Yüzey Suyu

Yüzey suyu, akarsular, nehirler, göller, rezervuarlar, sulak alanlar ve okyanuslar dahil olmak üzere Dünya yüzeyinde bulunan su kütlelerini kapsar.^[1] Temel olarak yağış, kar erimesi ve yüzey akışından kaynaklanır; topografik çöküntülerde toplanır veya arazi boyunca akarak hidrolojik döngü için gerekli dinamik ağları oluşturur.^[2] Hayati bir kaynak olarak yüzey suyu, sucul ekosistemleri sürdürür, biyolojik çeşitliliği destekler ve kamu arzı, sulama ve hidroelektrik üretimi gibi insani kullanımlar için tatlı suyun çoğunluğunu sağlar.^[3] Küresel olarak, tatlı yüzey suyu toplam suyun küçük bir kısmını (yaklaşık %0,3) temsil etmesine rağmen, erişilebilirliği ve iklim ile hava düzenlerini düzenlemedeki rolü nedeniyle orantısız bir şekilde kritiktir.^[4] Önemine rağmen yüzey suyu, kullanılabilirliği ve ekolojik bütünlüğü bozan besinler, tortular, patojenler ve endüstriyel atıklar gibi kirleticilerin neden olduğu bozulma ile karşı karşıyadır ve bu durum izleme ve iyileştirme için düzenleyici çerçeveleri teşvik etmektedir.^[5][6]

Tanım ve Özellikler

Fiziksel Özellikler ve Sınıflandırma

Yüzey suyu, akışkanlığı ve atmosfere maruz kalmasıyla karakterize edilir. Bu durum, güneş ışınımı, mevsimsel iklim ve kıyı bitki örtüsünün gölgelemesiyle yönlendirilen, yüksek enlem veya yüksek rakımlı bölgelerde 0°C’ye yakın değerlerden tropikal veya kurak ova bölgelerinde 30°C’nin üzerine kadar değişen değişken sıcaklık gibi fiziksel özelliklere yol açar.^[3] Asılı tortular, organik madde ve planktonun neden olduğu bulanıklığı (türbidite) ölçen değerler suyun berraklığını azaltır. Erozyon ve taşınma nedeniyle lotik (akarsu) sistemlerde genellikle daha yüksektir ve nefelometrik bulanıklık birimleri (NTU) ile ifade edilir; örneğin, bozulmamış dağ akarsuları 1 NTU’nun altında değerler kaydedebilirken, tarımsal akış 50 NTU’yu aşabilir.^[7] Renk, hümik asitler veya alg pigmentleri gibi çözünmüş organik bileşiklerden kaynaklanır ve sulak alanlarda berraktan çay rengine kadar tonlar verir. Yüzey gerilimi ise akış sırasında yapraklarda damlacık oluşumu gibi olayları mümkün kılar ancak genellikle 20°C’de yaklaşık 72 mN/m olan saf suya benzerdir.^[8]

Akış dinamikleri, birim zaman başına hacim (örneğin, saniyede metreküp) olarak nicelendirilen debi (deşarj) ile temel bir fiziksel özelliği temsil eder. Bu, yağış sonrası geçici sızıntılardan Amazon gibi büyük havzalarda 100.000 m³/s’yi aşan sürekli nehir akışlarına kadar değişir.^[3] Akan sularda, hız gradyanları alt tabakaları aşındıran kayma gerilimleri yaratırken, durgun sular minimum yatay hareket sergileyerek epilimnion (sıcak yüzey tabakası), termoklin (geçiş) ve hipolimnion (daha soğuk derinlikler) şeklinde termal tabakalaşmayı teşvik eder.^[9]

Yüzey suyu kütleleri, su hareketine dayalı olarak lotik (akıntılı) ve lentik (durgun) sistemler olarak hidrolojik açıdan sınıflandırılır. Nehirler ve akarsular dahil olmak üzere lotik sistemler, ortalama 0,1–2 m/s hızlarla sürekli aşağı yönlü akış özelliğine sahiptir ve hava-su arayüzünde yüksek türbülans ve oksijen değişimini destekler.^[10] Göller ve göletler gibi lentik sistemler ihmal edilebilir akışa sahiptir; suyun kalış süreleri ortalama yıllar ila on yıllar arasındadır ve bu da mevsimsel döngü gibi yoğunluk kaynaklı dolaşım modellerine yol açar.^[11]

Daha ileri sınıflandırma sürekliliği ayırt eder: Çok yıllık (perennial) kütleler, yeraltı suyu taban akışı yoluyla yıl boyunca akışı veya hacmi korur ve nemli bölgelerdeki küresel akarsu ağlarının yaklaşık %70’ini kapsar; kesintili (intermittent) kütleler mevsimsel olarak akar ve yağışa bağlıdır; geçici (ephemeral) kütleler ise fırtınalardan sonra yalnızca kısa bir süre var olur ve çöllerdeki kanalların %50’sine kadarını oluşturarak kurak bölgelerde yaygındır.^[12] Yapay sınıflandırmalar, depolama veya iletim için tasarlanmış rezervuarları ve kanalları içerir; bunlar suyu tutan ve deşarjı düzenleyen barajlar aracılığıyla doğal akış rejimlerini değiştirir.^[3] Tuzluluğa dayalı fiziksel ayrımlar, tatlı yüzey sularını (tuzluluk <0,5 g/L) acı kıyı lagünlerinden (0,5–30 g/L) ayırır ve yoğunluk gradyanlarını ve dolaşımı etkiler.^[13]

Diğer Su Kaynaklarından Farkı

Yüzey suyu, atmosferik ve karasal etkilere doğrudan maruz kalan nehirler, göller, akarsular, rezervuarlar ve sulak alanlar gibi Dünya yüzeyinde açıkça bulunan sıvı tatlı su kütlelerini kapsar.^[14] Buna karşılık, yeraltı suyu, akiferler (suyla doymuş gözenekli kaya veya tortu katmanları) içinde yüzeyin altında bulunur ve yüzey saptırması yerine kuyular ve pompalar aracılığıyla çıkarılmayı gerektirir.^[15] Bu konumsal fark, erişilebilirliği temelden etkiler: yüzey suyu, