermiştir.[86]

Bilimsel Anlayış ve Keşif (19.-20. Yüzyıllar)

19. yüzyılın ortalarında, yeraltı suyunun bilimsel çalışması, büyük ölçüde Fransız mühendis Henry Darcy’nin çalışmalarıyla nitel gözlemlerden nicel ilkelere geçti. Darcy’nin 1855 ve 1856 yılları arasında Dijon su temini için kum filtrelerinden su akışı üzerine yaptığı deneyler, gözenekli ortamlardan sıvı deşarjını hidrolik eğim, geçirgenlik ve kesit alanı ile matematiksel olarak ilişkilendiren Darcy Yasasını kurdu: Q = –KA(dh/dl). Burada Q akış hızı, K hidrolik iletkenlik, A alan ve dh/dl yük eğimidir.[87] Bu yasa, akiferlerdeki laminer akışı tahmin etmek için temel denklemi sağladı ve mühendislerin ve bilim adamlarının yeraltı suyu hareketini sezgisel olarak değil ampirik olarak modellemesini sağladı.[88] Darcy’nin bulguları ayrıca, basit kararlı durum varsayımlarına meydan okuyan ve geçici etkiler üzerine daha fazla araştırmayı teşvik eden kesintili kaynak deşarjları gibi karmaşıklıkları da vurguladı.[88]

19. yüzyılın sonlarında, hidrojeoloji yeraltı suyunu daha geniş hidrolojik çerçevelere entegre etmeye başladı ve daha önceki yoğunlaşma veya derin dolaşım teorileri yerine sızmayı birincil beslenim mekanizması olarak vurguladı. Avrupa ve Kuzey Amerika’daki su tablaları, kaynaklar ve kuyu verimleri üzerine yapılan gözlemler, akiferlerin jeolojik yapılar tarafından yönetilen gözenekli rezervuarlar olduğu kavramını destekledi; Darcy’nin Dijon projesi gibi belediye tedarik sistemlerindeki erken uygulamalar, çekim oranları üzerindeki pratik sınırları ortaya koydu. Keşif, manuel ve erken mekanik sondaj yoluyla ilerledi, basınçlı akiferlere erişim sağladı ve katmanlı oluşumlardaki hidrostatik dengeyi gösteren artezyen basınçlarının belgelenmesine olanak tanıdı.[89]

20. yüzyılın başları, özellikle 1912’den itibaren akifer özellikleri, depolama katsayıları ve güvenli verimler üzerine araştırmaları sistematize eden Oscar Edward Meinzer yönetimindeki ABD Jeolojik Araştırmalar Kurumu (USGS) aracılığıyla yeraltı suyu hidrolojisinin kurumsallaşmasına işaret etti. Meinzer’in 1934 tarihli incelemesi, alanın evrimini özetleyerek akiferleri elastik depolama sistemleri olarak sınıflandırdı ve iletimliliği ve depolamayı ölçmek için pompalama testlerini savundu, böylece geçici kuyu açma işlemlerini veri odaklı kaynak değerlendirmesine dönüştürdü.[90] 1935’te C.V. Theis’den önemli bir ilerleme geldi; dengesiz akış denklemi (ısı iletimi analojisiyle geçici pompalama sırasında düşüşü modelleyen denklem), serbest akiferler için kararlı durum Dupuit-Thiem varsayımlarının sınırlamalarını çözdü.[91] Bu gelişmeler, jeofizik araştırmalar ve test kuyuları yoluyla keşfi kolaylaştırdı; Ogallala oluşumu gibi bölgesel akifer kapsamlarını ortaya çıkardı ve aşırı pompalamadan kaynaklanan tükenme risklerini nicelendirdi.[92]

20. yüzyılın ortalarındaki çabalar, ülke çapındaki envanterler yoluyla ampirik doğrulamayı vurguladı; 1940’larda USGS çalışmaları, kapsamlı sondaj yapmadan akifer sınırlarını belirlemek için elektriksel loglama ve özdirenç yöntemlerini dahil etti, böylece su tablası dalgalanmaları ve beslenim tahminleri için öngörü doğruluğunu artırdı.[91] Bu dönemin nedensel mekanizmalara (gözeneklilik, geçirgenlik ve Darcy yasası uzantıları) odaklanması, yeraltı suyunun sınırlı yenilenebilirliğini vurgulayarak onun tükenmez olduğu görüşlerine karşı çıktı ve saha verilerini matematiksel simülasyonlarla birleştirerek modern yönetim için temel oluşturdu.[93]

Çıkarma ve İzlemede Çağdaş Gelişmeler

Yönetilen akifer beslenimi (MAR), yeraltı suyu çekim sürdürülebilirliğini artırmak için önemli bir teknik olarak ortaya çıkmıştır; bu teknik, tükenmeyi dengelemek ve depolamayı yenilemek için yüzey suyunun, arıtılmış atık suyun veya yağmur suyunun kasıtlı olarak akiferlere enjeksiyonunu veya sızdırılmasını içerir. Kaliforniya’nın Flood-MAR programı gibi son uygulamalar, beslenim için sel akışlarından yararlanmakta olup, projeler 2024 itibariyle uygun havzalarda %80’i aşan geri kazanım oranları göstermektedir.[94] Gelişmekte olan bölgelerdeki zorluklar arasında, akifer tıkanmasını önlemek için beslenim suyunda demir konsantrasyonu sınırlarının 0,3 mg/L’nin altında tutulmasıyla ele alınan tıkanma ve jeokimyasal reaksiyonlar yer almaktadır.[95]

Nesnelerin İnterneti (IoT) sensörleri ve yapay zeka ile entegre akıllı sulama sistemleri, suyu gerçek zamanlı toprak nemine ve mahsul ihtiyaçlarına göre vererek çekimi optimize eder; bu da Orta Doğu ve Güney Asya gibi kurak bölgelerde yeraltı suyu talebini %70’e kadar azaltır.[96] Bu sistemler, akiferlerin pompalamaya ve yağışa tepkilerini tahmin etmek için makine öğrenimi algoritmaları kullanır ve aşırı kullanımı en aza indiren dinamik çekim planlamasını mümkün kılar.[96]

İzleme konusundaki ilerlemeler, büyük ölçüde 2018’de başlatılan GRACE-FO görevinden gelen uydu gravimetrisine dayanmaktadır; bu görev, yerçekimi anomalileri yoluyla karasal su depolama değişimlerini tespit ederek yüzey ve toprak nemi sinyallerini çıkarıp yeraltı suyu değişikliklerini izole eder.[73] 2024 yılında GRACE-FO verileri, havza ölçeğinde hassasiyetle depolama açıklarını tahmin ederek Kaliforniya’nın yeraltı suyu yönetimini bilgilendirirken, makine öğrenimini kullanan ölçek küçültme teknikleri, Polonya ve Hindistan’daki uygulamalar için yerel çözünürlüğü artırmaktadır.[97][98]

Yer tabanlı yenilikler arasında, hassas kuyu yerleşimi için 1500 metre derinliğe kadar akiferleri tespit eden 3D görüntüleme özelliklerine sahip IoT özellikli çoklu sistem dedektörleri ve kirli sahalarda bulut takibi için düşük maliyetli otonom sensörler yer almaktadır.[99] İnterferometrik Sentetik Açıklıklı Radar (InSAR) ile GRACE verilerinin entegrasyonu, depolama izlemenin uzamsal doğruluğunu artırır, ancak kaba çözünürlükler hibrit modeller gerektiren bir sınırlama olarak devam etmektedir.[100] Bu araçlar, tarım ve kirlenme uygulamalarıyla yönlendirilen pazar büyümesini 2026 yılına kadar 500 milyon dolara çıkarmayı öngören tahmine dayalı analitiği kolaylaştırmaktadır.[99]

Ekonomik Önem ve Birincil Kullanımlar

Tarım ve Gıda Üretimindeki Rolü

Yeraltı suyu, tarımsal amaçlı (özellikle sulama) küresel yeraltı suyu çekimlerinin yaklaşık yüzde 70’ini sağlayarak, yüzey suyunun yetersiz olduğu kurak ve yarı kurak bölgelerde ekimi mümkün kılar.[101][102] Bu kaynak, dünya gıda üretiminin yaklaşık yüzde 40’ını destekler; çünkü genellikle yeraltı suyuna dayalı sulanan tarım arazileri, toplam ekilebilir arazinin sadece yüzde 20’sini işgal etmesine rağmen kalori ve temel gıdaların orantısız bir payını üretir.[103][104]

Küresel olarak en büyük yeraltı suyu kullanıcısı olan Hindistan’da, bu su kaynağı sulama taleplerinin yüzde 60’ından fazlasını karşılayarak, milyonlarca kuyu ve sondaj kuyusu aracılığıyla ulusal ve uluslararası gıda kaynakları için kritik olan pirinç, buğday ve diğer mahsulleri destekler.[105][106] Ülkenin toplam sulanan alanının yaklaşık yüzde 45’i, Pencap ve Haryana gibi su kıtlığı çeken eyaletlerde çoklu ürün mevsimlerini kolaylaştıran ve verimi artıran yeraltı suyu çekimine bağlıdır.[107] Amerika Birleşik Devletleri’nde sulama, tatlı yeraltı suyu çekimlerinin yüzde 70’ini oluşturur ve Kaliforniya’nın Merkezi Vadisi ve Yüksek Ovalar akiferi eyaletleri gibi bölgelerde yüksek değerli mahsulleri sürdürerek ulusal sulanan alanın yarısından fazlasına katkıda bulunur.[108][109]

Kuraklık sırasında yeraltı suyunun güvenilirliği, yüzey kaynakları yetersiz kaldığında tutarlı üretime izin vererek gıda güvenliğini artırır; bu durum, temel tahıl tarımının bel kemiğini oluşturduğu Pakistan ve Çin’in bazı bölgelerinde üretimin sürdürülmesindeki rolüyle kanıtlanmıştır.[58] Ancak bu bağımlılık, daha önce marjinal olan arazilere erişimi mümkün kılarak sulanan alanları genişletmiş, pompalama teknolojileri sayesinde 20. yüzyılın ortalarından bu yana sulanan küresel ekilebilir arazi önemli ölçüde artmıştır.[110] Genel olarak, yeraltı suyu sulaması kıtlıkları önlemede ve nüfus artışını desteklemede etkili olmuştur, ancak aşırı kullanılan havzalardaki yenilenemez doğası, sürdürülebilir verimler için uzun vadeli riskler oluşturmaktadır.[111]

Belediye ve Endüstriyel Uygulamalar

Yeraltı suyu, kentsel nüfuslara içme suyu, sanitasyon hizmetleri ve yangınla mücadele yetenekleri sağlayarak belediye su kaynaklarının hayati bir bileşenini oluşturur. Küresel olarak, yerel ve belediye kullanımları için çekilen tüm tatlı suyun kabaca yarısını sağlar ve mevsimsel değişkenliğe yatkın bölgelerde yüzey suyuna kuraklığa dayanıklı bir alternatif olarak hizmet eder.[112] Amerika Birleşik Devletleri’nde, kamu su sistemleri 2015 yılında günde 34 milyar galon yeraltı suyu elde etmiş olup, bu toplam kamu arzı çekimlerinin yaklaşık %42’sini oluşturmakta ve kentsel ve kırsal ortamlarda 100 milyondan fazla insanı desteklemektedir.[108] Avrupa şehirleri sularının %40’ından fazlasını akiferlerden çekerken, Cakarta ve Mexico City dahil olmak üzere dünyanın mega kentlerinin neredeyse yarısı, nüfus artışının yönlendirdiği artan kentsel talebi karşılamak için büyük ölçüde yeraltı suyuna bağımlıdır.[113]

Belediye uygulamaları, akışla kirlenen yüzey kaynaklarına kıyasla genellikle minimum arıtma gerektiren yeraltı suyunun akiferler yoluyla doğal filtrasyonundan yararlanır. Kuyular ve sondaj delikleri, tutarlı hacimler sağlamak için basınçlı veya serbest akiferlerden yararlanır; çekim oranları yere göre değişir; örneğin, Hindistan’ın kentsel merkezlerinde yeraltı suyu, Bengaluru gibi şehirlerde belediye ihtiyaçlarının %80’ine kadarını karşılar.[114] Bu güvenilirlik, kurak dönemlerde kesintileri en aza indiren dağıtım ağları da dahil olmak üzere halk sağlığı altyapısını destekler, ancak sertlik veya patojenler gibi yerel riskleri ele almak için kalite izleme esas olmaya devam eder. Gelişmekte olan bölgelerde, topluluk tarafından yönetilen kuyular merkezi olmayan erişim sağlar ve sabotaj veya arızaya karşı savunmasız merkezi altyapıya olan bağımlılığı azaltır.

Endüstriyel sektörler, akiferlerin yüzey kaynaklarını desteklediği veya değiştirdiği küresel tatlı su çekimlerinin yaklaşık %19’unu temsil ederek imalat, soğutma ve işleme için yeraltı suyu çeker.[115] Madencilik endüstrisinde, yeraltı suyu susuzlaştırma operasyonları ve cevher işleme için pompalanır; Avustralya’nın Büyük Artezyen Havzası gibi su stresi yaşayan havzalarda yıllık küresel hacimler yüzlerce kilometre küpü aşar.[115] Güç üretim tesisleri, özellikle termoelektrik santraller, soğutma kuleleri için yeraltı suyu kullanır; Almanya ve Rusya gibi ülkelerde endüstriyel çekimlerin %60’ına kadarını tüketir.[116] İçecek ve elektronik endüstrileri, saflığı nedeniyle yeraltı suyunu tercih eder; örneğin, şişelenmiş su üretimi, günde milyonlarca litre verim sağlayan korunan akiferlere dayanırken, yarı iletken üretimi, iz mineralleri gidermek için arıtılmış ultra saf yeraltı suyu talep eder.[58] Genel olarak, tarım dışı yeraltı suyu kullanımı küresel soyutlamaların yaklaşık %31’ini oluşturur ve endüstriyel genişlemenin ortasında ekonomik çıktıdaki rolünü vurgular.[58]

Küresel Çıkarma Hacimleri ve Eğilimler

Küresel yeraltı suyu çekiminin 2001–2020 dönemi için yılda ortalama 648 km³ olduğu tahmin edilmektedir, ancak ölçüm ve raporlamadaki belirsizlik yılda 465–881 km³’lük bir aralık vermektedir.[117] Tarım, bu toplamın yaklaşık %66’sını oluştururken, onu evsel (%20) ve endüstriyel (%14) kullanımlar izlemektedir; bu da yeraltı suyunun genişleyen ekilebilir arazi ve mahsul talepleri arasında sulamadaki baskın rolünü yansıtmaktadır.[117] Bu rakamlar, ulusal raporları, uydu gözlemlerini ve hidrolojik veri setlerini entegre eden veriye dayalı modellerden türetilmiştir, çünkü doğrudan küresel izleme, tutarsız ülke düzeyinde veri toplama ile sınırlı kalmaktadır.[117]

Tarihsel eğilimler, 21. yüzyılın başlarında yıllık %0,5’lik mütevazı bir küresel artışa işaret etmektedir; değerlendirilen bölgelerin %66’sı, nüfus artışı, kentleşme ve kurak bölgelerde yoğunlaşan tarım nedeniyle artan çekim oranları göstermektedir.[117] Kişi başına kullanım 1950’den bu yana %22,6 artarak 124 m³’ten 2021’de 152 m³’e yükselmiştir; bu durum birçok alanda teknolojik verimlilik kazanımları yerine verimsiz genişlemeyi vurgulamaktadır.[58] 20. yüzyılın sonlarına ait daha önceki tahminler, toplamları yıllık 750 ile 1.500 km³ arasına yerleştirmiş, bu da değişen metodolojilerden ve gelişmekte olan ülkelerdeki eksik raporlamadan kaynaklanan kalıcı veri tutarsızlıklarını vurgulamıştır.[110]

Projeksiyonlar, çekimlerin 2050 civarında ortalama 625 km³ ile zirve yapabileceğini öne sürerken, iklim kaynaklı kıtlık ve politika değişikliklerini hesaba katan senaryolar 1.535–1.640 km³’e kadar tahminlerde bulunmaktadır; aşırı kullanım riskleri Güney Asya, Orta Doğu ve Kuzey Amerika’da yoğunlaşmaktadır.[118] [58] İzlenen bölgesel akiferlerin %30’unda tükenme oranları 2000 yılından bu yana önceki on yıllara kıyasla hızlanmış ve bu durum beslenim değişkenliğiyle ilişkisiz çekim artışlarıyla korelasyon göstermiştir.[119]

Dönem/Tahmin Yıllık Hacim (km³) Temel Sürücü/Not
2001–2020 (gözlemlenen ortalama) 648 (aralık: 465–881) Tarım baskın; %0,5 yıllık büyüme[117]
1950–2021 (kişi başı eğilim) 124 m³’ten 152 m³’e %22,6 artış; evsel ve sulama odaklı[58]
Öngörülen 2050 (ortalama zirve) 625–1.640 İklim ve yönetim senaryolarına göre değişir[118] [58]

Sürdürülebilirlik ve Tükenme Dinamikleri

Aşırı Kullanımın Ampirik Modelleri

GRACE görevinden alınan uydu gravimetrisi verileri, küresel olarak büyük akiferlerde yaygın yeraltı suyu depolama düşüşlerini ortaya koymakta ve eğilimler, 2002’den itibaren izlenen sistemlerin üçte ikisinden fazlasını kapsayan bölgelerde kayıplara işaret etmektedir.[120] Bu gözlemler, toplam su depolama değişikliklerini nicelendirerek, tükenmenin çoğunu doğal beslenimi aşan yenilenemez çekime, özellikle sulamaya bağımlı kurak ve yarı kurak bölgelere atfetmektedir.[121] Ampirik düşüş oranları, yoğun ekim yapılan kurak alanlarda yirmi birinci yüzyıl boyunca genellikle yılda 0,5 metreyi aşmakta ve kuzeybatı Hindistan ve Orta Doğu gibi alanlarda hızlanmaktadır.[119]

Amerika Birleşik Devletleri’nde, sekiz eyaletin altında yatan Yüksek Ovalar Akiferi, gelişim öncesi koşullardan 2015’e kadar alansal ağırlıklı ortalama 15,8 fitlik su seviyesi düşüşü göstermiş olup, 2014’ten 2015’e kadar olan son ölçümlerde yıllık düşüşler ortalama 0,6 fit olmuştur.[48] Bu sistemdeki hacimsel tükenme, öncelikle tarımsal pompalama nedeniyle 2006 civarında yılda yaklaşık 8,25 milyar metreküp ile zirveye ulaşmış, daha sonra bir miktar istikrar kazanmış ancak güney kısımlarda çekimin %1’inden az olan düşük beslenim oranlarına kıyasla sürdürülemez kalmıştır.[122] Benzer şekilde, Kaliforniya’nın Merkezi Vadisi, yeraltı suyu kayıp oranlarının 1961–2021 yılları arasında yıllık 1,86 kilometre küpten, 2003’ten bu yana yıllık 2,41 kilometre küpe yükselmesiyle hızlanan bir tükenme sergilemektedir; bu durum pompalama taleplerini artıran kuraklık dönemleriyle daha da kötüleşmektedir.[123]

Yıllık 230 milyar metreküpü aşan çekim ile dünyanın en büyük yeraltı suyu kullanıcısı olan Hindistan, değerlendirme birimlerinin yaklaşık %17’sinde aşırı kullanım bildirmektedir; burada çekim oranları beslenimi büyük farklarla aşmakta, yaygın kuyu derinleştirmelerine ve mahsul verimi risklerine yol açmaktadır.[124] GRACE kaynaklı eğilimler, kuzey Hindistan akiferlerinin yılda yaklaşık 1,5 santimetre eşdeğer su kalınlığı kaybettiğini göstermektedir; bu modelin, sulama ihtiyaçlarını artıran ısınma senaryoları altında yüzyılın ortasına kadar üç katına çıkması öngörülmektedir.[125] Küresel olarak, belgelenen tükenmenin yaklaşık %83’ü tarımsal kullanıma bağlıdır ve mahsul üretimi için çekimin baskın itici güç olduğunu vurgulamaktadır; 2010 itibariyle toplam yıllık kayıpların 304 kilometre küp olduğu tahmin edilmektedir.[110][58] Bu modeller, GRACE kayıtlarındaki kalıcı negatif kütle dengesi anomalileriyle kanıtlandığı üzere, kontrolsüz pompalama ile geri döndürülemez depolama azalmaları arasında nedensel bir bağlantı olduğunu vurgulamaktadır.[119]

Jeolojik ve Yapısal Sonuçlar

Basınçlı akiferlerden aşırı yeraltı suyu çekimi, gözenek basınçları düştükçe ve efektif gerilmeler arttıkça kil gibi ince taneli tortuların sıkışması yoluyla arazi çökmesine (tasman) yol açar.[126] Bu süreç, suyun yenilenebileceğinden daha hızlı çekilmesiyle meydana gelir ve akifer iskeletinin üzerindeki litostatik yükler altında konsolide olmasına neden olur.[127] Kaliforniya’nın San Joaquin Vadisi gibi bölgelerde, 1925’ten 1977’ye kadar olan tarihsel aşırı pompalama, bazı alanlarda 8,5 metreyi (28 fit) aşan çökmelere neden olmuştur; akitardlardaki sıkışmanın çoğu inelastik ve kalıcıdır.[127]

Akifer sıkışması, gözenekliliği ve geçirgenliği azaltır, depolama kapasitesini ve hidrolik iletkenliği kalıcı olarak düşürür; bu da çekim oranları azalsa bile gelecekteki tükenme risklerini şiddetlendirir.[128] Örneğin, efektif gerilme ön konsolidasyon seviyelerini aştığında, deformasyon inelastik hale gelir ve beslenim yoluyla geri kazanılamayan depolama kayıplarını kilitler.[129] Küresel olarak, bu tür çökmeler stres altındaki akiferlerin %20’sinden fazlasını etkilemektedir; uydu interferometrisi, savunmasız tortul havzalarda yılda birkaç santimetreye varan oranlar ortaya koymaktadır.[130]

Karst arazilerinde veya çözünebilir ana kayaya sahip alanlarda, yeraltı suyu düşüşü, boşlukları büyüterek veya kaldırma kuvveti desteğini azaltarak üzerindeki tortuları dengesizleştirir ve obruk oluşumunu hızlandırır.[131] Kontrolsüz pompalama, Suudi Arabistan’ın Wadi Al-Najran havzası gibi bölgelerde obrukları tetiklemiştir; burada 1970’lerden bu yana yaşanan tükenme, boşluk göçü ve yüzey çökmesi nedeniyle artan çökme olaylarıyla ilişkilidir.[131] Bu özellikler altyapı için tehlikeler oluşturur; ani çökmeler, kireçtaşı veya evaporitlerin altında yatan kentleşen alanlardaki riskleri artırır.

Yeraltı suyu çekimi, kabuk boşalmasıyla depremselliği de tetikleyebilir; bu durum, önceden var olan faylar boyunca gerilme alanlarını bozarak diferansiyel sıkışma altında kaymayı teşvik eder.[132] Ölü Deniz bölgesinde, pompalama kaynaklı sürüler 2013 ve 2018’de 4,5 büyüklüğüne ulaşmıştır ve bu durum hızlı düşüşten kaynaklanan poroelastik gerilme değişiklikleriyle bağlantılıdır.[133] Benzer şekilde, Hindistan’ın Delhi çevresinde, İndo-Gangetik ovadan yapılan çekim, tektonik olmayan gözenek basıncı difüzyonundan etkilenen düşük büyüklüklü olaylarla ilişkilendirilmiştir.[134] Bu etkiler, sıvı çekiminin jeomekanik dengeyi nasıl değiştirdiğini ve tektonik olarak durgun bölgelerde fayları potansiyel olarak yeniden harekete geçirdiğini vurgulamaktadır.[135]

Bozulma Kaynakları ve Kalite Düşüşü

Antropojenik faaliyetler, kimyasal kirlenme ve aşırı kullanımdan kaynaklanan tuzlanmayı kapsayan yeraltı suyu kalitesi düşüşünün baskın kaynaklarını oluşturur. Tarımsal uygulamalar, özellikle azot bazlı gübrelerin uygulanması, akiferlere nitrat sızmasına yol açar; küresel çalışmalar, aşırı gübre kullanımının Avrupa ve Kuzey Amerika’daki izlenen yeraltı suyu sahalarının %20’sinden fazlasında Dünya Sağlık Örgütü’nün 10 mg/L içme suyu kılavuzunu aşan nitrat konsantrasyonlarıyla sonuçlandığını göstermektedir.[136] Amerika Birleşik Devletleri’nde USGS değerlendirmeleri, tarımsal kaynaklardan gelen nitratın tarım bölgelerindeki sığ yeraltı sularını kirlettiğini, medyan konsantrasyonların 1980’lerde 2,9 mg/L’den yoğunlaşan tarım nedeniyle sonraki on yıllarda daha yüksek seviyelere çıktığını ortaya koymaktadır.[137]

Tarımda uygulanan pestisitler ve herbisitler benzer şekilde akiferlere sızarak noktasal olmayan kaynak kirleticileri olarak kalıcı olur; örneğin, ABD yeraltı sularındaki atrazin tespitleri, Ortabatı mısır kuşaklarındaki örneklenen kuyuların %10’una kadarında EPA sağlık tavsiye seviyelerini aşmaktadır.[138] Endüstriyel atık sular, arsenik, kurşun ve krom gibi ağır metallerin yanı sıra sızdıran depolama tanklarından ve bertaraf sahalarından benzen gibi uçucu organik bileşikleri tanıtır; EPA raporları, bu tür kirleticilerin alttaki akiferlere göç ettiği 50’den fazla Superfund sahasını belgelemektedir.[12] Septik sistemler ve atık su deşarjları dahil olmak üzere evsel kaynaklar, özellikle ileri arıtmadan yoksun yoğun nüfuslu alanlarda patojenler, fosfatlar ve nitratlar katar; kırsal ortamlarda kuyu yakınındaki çukur tuvaletlerin fekal koliform kirlenmesiyle bağlantılı olduğu dünya çapında görülmüştür.[139]

Aşırı pompalama yoluyla aşırı kullanım, hidrolik eğimlerin deniz suyunu iç kesimlere çektiği kıyı akiferlerinde tuzlu su girişini kolaylaştırarak kaliteyi bozar; Kaliforniya’da USGS izlemesi, 1960’lardan bu yana Merkezi Vadi gibi aşırı pompalanan havzalarda klorür seviyelerinin 10-100 kat arttığını göstermektedir.[140] Hidrojeolojik modellere dayanan projeksiyonlar, 2100 yılına kadar 60°N enleminin altındaki küresel kıyı akiferlerinin yaklaşık %77’sinin, deniz seviyesinin yükselmesinden ziyade öncelikle yeraltı suyu çekimleri nedeniyle önemli ölçüde tuzlu su girişine maruz kalacağını tahmin etmektedir.[141] Ayrıca, kuraklık sırasındaki pompalama, sığ, kirlenmiş katmanları daha derin üretim bölgelerine hareket ettirir; bu durum, kuraklık kaynaklı düşüşün nitratlar ve çözücüler gibi kirleticileri yükselttiği Kaliforniya’nın 30 yıllık yeraltı suyu kalite eğilimlerinde gözlemlenmiştir.[142]

Düzenli depolama alanları ve madencilik faaliyetleri, organik atık, ağır metaller ve asitler içeren sızıntı suyu süzülmesi yoluyla kaliteyi daha da bozar; örneğin, astarsız depolama alanları ABD akiferlerinde milyarlarca doları aşan iyileştirme maliyetlerine sahip yaygın uçucu organik bileşik tüylerine (plume) neden olmuştur.[143] Güney Asya’nın bazı kısımları gibi belirli bölgeleri kaya ayrışmasından kaynaklanan arsenik gibi doğal jeojenik kaynaklar etkilese de, ampirik veriler gözlemlenen düşüşlerin çoğunu insan kaynaklı faktörlere atfetmekte ve arazi kullanımı yoğunlaşmasının nedensel rolünü vurgulamaktadır.[144]

Yönetim Stratejileri ve Müdahaleler

Yapay Beslenim ve Koruma Teknikleri

Yapay beslenim, temel olarak çekim kaynaklı tükenmeyi dengelemek ve fazla yüzey suyunu daha sonra geri kazanmak üzere depolamak için suyun akiferlere giriş hızını ve hacmini doğal süreçlerin ötesinde artıran kasıtlı insan müdahalelerini ifade eder. Bu yaklaşım, yeraltı rezervuarları oluşturmak için jeolojik oluşumları kullanır, arazi çökmesi ve kıyı bölgelerinde tuzlu su girişi gibi riskleri azaltır. Yüksek Ovalar akiferinde, sulama geri dönüş akışları beslenimi 20 kat artırarak, gelişim öncesi günde 24 milyon fit küpten günde 510 milyon fit küpe çıkarmıştır; bu da yönetilen girdilerin yenilenme oranlarını nasıl önemli ölçüde yükseltebileceğini göstermektedir.[145]

Yüzey yayma yöntemleri, yağmur suyunun, nehir akışlarının veya arıtılmış atık suyun sızma havuzlarına, kanallara veya perkolasyon tanklarına yönlendirilerek vadoz zonlar yoluyla akiferlere süzülmesini kolaylaştırmayı içeren yapay beslenim uygulamalarına hakimdir. Örneğin, New York Nassau County, günde 150 milyon galon yağmur suyunu işleyen 3.000’den fazla beslenim havuzunu kullanarak kentsel yüzey akışı kayıplarını ve tuzlu su tecavüzünü etkili bir şekilde önlerken akarsulardaki taban akışlarını sürdürmektedir. Enjeksiyon kuyuları aracılığıyla akifer depolama ve geri kazanım (ASR) gibi yeraltı teknikleri, suyu doğrudan basınçlı akiferlere yerleştirir; Wildwood, New Jersey, 1967’den beri bir ASR sistemi işleterek, yaz çekimi için yoğun olmayan dönemlerde fazla yeraltı suyu enjekte etmekte ve güvenilir depolama-geri kazanım döngüleri elde etmektedir. Kaliforniya’nın Orange County bölgesinde, 23 çok amaçlı enjeksiyon kuyusu, deniz suyu girişine karşı hidrolik bariyerler oluşturmak ve belediye kaynaklarını korumak için tatlı su sağlamaktadır.[145][55][145]

Yapay beslenimdeki zorluklar arasında sızma yüzeylerinin tortularla tıkanması, enjeksiyon sırasında potansiyel kirletici göçü ve veri kıtlığı olan bölgelerde ölçeklenebilirliği sınırlayabilen yüksek ön maliyetler yer almaktadır. Yönetilen akifer beslenimi (MAR) varyantları, örneğin Avustralya’nın Perth kentinde geri dönüştürülmüş su kullananlar, arıtılmış atık suyu kireçtaşı akiferlerine enjekte ederek kentsel su güvenliğini artırmış ve kuraklık sırasında yüzey kaynaklarını destekleyen geri kazanılabilir hacimler sağlamıştır. Kaliforniya’daki ampirik değerlendirmeler, yeraltı suyu sürdürülebilirlik ajansları tarafından önerilen MAR projelerinin depolama kapasitesini makul bir şekilde genişletebileceğini göstermektedir, ancak sahaya özgü hidrojeoloji, genellikle %60-90 arasında değişen geri kazanım verimliliklerini belirler.[55][146][147]

Koruma teknikleri, öncelikle sulama verimliliği iyileştirmeleri ve yüzey suyu ile konjonktürel kullanım yoluyla talebi azaltarak beslenimi tamamlar ve çekimleri sürdürülebilir verimlerle uyumlu hale getirmeyi amaçlar. Hassas planlama ve damla sulama sistemleri, küresel yeraltı suyu kullanımının %70-80’ini oluşturan tarımda aşırı uygulamayı azaltır; ABD Yüksek Ovaları’nda, bu tür uygulamaların azaltılmış pompalama ile birlikte benimsenmesi, israf edilen buharlaşmayı ve yüzey akışını en aza indirerek su tablası düşüşlerini yavaşlatmıştır. Ancak, artan sulama verimliliği, akiferleri doğal olarak besleyen geri dönüş akışlarını paradoksal olarak azaltabilir; bu durum, azaltılmış derin süzülmenin yüzey tasarruflarını dengelediği modellerde gözlemlenmiş olup, istenmeyen tükenmeyi önlemek için havza ölçekli analize ihtiyaç duyulduğunu vurgulamaktadır.[148][145][149]

Talep yönetimi stratejileri, 1980’lerden bu yana Chicago’nun Michigan Gölü kaynaklarına geçişinde uygulandığı gibi, düzenleyici pompalama sınırlarını ve daha düşük su tüketen mahsullere geçiş için teşvikleri içerir; bu geçiş, akifer çekimlerini günde 46 milyon galonla sınırlayarak 800 fitlik yük düşüşlerini tersine çevirmiştir. Dayton, Ohio’da, 1930’lardan bu yana Mad Nehri akışlarının sızma hendeklerine yönlendirilmesi, konjonktürel operasyonlar yoluyla yerel yeraltı suyunu korurken beslenimi artırmıştır. Genel olarak bu müdahaleler, entegre modelleme yoluyla korunan suyun %85’inden fazlasını 20 yıl sonra elinde tutan daha büyük yönetim alanları (örneğin, 1.000 mil kare) ile beslenim-deşarj dengelerinin ampirik izlenmesine öncelik verir.[145]

İzleme Teknolojileri ve Veriye Dayalı Yaklaşımlar

Yeraltı suyu izlemesi geleneksel olarak, belirli noktalardaki su seviyelerini ölçmek için piyezometreler veya basınç transdüserleri ile donatılmış gözlem kuyusu ağlarına dayanır ve hidrolik yükler ve dalgalanmalar hakkında doğrudan ampirik veriler sağlar. Amerika Birleşik Devletleri’nde, ABD Jeolojik Araştırmalar Kurumu (USGS), Ulusal Yeraltı Suyu İzleme Ağı’nda 30.000’den fazla kuyuyu sürdürmektedir; on yıllara dayanan uzun vadeli kayıtlar, mevsimsel değişimleri ve Kaliforniya’nın Merkezi Vadisi gibi aşırı kullanılan akiferlerde yılda 1 metreyi aşan tükenme oranlarını ortaya koymaktadır.[150] Bu nokta tabanlı ölçümler modelleri doğrulamak için gereklidir ancak genellikle büyük havza başına yüzlerce sahayla sınırlı olan seyrek uzamsal kapsama alanından muzdariptir ve daha geniş değerlendirmeler için enterpolasyon gerektirir.

NASA’nın Mart 2002’de başlatılan Gravite Kurtarma ve İklim Deneyi (GRACE) görevi ve 2018’deki halefi GRACE-FO aracılığıyla uydu gravimetrisi, kütle değişikliklerinin neden olduğu Dünya’nın yerçekimi alanındaki varyasyonları tespit ederek karasal su depolama anomalilerinin havza ölçeğinde izlenmesini sağlar; yeraltı suyu depolaması, yüzey suyu, toprak nemi ve diğer bileşenler çıkarıldıktan sonra elde edilir.[120] 2002 ile 2017 arasında, GRACE verileri, Yüksek Ovalar ve İndo-Gangetik Ovası dahil olmak üzere büyük akiferlerde küresel yeraltı suyu tükenmesini yılda yaklaşık 145 kilometre küp olarak nicelendirmiş ve tek başına kuyu ağlarından elde edilemeyen benzeri görülmemiş büyük ölçekli bilgiler sunmuştur.[73] Sınırlamalar arasında kaba çözünürlük (yaklaşık 300 km) ve yeraltı suyu sinyallerini izole etmek için yardımcı verilere duyulan ihtiyaç yer alır, ancak hidrolojik modellerle entegrasyon, kuraklık tahmini ve beslenim tahmini için doğruluğu artırmıştır.[151]

2014’ten beri Sentinel-1 gibi uyduları kullanan İnterferometrik Sentetik Açıklıklı Radar (InSAR), yeraltı suyu dinamiklerini çıkarmak için milimetre hassasiyetinde yüzey deformasyonunu ölçer; çünkü düşüşten kaynaklanan akifer sıkışması, geniş alanlarda tespit edilebilen çökmeye neden olur.[152] Kaliforniya’nın Santa Clara Vadisi’nde, 2015-2020 arasındaki InSAR zaman serileri, yılda 20 cm’ye varan çökme oranlarını 10 metreyi aşan kuyu ölçümlü yeraltı suyu seviyesi düşüşleriyle ilişkilendirerek aşırı çekim noktalarının erken tespitini sağlamıştır.[153] Bu uzaktan algılama, yerelleştirilmiş izleme için daha yüksek uzamsal çözünürlük sağlayarak gravimetriyi tamamlar, ancak atmosferik etkilerden kaynaklanan sinyal gürültüsü güvenilirlik için birden fazla interferogramın yığılmasını gerektirir.[154]

Veriye dayalı yaklaşımlar, kuyu gözlemleri, uydu verileri, yağış kayıtları ve pompalama verileri dahil olmak üzere entegre veri setlerinden yeraltı suyu seviyelerini tahmin etmek için yapay sinir ağları ve XGBoost gibi gradyan artırma makineleri gibi makine öğrenimi algoritmalarından yararlanır. 2022 tarihli bir çerçeve, GRACE anomalilerini yerel ortak değişkenlerle birleştiren hibrit modellerin, heterojen akiferlerde aylık seviyeler için 1 metrenin altında tahmin hatası elde ettiğini ve veri kıtlığı olan bölgelerde fizik tabanlı simülasyonlardan daha iyi performans gösterdiğini ortaya koymuştur.[155] 2010’ların ortalarından bu yana gerçek zamanlı sistemlerde konuşlandırılan Nesnelerin İnterneti (IoT) sensör ağları, dağıtılmış problardan sürekli veri ileterek denetimli öğrenme yoluyla anomali tespitini mümkün kılar; örneğin, evrişimli sinir ağları pilot çalışmalarda kirlenme risklerini %90’ın üzerinde doğrulukla sınıflandırmıştır.[156] Bu yöntemler, değişen çekim senaryoları altında tükenmeyi tahmin ederek uyarlanabilir yönetimi desteklemek için varsayıma dayalı modelleme yerine ampirik desen tanımaya öncelik verir, ancak seyrek veri setlerinde aşırı öğrenmeyi (overfitting) azaltmak için yer gerçeğine (ground truth) karşı sağlam doğrulama talep ederler.[157]

Politika Araçları: Hak Temelli ve Düzenleyici Modeller

Yeraltı suyu yönetimine yönelik hak temelli yaklaşımlar, kullanıcılara genellikle alınıp satılabilen, kiralanabilen veya devredilebilen mülkiyet benzeri haklar olarak niceliksel, uygulanabilir çekim yetkileri atar; böylece kaynakları en yüksek değerli kullanımlara tahsis etmek için piyasa teşviklerinden yararlanırken kıtlık sinyallerini içselleştirir. Bu sistemler tipik olarak açık erişim tükenmesini önlemek için toplam çekimlerde bir başlangıç üst sınırı ve ardından hakları zamanla ekonomik değer kazanan sahipler arasında korumayı teşvik eden ticaret mekanizmalarını içerir. Avustralya’da, 2004 Ulusal Su Girişimi, ticarete konu olan yetkileri bağlantılı sistemlerdeki yeraltı suyuna genişletti ve 2010’larda havzalar genelinde yılda 80.000’den fazla ticareti mümkün kıldı. Bu durum, Milenyum Kuraklığı (1997–2009) sırasında düşük verimli tarımdan yüksek verimli tarıma yeniden tahsisi kolaylaştırdı ve tek tip kesintileri zorunlu kılmadan ticarete konu olan alanlarda hektar başına ortalama su kullanımını %20–30 azalttı.[158] Benzer şekilde, batı Amerika Birleşik Devletleri’nde, öncelikli tahsis doktrinleri yeraltı suyu haklarını kıdem ve faydalı kullanıma göre önceliklendirilen el koyma iddiaları olarak ele alır ve Colorado gibi eyaletlerde gönüllü transferlere izin verir; burada piyasalar suyu sulamadan kentsel ihtiyaçlara kaydırarak, düzenlenmemiş olanlara kıyasla ticareti yapılan bölgelerde akifer seviyelerini dengelemiştir.[159]

Düzenleyici modeller ise, doğasında takas edilebilirlik veya piyasa fiyatlandırması olmaksızın, devlet tarafından verilen izinler, zorunlu kotalar ve idari gözetim yoluyla uygulanan pompalama kısıtlamaları gibi komuta-kontrol araçlarına dayanır. Bu yaklaşımlar sürdürülebilirlik hedeflerine ulaşmak için merkezi planlamaya öncelik verir ancak genellikle izleme maliyetleri ve kullanıcılardan gelen siyasi direnç nedeniyle uygulama boşluklarıyla karşılaşır. Kaliforniya’nın 2014 tarihli Sürdürülebilir Yeraltı Suyu Yönetimi Yasası (SGMA), yerel ajansların çekim sınırları ve beslenim yetkileri yoluyla 2040 yılına kadar aşırı çekimi ortadan kaldırmak için havza çapında planlar geliştiren Yeraltı Suyu Sürdürülebilirlik Ajansları (GSA’lar) kurmasını zorunlu kılarak bunu örneklendirir; uyumlu olmayan havzalar için devlet müdahalesi vardır. 2024 itibariyle, yüksek öncelikli havzaların %80’inden fazlası plan sunmuştur, ancak uygulama, veri sınırlamaları ve yasal zorluklar nedeniyle kritik alanlardaki fazla pompalamayı yalnızca %10–20 oranında azaltmıştır.[160] [161] Teksas’ta, bölgeler tarafından yerel olarak geçersiz kılınmadıkça sınırsız arazi sahibi çekimine izin veren asgari düzenleme varyantı olan “yakalama kuralı” (rule of capture), hızlı gelişimi sağlamış ancak tükenmeyi hızlandırmıştır; Ogallala Akiferi 1950’den bu yana hacminin %10–15’ini kaybetmiş ve sulanan bölgelerde yerel depresyon konileri 300 fiti aşmıştır.[162]

Ampirik karşılaştırmalar, hak temelli sistemlerin, yeraltı suyu gibi ortak havuz kaynakları için verimlilik ve uyarlanabilirlik açısından genellikle saf düzenleyici sistemlerden daha iyi performans gösterdiğini ortaya koymaktadır; çünkü ticaret yerel bilgiyi dahil eder ve koruma teknolojilerine yatırımı teşvik eder. Modellenmiş tarımsal senaryolarda kotalara göre %15–25 daha yüksek net fayda sağlarken karşılaştırılabilir tükenme azalmaları elde eder.[163] Düzenleyici çerçeveler, hızlı kriz müdahalesi için etkili olsa da, heterojen kullanıcı değerlerini ve yüksek uyum maliyetlerini göz ardı eden katı tahsisler nedeniyle sıklıkla düşük performans gösterir, bu da kaçınmaya veya verimsiz “kazanılmış hak” (grandfathered) izinlerine yol açar; örneğin, Avrupa yeraltı suyu direktiflerindeki ticarete konu olmayan kotalar, izlenen akiferlerin %60’ında seviyeleri dengelemiş ancak simüle edilmiş analizlerde piyasa eşdeğerlerinin iki katı ekonomik maliyetle gerçekleşmiştir.[164] Sınırlı hakları düzenleyici desteklerle harmanlayan hibrit modeller, Avustralya’nın önceki komuta sistemlerindeki düzenleyici başarısızlıkları hafifleten konjonktürel yüzey-yeraltı suyu ticaret kurallarında görüldüğü gibi, kaçak kaynak bağlamlarında pragmatik olarak üstün çıkmaktadır.[165]

İklim Değişkenliği Etkileşimleri

Gözlemlenen Ampirik İlişkiler

Ampirik analizler, yeraltı suyu seviyelerinin yağış değişkenliğine genellikle birkaç ay ila bir yıl gecikmeli olarak yanıt verdiğini, bunun da vadoz zonlardan akiferlere ulaşmak için gereken sızma ve süzülme süresini yansıttığını ortaya koymaktadır. Örneğin, Almanya’daki karstik sistemlerde, beslenim mevsimsel olarak ve yıllık yağış 140–250 mm eşiklerini aştığında doğrusal olarak gerçekleşir; yeraltı suyu seviyeleri bu noktanın ötesindeki fazla yağışla doğru orantılı olarak yükselir. Benzer şekilde, Kuzey Çin Ovası’ndan alınan verilere uygulanan çapraz dalgacık dönüşümleri, yağış olayları ile sığ yeraltı suyu seviyesi tepkileri arasında 73–99 günlük gecikme süreleri olduğunu, bunun da toprak türü ve öncül nem koşulları tarafından modüle edildiğini göstermektedir.[166][167]

Sıcaklık değişkenliği, kararlı yağış rejimlerinde bile net beslenimi azaltarak evapotranspirasyon oranlarını değiştirerek bu dinamikleri şiddetlendirir. Kanada Çayırlarında, istatistiksel modeller, tarihsel verilerden simüle edildiği üzere daha sıcak koşulların buharlaşma kayıplarını artırarak yeraltı suyu beslenimini azalttığını, gözlemlenen eğilimlerden türetilen +2–4°C senaryoları altında net sızmada %20–30’a varan düşüşler olduğunu göstermektedir. Güneybatı ABD’den yapılan gözlemler, azaltılmış yağış ve yüksek sıcaklıklarla karakterize edilen uzun süreli kuraklıkların, küresel olarak izlenen akiferlerin %36’sında yılda 0,1 metreyi aşan hızlandırılmış yeraltı suyu tükenme oranlarıyla ilişkili olduğunu, bazı durumlarda bunun çekimden bağımsız olduğunu doğrulamaktadır.[168][169][170]

El Niño-Güney Salınımı (ENSO) gibi büyük ölçekli iklim salınımları, yeraltı suyu depolamasında tespit edilebilir sinyallere neden olur. Kaliforniya’nın Merkezi Vadisi’nde, 1962–2010 yılları arasındaki kuyu verilerinin spektral analizi, yeraltı suyu seviyelerinin 2–7 yıllık dönemlerde ENSO kaynaklı yağış anomalileriyle birlikte değiştiğini, ıslak evrelerin (örneğin 1998 El Niño) seviyelerde 1–2 metrelik geçici iyileşmeler sağlarken, kuru evrelerin düşüşleri artırdığını göstermektedir. Küresel olarak, beslenim veri setleri, kurak iklimlerin yüksek hassasiyet sergilediğini, nemli bölgelerdeki %10–20’ye kıyasla değişken koşullar altında yağışın sadece %1–5’inin sızdığını, bu da yağış kesintisi ile beslenim verimliliği arasındaki nedensel bağları vurguladığını göstermektedir.[171][172][173]

Bu ilişkiler doğrusal değildir; öncül toprak nemi ve arazi örtüsü sonuçları etkiler; örneğin, ormanlık alanlar değişkenliği tarım alanlarına göre daha iyi tamponlar. Aşırı kullanılan havzalara kıyasla bozulmamış havzalarda yağış ve seviyeler arasındaki uyumun (0,6’ya karşı 0,96) azalması bunun kanıtıdır. Orta Avrupa’daki beş yüzyılı kapsayan speleothem (mağara oluşumu) vekilleri gibi uzun vadeli kayıtlar, doğal beslenim değişkenliğini yılda 20–50 mm standart sapma ile nicelendirerek, çok on yıllık kurak dönemleri 5–10 metrelik sürekli seviye düşüşleriyle ilişkilendirir.[174][175]

Bir Direnç Tamponu Olarak Yeraltı Suyu

Yeraltı suyu, önemli depolama hacmi ve yüzey suyu sistemlerine göre gecikmeli hidrolojik tepkisi nedeniyle iklim değişkenliğine karşı doğal bir direnç tamponu işlevi görür ve yağış açıkları sırasında deşarjın sürdürülmesini sağlar. Akiferler, uzun beslenim dönemleri boyunca suyu biriktirir ve yavaşça serbest bırakır, böylece düzensiz yağış veya uzun süreli kurak dönemlerin neden olduğu su mevcudiyetindeki mevsimsel ve yıllar arası dalgalanmaların genliğini sönümler. Genellikle hacim olarak yüzey rezervuarlarını aşan bu doğal depolama kapasitesi, nehirlere taban akışını destekler, sulak alanları sürdürür ve yüzey kaynakları azaldığında tarımsal ve belediye kaynaklarını destekler.[176][177]

Ampirik analizler, yeraltı suyunun kuraklık yayılımını ve ekosistem stresini hafifletmedeki rolünü doğrulamaktadır. Yarı kurak kentsel rezervlerde, yeterli yeraltı suyu mevcudiyetine sahip modelleme senaryoları, simüle edilmiş kuraklıklar sırasında su dengelerini ve bitki örtüsü üretkenliğini korumuş, evapotranspirasyon ve biyokütlenin %30-50 oranında azaldığı tükenme vakalarıyla keskin bir tezat oluşturmuştur.[177] Benzer şekilde, yeraltı suyuyla beslenen sistemler, toprak nemini yükselterek ve terleme oranlarını sürdürerek sıcak hava dalgası etkilerini hafifletmiş, 2018-2019 sıcak hava dalgaları gibi aşırı olaylar sırasında Avrupa havzalarında bitki örtüsü su stresini azaltmıştır.[178] Küresel veri setlerinden elde edilen gözlemler, on yıllardan bin yıllara kadar kalış sürelerine sahip daha eski yeraltı suyu fraksiyonlarının, deşarjı acil beslenim sinyallerinden ayırarak çok yıllık kuraklıklara karşı gelişmiş tamponlama sağladığını göstermektedir.[179]

Bölgesel vaka çalışmaları bu direnci pratikte vurgulamaktadır. Kaliforniya’nın Merkezi Vadisi’nde, 2012-2016 kuraklığı sırasındaki yeraltı suyu aşırı çekimleri, sulama ihtiyaçlarının %60’ından fazlasını karşılayarak toplam mahsul başarısızlığını önlemiş, ancak kuraklık sonrası toparlanma gecikmiş ve ısrarlı pompalama nedeniyle 2020 yılına kadar tükenen hacimlerin üçte birinden azı geri kazanılmıştır.[180] Porto Riko’nun Salinas akiferinde, yönetilen depolama ve geri kazanım operasyonları, tekrarlayan kurak dönemlerde kaynakları yenilemiş, belediye erişimini sürdürmüş ve yüzey rezervuarlarının başarısız olduğu yerlerde ölçeklenebilir uyum göstermiştir.[181] Ancak, sürekli aşırı kullanım bu tamponu aşındırmakta, 2000 yılından bu yana sulanan kurak bölgelerde yılda 0,5 metreyi aşan hızlanan düşüşlerin kanıtladığı üzere, çekim oranları ile azalan iklim uyumluluğu arasındaki nedensel bağı vurgulamaktadır.[119][182]

Uzun Vadeli Öngörüler ve Nedensel Faktörler

Küresel yeraltı suyu çekiminin 2050 yılına kadar yılda yaklaşık 1250 km³’e ulaşması ve tükenme oranlarının birleşik iklimsel ve antropojenik baskılar nedeniyle devam etmesi veya yoğunlaşması beklenmektedir.[183] Özellikle kurak ve yarı kurak bölgelerde beslenimdeki iklim kaynaklı azalmaların, temsili konsantrasyon yolu (RCP) senaryoları altında gerçekleşmesi beklenmektedir; bu durum, yağış eğilimlerinin yeraltı suyu depolama (GWS) değişikliklerini doğrudan yansıtmadığı Orta Doğu ve Güney Asya’daki havzalarda GWS’nin azalmasına yol açmaktadır.[184] Buna karşılık, bazı ılıman bölgeler daha yüksek yağıştan dolayı geçici GWS artışları yaşayabilir, ancak artan evapotranspirasyonun (ET) beslenim kazanımlarından daha ağır basması nedeniyle 2100’e kadar uzun vadeli düşüşler projeksiyonlara hakimdir.[184]

Amerika Birleşik Devletleri için olanlar gibi bölgesel modeller, ısınmaya bağlı ET artışlarından dolayı Doğu ABD’de daha büyük sığ yeraltı suyu düşüşleri öngörürken, Batı akiferleri azaltılmış kar erimesi beslenimi ve uzun süreli kuraklıklardan kaynaklanan bileşik risklerle karşı karşıyadır.[185] IPCC AR6 senaryoları altında, Endonezya’nın Bandung havzası gibi savunmasız akiferlerdeki yeraltı suyu seviyelerinin 2100 yılına kadar önemli ölçüde düşmesi, kısa vadeli (2030) istikrarın yerini orta (2050) ve uzun vadede yüksek emisyon yollarında 10-20 metreyi aşan düşüşlere bırakması beklenmektedir.[186] Bu projeksiyonlar, beslenim değişkenliğini gösteren küresel iklim modellerini (GCM’ler) içerir, ancak belirsizlikler model farklılıklarından kaynaklanmaktadır; topluluk yaklaşımları, ılımlı ısınma altında yüzyılın sonuna kadar küresel beslenim oranlarında %5-15’lik medyan bir düşüş olduğunu göstermektedir.[187]

Birincil nedensel faktörler arasında, yağış yoğunluğu ve zamanlamasındaki değişimlerin (genellikle ENSO gibi değişkenlikle güçlendirilen) sızma oranlarını değiştirdiği beslenim üzerindeki doğrudan iklimsel etkiler yer alır; daha şiddetli ancak daha az sıklıkta olaylar geçirimsiz topraklarda etkili beslenimi azaltır.[188] Sıcaklık artışları daha yüksek potansiyel ET’yi yönlendirir ve kararlı yağışlarda bile net beslenimi azaltır; bu durum, orta enlemlerde 1-2°C’lik bir ısınmayı %10-20 ET artışlarına bağlayan hidrolojik modellerde kanıtlanmıştır.[189] Dolaylı olarak, iklim değişkenliği, kuraklık kaynaklı pompalama artışları yoluyla tükenmeyi şiddetlendirir, çünkü yüzey suyu kıtlığı akiferlere güvenmeyi teşvik eder; kuraklık yıllarında çekim oranlarının temel seviyelerin iki katına çıktığı Kaliforniya’nın Merkezi Vadisi’nde gözlemlenen bir modeldir.[188] 2050 yılına kadar %55 oranında artması öngörülen nüfus kaynaklı talep artışı dahil olmak üzere insan faktörleri, bu iklimsel etkenlerle nedensel olarak etkileşime girer ve ampirik yeraltı suyu seviyesi kayıtlarında genellikle doğrudan iklim sinyallerini gölgede bırakır.[110] Deniz seviyesinin yükselmesi, kıyı akiferlerinde tuzlu su girişi yoluyla katkıda bulunur; modeller, yüksek emisyon senaryoları altında 2100 yılına kadar alçak bölgelerde %50’ye varan tatlı su kaybı öngörmektedir.[190]

Temel Tartışmalar ve Anlaşmazlıklar

Mülkiyet Hakları ve Tahsis Çatışmaları

Yeraltı suyu kaynakları genellikle belirsiz veya zayıf uygulanan mülkiyet hakları rejimleri altında çalışır ve bu da onları aşırı kullanıma açık ortak havuz kaynakları olarak sınıflandırır. Daha net kıyı veya tahsis doktrinleri tarafından yönetilebilen yüzey suyunun aksine, yeraltı suyu çekimi genellikle belirli parsellere kesin mülkiyet atfından yoksundur ve kullanıcıların tükenme maliyetlerini tamamen içselleştirmeden pompalamasına izin verir. Bu düzen, birden fazla tarafın (genellikle çiftçiler, belediyeler ve endüstriler) koordine edilmemiş çekimlerinin akiferleri doğal beslenimden daha hızlı tükettiği “ortakların trajedisi”ni teşvik eder. Bu durum, sulama taleplerinin gelişim öncesi tahminlerden bu yana bazı bölgelerde su seviyelerini 300 fite kadar düşürdüğü ABD Yüksek Ovalarındaki Ogallala Akiferi’nde görülmektedir.[191][192]

Amerika Birleşik Devletleri’nde, yeraltı suyu hakları doktrinleri bölgesel olarak değişir ve tahsis anlaşmazlıklarını şiddetlendirir. Doğu eyaletleri ağırlıklı olarak, su kaynaklarına bitişik arazi sahiplerine varlıklarıyla orantılı makul kullanım hakları veren kıyı (riparian) doktrinini izler; bu, kıtlık sırasında orantılı paylaşıma yol açabilir ancak genellikle sınıraşan akifer akışlarını hesaba katmada başarısız olur.[193] Batı eyaletleri, sulama gibi faydalı kullanımlar için “zamanda ilk, hakta ilk” ilkesini önceliklendiren öncelikli tahsis (prior appropriation) yöntemini kullanır; bu, havzalar arası transferlere izin verir ancak kıdemli tarımsal haklar daha yeni kentsel veya ekolojik iddialarla çatıştığında anlaşmazlıkları ateşler. Örneğin, Colorado’nun Arkansas Nehri Havzası’nda yeniden tahsisler, aşağı havza taleplerini karşılamak için kurak yıllarda çiftlik teslimatlarını %20-30 oranında azaltmıştır.[193] Kaliforniya’nın 2014 öncesi düzenlenmemiş pompalama ile örtüşen ilişkisel hakları gibi hibrit sistemler, tarihsel olarak üzerindeki araziye bağlı sınırsız çekime izin vermiş, 2000 yılı itibariyle yıllık pompalamanın beslenimi 2 milyon akre-fit aştığı San Joaquin Vadisi gibi havzalarda aşırı çekimi yoğunlaştırmıştır.[194]

Eyaletler arası tahsis çatışmaları, federal mülkiyet çerçevelerinden yoksun paylaşılan akiferlerin zorluklarını vurgulamaktadır. 2023 ABD Yüksek Mahkemesi’nin Mississippi v. Tennessee davasındaki kararı, Mississippi’nin eyalet sınırlarını aşan basınçlı bir sistem olan Memphis Kum Akiferi’ndeki yeraltı suyu üzerindeki mutlak mülkiyet iddiasını reddetmiş ve bunun yerine, daha önce yüzey suyu ile sınırlı olan “adil paylaşım” (equitable apportionment) ilkesini yeraltı suyuna uygulamıştır. Mahkeme, eyaletleri katı bölgesel egemenlik yerine ihtiyaçlara, beslenime katkılara ve zarardan kaçınmaya dayalı olarak kullanımı müzakere etmeye yönlendirmiştir.[195][196] Benzer şekilde, 2005’ten beri Nevada ve Utah arasındaki Snake Vadisi anlaşmazlığı, paylaşılan bir karbonat akiferi üzerindeki rakip iddiaları içermektedir; Utah, yerel tarımı ve ekosistemleri Nevada’nın Las Vegas bölgesi saptırmalarına karşı korumaya çalışmaktadır. Bu durum, 1922 Colorado Nehri çerçevesi altındaki belirsiz eyaletler arası sözleşmelerin yeraltı suyu dışsallıklarını çözmede nasıl başarısız olduğunu göstermektedir.[197] Bu vakalar nedensel gerilimleri vurgulamaktadır: Atanabilir mülkiyet hakları veya uygulanabilir kotalar olmadan, yukarı havza pompalaması aşağı havza kıtlıklarına neden olur ve yeraltı hidrolojisine uygun olmayan doktrinler üzerinden davalara yol açar.[198]

Ticari izinler veya özelleştirme gibi hakların netleştirilmesi yoluyla çatışmaları hafifletme çabaları, değer kaybından korkan yerleşik kullanıcıların direnişiyle karşılaşmaktadır. Nebraska’da, 1970’lerden bu yana yerel yeraltı suyu bölgeleri arazi mülkiyetine bağlı pompalama kısıtlamaları getirmiştir, ancak ekonomik analizler bunların kısıtlı sulama esnekliği nedeniyle düzenlenmiş bölgelerde tarım arazisi değerlerini %10-15 oranında azalttığını ve mülk sahiplerini devlet koruma yetkilerine karşı karşıya getirdiğini göstermektedir.[199] Küresel olarak, benzer sorunlar Hindistan’ın Pencap bölgesinde ortaya çıkmaktadır; burada düzenlenmemiş tüp kuyular 2010 yılına kadar 1,3 milyona çoğalmış, sığ akiferleri yılda 1 metre tüketmiş ve pirinç çiftçileri ile kentsel tedarikçiler arasında anlaşmazlıkları ateşlemiştir; devlet sübvansiyonları, güvenli kullanım hakkı reformları olmaksızın teşvikleri aşırı kullanıma doğru çarpıtmaktadır.[192] Bu tür çatışmalar, tahsis başarısızlıklarının sadece kıtlıktan değil, dışsallıkları içselleştirecek mekanizmalar olmadan sürdürülebilir verimleri baltalayan kolektif eylem sorunlarından kaynaklanan kurumsal uyumsuzluklardan kaynaklandığını ortaya koymaktadır.

Aşırı Düzenleme ve Sübvansiyon Eleştirileri

Yeraltı suyu politikası eleştirmenleri, pompalama için elektrik ve mahsul tedariki gibi tarımsal girdilere yönelik sübvansiyonların, marjinal çıkarma maliyetini yapay olarak sürdürülebilir seviyelerin altına düşürerek akifer tükenmesini hızlandıran ters teşvikler yarattığını savunmaktadır.[200] Yeraltı suyunun tarımın yaklaşık %60’ını suladığı Hindistan’da, 1960’larda tanıtılan pirinç ve buğday gibi su yoğun ürünler için çıktı sübvansiyonları, son 50 yılda yeraltı suyu kullanımında %500’lük bir artışa yol açmış, 1980’lerden bu yana ortalama su tablası düşüşleri 8 metreyi ve kuzeybatı bölgelerinde 30 metreyi aşmıştır.[200] Yıllık yaklaşık 4 milyar ABD dolarına mal olan bu sübvansiyonlar, 2020’de 36 milyon ton pirinç ve buğday üretim fazlası ile sonuçlanırken, Pencap’ta 1981’den 2015’e kadar yeraltı suyu tablası düşüşlerinin en az %50’sine katkıda bulunmuş ve derinlikler 4,82 metreden 14,55 metreye çıkmıştır.[200] Pompalar için genellikle ücretsiz veya büyük ölçüde indirimli elektrik sağlayan güç sübvansiyonları, kontrolsüz aşırı pompalamayı mümkün kılarak bunu daha da kötüleştirmektedir; Hindistan Merkezi Yeraltı Suyu Kurulu, blokların %17’sini aşırı kullanılmış olarak raporlamakta ve 20 milyon sondaj kuyusu çekimi beslenim oranlarının ötesine taşımaktadır.[124]

Bu tür sübvansiyonlar, mahsul seçimlerini yüksek su kullanan temel ürünlere doğru çarpıtarak uzun vadeli akifer sürdürülebilirliğini ve gıda güvenliğini baltalamaktadır; bu durum, Hindistan bölgelerinde 1996’dan 2015’e kadar pirinç ekimi büyümesindeki her standart sapma artışı başına işlevsiz kuyularda 5,44 yüzde puanlık bir artışla kanıtlanmıştır.[200] Ekonomistler, bunun fiyatlandırılmamış veya düşük fiyatlandırılmış çekimin fırsat maliyetlerini göz ardı ettiği ve sahiplenilmemiş akiferlerde müştereklerin trajedisine yol açtığı “en iyi fiyatlandırma mekanizmalarının” (first-best pricing) başarısızlığını yansıttığını savunmaktadır.[200] Amerika Birleşik Devletleri’nde, benzer federal mahsul sigortası ve destek programları, Yüksek Ovalar gibi bölgelerde suya susamış mahsullerin sulanmasını dolaylı olarak teşvik etmekte ve tam çekim maliyetlerini içselleştirmeden devam eden tükenmeye katkıda bulunmaktadır.[201]

Aşırı düzenleme eleştirileri, kullanıcılara genellikle orantılı çevresel kazanımlar veya yerel hidrojeolojiye uyarlanabilirlik olmaksızın yüksek uyum yükleri ve idari maliyetler getiren komuta-kontrol önlemlerine odaklanmaktadır. Kaliforniya’nın 2040 yılına kadar yerel sürdürülebilirlik planlarını zorunlu kılan 2014 tarihli Sürdürülebilir Yeraltı Suyu Yönetimi Yasası (SGMA), uygulamayı geciktiren ve çiftçiler için belirsizliği artıran davalar yoluyla istismar edilen uzun uygulama zaman çizelgeleri ve yasal boşluklar nedeniyle tarımsal paydaşlardan tepki çekmiştir.[202] [203] Nebraska’da, yeraltı suyu korumasına bağlı azot gübresi düzenlemeleri, kuru tarım arazisi değerlerini %9 oranında azaltmıştır (enflasyona göre ayarlanmış olarak dönüm başına ortalama 200 $ kayıp); bu durum düzenleyici kısıtlamaları daha düşük varlık değerlerine dönüştürmekte ve potansiyel olarak tarımsal yatırımı kısıtlamaktadır.[204] Ekonomik analizler, katı izin ve ölçüm gereksinimlerinin operasyonel maliyetleri artırması (örneğin, yeraltı suyu için değişken sulama maliyeti ulusal olarak dönüm başına ortalama 32 $’dır) ve hassas sulama gibi verimli teknolojilerdeki yeniliği boğması nedeniyle net faydalar konusunda bir fikir birliği eksikliğini vurgulamaktadır.[205] [206] Hacimsel fiyatlandırma gibi alternatiflerin savunucuları, çekim maliyetlerini artırmanın çiftçileri daha az su tüketen ürünlere veya nadasa yönelttiğini, kotaların veya yasakların esnekliğinden yoksun olmadan azalmalar sağladığını göstermektedir; bu durum, fiyatlandırmanın önceki düzenleyici varsayılanlardan daha etkili bir şekilde kullanımı kısıtladığı Kaliforniya bölgelerinde görülmüştür.[207]

Bu politika kusurları, sübvansiyonlar ve yukarıdan aşağıya kurallar yerine hak temelli tahsis veya Pigou vergileri için daha geniş argümanların altını çizmektedir; ampirik hidro-ekonomik modeller, bunların teşvikleri beslenim oranları ve marjinal kıtlık değerleri ile daha iyi hizaladığını göstermektedir.[205]

Küresel Erişimde Eşitlik Sorunları

Yeraltı suyuna erişim, gelişmiş ve gelişmekte olan bölgeler arasında keskin bir şekilde değişmektedir; gelişmekte olan bölgeler daha yüksek bağımlılık ve daha büyük kırılganlıklar sergilemektedir. Sahra altı Afrika’da yeraltı suyu, yaklaşık 250 milyon şehir sakini için içme suyu sağlamaktadır, ancak kentsel yeraltı suyu kalitesi, yetersiz sanitasyon altyapısı nedeniyle sıklıkla kirlenmeden muzdariptir. Küresel olarak, düşük ve orta gelirli ülkeler (LMIC’ler), güvenli su erişiminde kalıcı eşitsizlikler göstermektedir; 2000’den 2017’ye kadar olan iyileştirmeler dengesiz dağılmış, kırsal ve yoksul toplulukları orantısız bir şekilde etkilemiştir. Güney Asya’da, özellikle Hindistan’da, yeraltı suyu sulaması daha yüksek tarımsal üretimi mümkün kılarak toplam yoksulluk seviyelerini düşürmüştür, ancak aynı zamanda eşitsizlikleri genişletmiştir; daha derin kuyulara sahip daha zengin çiftçiler, sığ akiferlere bağımlı daha yoksul olanları geride bırakmaktadır.[208][209][210]

Yeraltı suyu tükenmesi, daha derine inmek veya alternatiflere erişmek için kaynakları olmayan marjinal grupları orantısız bir şekilde etkileyerek bu eşitsizlikleri şiddetlendirir. Hindistan ve Pakistan’ın bazı bölgeleri gibi yoğun olarak kullanılan akiferlerde aşırı kullanım, su tablalarının düşmesine neden olmuş, en yoksul olan küçük çiftçileri kuyuları terk etmeye ve verimi düşürmeye zorlarken, daha büyük operasyonlar daha uzun süre devam etmiştir. Sahra altı Afrika’da, büyük kullanılmamış yeraltı suyu potansiyeline rağmen tarım arazilerinin sadece %3’ü sulanmaktadır; düzenlenmemiş pompalamadan kaynaklanan tükenme riskleri, savunmasız nüfuslar için gıda güvenliğini baltalayabilir; simülasyonlar, sürdürülebilir erişimle üretimde %28-129’luk potansiyel artışlar olduğunu ancak kötü yönetilirse keskin düşüşler olacağını göstermektedir. Yoksul topluluklar kirlenmeden kaynaklanan bileşik risklerle karşı karşıyadır; yoğun nüfuslu düşük gelirli bölgelerde tuvaletlerin kuyulara yakınlığı fekal kirliliği kolaylaştırır ve uygulanabilir yüzey suyu ikameleri olmadan hastalık yüklerini artırır.[211][212][213]

Uluslararası yönetim çerçeveleri, sınıraşan veya paylaşılan akiferlerde genellikle adil tahsis yerine sürdürülebilirliği önceliklendirerek bu eşitlik boşluklarını ele almakta zorlanmaktadır. Raporlar, Sahra’nın güneyindeki Afrika’nın sürdürülebilir verimleri aşmadan kişi başına günlük 130 litre tedarik etmek için yeterli yeraltı suyuna sahip olduğunu, ancak zayıf uygulama ve elitlerin el koyması (elite capture) dahil olmak üzere yönetişim başarısızlıklarının yoksulların dışlanmasını sürdürdüğünü vurgulamaktadır. Latin Amerika’da, tarımsal akış ve kentsel atıklardan kaynaklanan kirlilik benzer şekilde yerli ve düşük gelirli grupları etkilemekte ve düzenleyici eksikliklerin eşitsizlikleri nasıl artırdığını vurgulamaktadır. Dünya Bankası gibi kuruluşların çabaları, yeraltı suyunu yoksulluğu azaltma varlığı olarak savunmaktadır, ancak uygulama gecikmekte, sübvansiyonlar bazen büyük kullanıcıları kayırmakta ve aşırı düzenleme ihtiyaç duyulan bölgelerde küçük ölçekli kalkınmayı caydırmaktadır.[214][215][216]

Referanslar

  1. https://www.usgs.gov/faqs/what-groundwater
  2. https://www.usgs.gov/water-science-school/science/groundwater-what-groundwater
  3. https://www.usgs.gov/water-science-school/science/aquifers-and-groundwater
  4. https://pubs.usgs.gov/circ/circ1186/html/gen_facts.html
  5. https://www.usgs.gov/faqs/how-important-groundwater
  6. https://www.nature.org/en-us/what-we-do/our-insights/perspectives/groundwater-most-valuable-resource/
  7. https://www.ngwa.org/what-is-groundwater/About-groundwater/groundwater-facts
  8. https://www.usgs.gov/water-science-school/science/groundwater-decline-and-depletion
  9. https://pubs.usgs.gov/fs/fs-103-03/
  10. https://pubs.usgs.gov/sir/2013/5079/SIR2013-5079.pdf
  11. https://www.usgs.gov/water-science-school/science/contamination-groundwater
  12. https://www.epa.gov/sites/default/files/2015-08/documents/mgwc-gwc1.pdf
  13. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7778406/
  14. https://pubs.usgs.gov/wsp/2220/report.pdf
  15. https://books.gw-project.org/hydrogeologic-properties-of-earth-materials-and-principles-of-groundwater-flow/chapter/darcys-law/
  16. https://web.viu.ca/earle/geol304/geol-304-c.pdf
  17. https://pubs.usgs.gov/circ/circ1139/htdocs/natural_processes_of_ground.htm
  18. https://www.usgs.gov/water-science-school/science/groundwater-flow-and-water-cycle
  19. https://pubs.usgs.gov/circ/2002/circ1222/pdf/chap3.pdf
  20. https://www.usgs.gov/mission-areas/water-resources/science/karst-aquifers
  21. https://serc.carleton.edu/integrate/teaching_materials/water_science_society/student_materials/911
  22. https://waterwelljournal.com/aquifer-types-of-north-america/
  23. https://pubs.usgs.gov/pp/1402d/report.pdf
  24. https://pubs.usgs.gov/wri/1984/4189/report.pdf
  25. https://pubs.usgs.gov/ds/0823/pdf/ds823.pdf
  26. https://pubs.usgs.gov/ha/ha730/ch_i/I-text3.html
  27. https://pubs.usgs.gov/publication/70010261
  28. https://www.nature.com/articles/s41561-024-01453-x
  29. https://pubs.usgs.gov/gip/gw/quality.html
  30. https://pubs.usgs.gov/wri/wri024045/htms/report2.htm
  31. https://pubs.usgs.gov/circ/2002/circ1222/pdf/chap6.pdf
  32. https://www.oregon.gov/oha/PH/HEALTHYENVIRONMENTS/DRINKINGWATER/OPERATIONS/Documents/gw/chem.pdf
  33. https://www.usgs.gov/water-science-school/science/hardness-water
  34. https://atlas-scientific.com/blog/water-quality-parameters/
  35. https://kgs.uky.edu/kgsweb/datasearching/water/analyteDescr.asp
  36. https://www.safewater.org/fact-sheets-1/2017/1/23/tds-and-ph
  37. https://www.usgs.gov/mission-areas/water-resources/science/chloride-salinity-and-dissolved-solids
  38. https://pubs.usgs.gov/sir/2020/5038/sir20205038.pdf
  39. https://pubs.usgs.gov/pp/0708/report.pdf
  40. https://water.usgs.gov/ogw/pubs/TWRI3-B2/TWRI3-B2-with-links.pdf
  41. https://pubs.usgs.gov/wsp/1662b/report.pdf
  42. https://pubs.usgs.gov/circ/circ1186/html/boxa.html
  43. https://pubs.usgs.gov/sir/2006/5239/pdf/sir2006-5239.pdf
  44. https://www.jpl.nasa.gov/images/pia24616-nubian-sandstone-aquifer-egypt/
  45. https://www.iaea.org/newscenter/news/water-ancient-secrets-are-many
  46. https://www.ga.gov.au/scientific-topics/water/groundwater/gab
  47. https://www.dcceew.gov.au/water/policy/national/great-artesian-basin
  48. https://www.usgs.gov/news/technical-announcement/usgs-high-plains-aquifer-groundwater-levels-continue-decline
  49. https://kansasreflector.com/2025/01/28/ogallala-aquifer-drops-by-more-than-a-foot-in-parts-of-western-kansas/
  50. https://www.oas.org/DSD/WaterResources/Pastprojects/Guarani_eng.asp
  51. https://www.wearewater.org/en/insights/preserving-the-guarani-aquifer-a-global-benchmark/
  52. https://gracefo.jpl.nasa.gov/resources/48/map-of-groundwater-storage-trends-for-earths-37-largest-aquifers/
  53. https://www.usgs.gov/publications/estimating-groundwater-recharge
  54. https://www.researchgate.net/publication/226864096_Groundwater_recharge_An_overview_of_process_and_challenges
  55. https://www.usgs.gov/mission-areas/water-resources/science/artificial-groundwater-recharge
  56. https://www.kgs.ku.edu/Publications/pic22/pic22_2.html
  57. https://hess.copernicus.org/articles/25/89/2021/
  58. https://ngwa.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/gwat.13376
  59. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3977438/
  60. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0022169401004917
  61. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1878522015002131
  62. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9452510/
  63. https://www.epa.gov/sites/default/files/2015-06/documents/sopaqu.pdf
  64. https://gw-project.org/interactive-education/pumping-test-analysis/
  65. https://www.aqtesolv.com/aquifer-tests/aquifer-tests.htm
  66. https://pubs.usgs.gov/pp/pp1703/app2/
  67. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405844024149377
  68. https://www.iris-instruments.com/Pdf_file/Groundwater_Geophysics/Groundwater_text.pdf
  69. https://link.springer.com/article/10.1007/s00767-021-00495-x
  70. https://pubs.usgs.gov/publication/70259616
  71. https://www.usgs.gov/data/modflow-nwt-model-used-evaluate-groundwater-availability-columbia-plateau-regional-aquifer
  72. https://www.researchgate.net/publication/253650305_Numerical_Modelling_of_Ground_Water_Flow_using_MODFLOW
  73. https://gracefo.jpl.nasa.gov/science/water-storage/
  74. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2008WR006892
  75. https://esd.copernicus.org/articles/11/755/2020/
  76. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214581822001318
  77. https://nha.org.np/storage/media/bulletin/article/article-vol4-andy.pdf
  78. https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0051374
  79. https://www.aquapump.com/history-of-water-wells/
  80. https://www.academia.edu/5502084/The_Qanat_A_Living_History_in_Iran
  81. https://journals.uair.arizona.edu/index.php/jrm/article/download/6223/5833
  82. https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-030-00728-7_17
  83. https://www.researchgate.net/publication/297740579_Groundwater_utilization_through_the_centuries_focusing_on_the_Hellenic_civilizations
  84. https://www.unesco.org/en/articles/little-has-been-done-recognise-ancient-mayan-practices-groundwater-management
  85. https://viterbischool.usc.edu/news/2022/01/evidence-of-3600-year-old-settlement-uncovered-in-eastern-arabian-peninsula/
  86. https://hess.copernicus.org/articles/24/4691/2020/
  87. https://www.geosociety.org/gsatoday/archive/32/2/pdf/i1052-5173-32-2-20.pdf
  88. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2008WR007002
  89. https://hess.copernicus.org/articles/24/6001/
  90. https://ngwa.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1111/j.1745-6584.1964.tb01749.x
  91. https://water.usgs.gov/ogw/pubs/misc_pubs/HistNote_reilly.pdf
  92. https://pubs.usgs.gov/of/1986/0480/report.pdf
  93. http://skxjz.nhri.cn/cn/article/pdf/preview/1794.pdf
  94. https://floodmar.org/
  95. https://mar-1.itrcweb.org/managed-aquifer-recharge-overview/
  96. https://microjournal.researchfloor.org/sustainable-groundwater-management-addressing-depletion-through-advanced-technology-and-policy/
  97. https://gracefo.jpl.nasa.gov/news/286/data-in-action-grace-and-grace-fo-are-used-by-californias-department-of-water-resources-for-groundwat/
  98. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2024WR038888
  99. https://www.accio.com/business/trend-in-new-groundwater-detection-equipment
  100. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2589915524000051
  101. https://www.ngwa.org/what-is-groundwater/About-groundwater/facts-about-global-groundwater-usage
  102. https://www.unesco.org/reports/wwdr/2022/en/agriculture
  103. https://www.nature.com/articles/s44221-024-00206-9
  104. https://www.nationalacademies.org/event/06-08-2021/groundwater-scarcity-implications-for-us-agricultural-production-and-global-food-security
  105. https://bharatnama.substack.com/p/12-water-below-hunger-ahead-decoding
  106. https://www.worldbank.org/en/country/india/brief/world-water-day-2022-how-india-is-addressing-its-water-needs
  107. https://www.adriindia.org/adri/india_water_facts
  108. https://www.usgs.gov/water-science-school/science/groundwater-use-united-states
  109. https://www.usgs.gov/publications/aquifer-depletion-and-potential-impacts-long-term-irrigated-agricultural-productivity
  110. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022169425003981
  111. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10392093/
  112. https://www.unesco.org/reports/wwdr/en/2024/s
  113. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0264837717303563
  114. https://iah.org/wp-content/uploads/2015/12/IAH-Resilient-Cities-Groundwater-Dec-2015.pdf
  115. https://www.unesco.org/reports/wwdr/2022/en/groundwater-and-industry
  116. https://courses.ems.psu.edu/earth111/node/849
  117. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/adf6ca
  118. https://www.osti.gov/servlets/purl/2349075
  119. https://www.nature.com/articles/s41586-023-06879-8
  120. https://grace.jpl.nasa.gov/applications/groundwater/
  121. https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.1704665115
  122. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378377415301220
  123. https://www.nature.com/articles/s41467-022-35582-x
  124. https://ieg.worldbankgroup.org/blog/addressing-groundwater-depletion-lessons-india-worlds-largest-user-groundwater
  125. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2024EF004516
  126. https://www.usgs.gov/water-science-school/science/land-subsidence
  127. https://www.usgs.gov/centers/land-subsidence-in-california/science/aquifer-compaction-due-groundwater-pumping
  128. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214581822002531
  129. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/2017jb014531
  130. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10550978/
  131. https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/15481603.2021.2000349
  132. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2022JB025044
  133. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2019GL083491
  134. https://www.nature.com/articles/s41598-021-89527-3
  135. https://www.usgs.gov/publications/seismicity-and-faulting-attributable-fluid-extraction
  136. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969721073095
  137. https://water.usgs.gov/nawqa/nutrients/pubs/wcp_v39_no12/
  138. https://www.usgs.gov/water-science-school/science/groundwater-quality
  139. https://www.epa.gov/report-environment/ground-water
  140. https://www.usgs.gov/mission-areas/water-resources/science/saltwater-intrusion
  141. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2024GL110359
  142. https://www.usgs.gov/centers/california-water-science-center/why-groundwater-quality-changing
  143. https://pubs.usgs.gov/circ/circ1186/html/wq_factors.html
  144. https://www.nature.com/articles/s41467-025-57853-z
  145. https://pubs.usgs.gov/circ/circ1186/pdf/circ1186.pdf
  146. https://www.csiro.au/-/media/About/Files/Impact-case-studies/Full-Reports/ACIL-Allen_Water-Case-Study—MAR—Final-21-May_2018-2.pdf
  147. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2020WR029292
  148. https://pubs.nmsu.edu/water/WTF1/index.html
  149. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC2584147/
  150. https://pubs.usgs.gov/circ/circ1217/pdf/circular1217.pdf
  151. https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-031-26588-4_40
  152. https://www.nature.com/articles/s41598-022-07650-1
  153. https://data.lib.vt.edu/articles/dataset/InSAR_deformation_and_Groundwater_level_for_Santa_Clara_Valley_aquifer_system/23589168
  154. https://www.nature.com/articles/s41598-022-17438-y
  155. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0022169422002050
  156. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10963334/
  157. https://www.osti.gov/servlets/purl/2571918
  158. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214581822002750
  159. https://oxfordre.com/environmentalscience/display/10.1093/acrefore/9780199389414.001.0001/acrefore-9780199389414-e-800
  160. https://www.waterboards.ca.gov/sgma/about_sgma.html
  161. https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/08941920.2020.1833617
  162. https://twri.tamu.edu/blog/2024/08/10/understanding-groundwater-law/
  163. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378377425005670
  164. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0301479713000170
  165. https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-319-23576-9_6
  166. https://link.springer.com/article/10.1007/s10040-018-1806-2
  167. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2212095522002978
  168. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0022169403004852
  169. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10854451/
  170. https://globalwater.osu.edu/news/water-consumption-and-climate-change-driving-global-groundwater-declines
  171. https://iwaponline.com/hr/article/52/6/1280/84003/Responses-of-groundwater-to-precipitation
  172. https://pubs.usgs.gov/of/2020/1007/ofr20201007.pdf
  173. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2022GL099010
  174. https://www.mdpi.com/2072-4292/17/2/208
  175. https://www.nature.com/articles/s41598-019-54560-w
  176. https://nora.nerc.ac.uk/id/eprint/540362/
  177. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2019WR026192
  178. https://esd.copernicus.org/articles/12/919/
  179. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/abde5f
  180. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2021WR030352
  181. http://toolkit.climate.gov/case-study/aquifer-storage-and-recovery-strategy-long-term-water-security-puerto-rico
  182. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/ac358a
  183. https://www.science.org/doi/10.1126/science.adf0630
  184. https://www.nature.com/articles/s41467-020-17581-y
  185. https://pubs.usgs.gov/publication/pp1894E/full
  186. https://hess.copernicus.org/articles/28/5107/2024/
  187. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/wrcr.20292
  188. https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/chapter/chapter-8/
  189. https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg2/chapter/chapter-4/
  190. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2024EF004977
  191. https://news.climate.columbia.edu/2023/11/06/americas-groundwater-crisis/
  192. https://nap.nationalacademies.org/read/5498/chapter/8
  193. https://nationalaglawcenter.org/overview/water-law/
  194. https://www.tpl.org/wp-content/uploads/2013/10/ca-waterhandbook-chapter3.pdf
  195. https://ngwa.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/gwat.13399
  196. https://arizonalawreview.org/pdf/65-2/65arizlrev479.pdf
  197. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0301479716302766
  198. https://scholarship.law.ufl.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1812&context=facultypub
  199. https://waterforfood.nebraska.edu/news-and-events/news/2025/03/economic-impact-of-groundwater-regulation-case-study-of-nebraska
  200. https://www.nature.com/articles/s41467-024-52858-6
  201. https://www.journals.uchicago.edu/doi/10.1086/726156
  202. https://www.fresnobee.com/opinion/readers-opinion/article294418174.html
  203. https://calmatters.org/commentary/2025/07/groundwater-bill-california-sustainability-plans/
  204. https://www.farmprogress.com/farm-policy/nebraskas-groundwater-regulation-model-balancing-farmland-value-and-resource-preservation
  205. https://lnnrd.org/wp-content/uploads/2023/08/Econ-impact-of-groundwater-regulation-1-1.pdf
  206. https://ers.usda.gov/sites/default/files/_laserfiche/publications/41964/30286_wateruse.pdf
  207. https://epic.uchicago.edu/news/putting-a-price-on-groundwater-gets-farmers-to-use-less-study-shows/
  208. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6991975/
  209. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7443708/
  210. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9132947/
  211. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1462901115000714
  212. https://openknowledge.worldbank.org/entities/publication/73e64468-e7e3-49ad-896b-350ada8ec7fe
  213. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590332220300993
  214. https://www.wateraid.org/us/media/most-african-countries-have-enough-groundwater-reserves-to-face-at-least-five-years-of
  215. https://www.worldbank.org/en/publication/water-for-shared-prosperity
  216. https://documents1.worldbank.org/curated/en/099257006142358468/pdf/IDU0fb2550de013100434708d920a3e3bec6afb1.pdf
WhatsApp

Bunlara da bakabilirsin

Membran Damıtma Membran damıtma (MD), sıcak besleme çözeltisi ile soğuk...
Mikrofiltrasyon Mikrofiltrasyon, askıda kalan parçacıkları, kolloidleri, bakterileri ve diğer...
pH Metre Bir pH metre, hidrojen iyonlarının (H⁺) konsantrasyonunu ölçerek...
KDF KDF filtre medyası, su arıtımında oksidasyon-indirgenme (redoks) temelli...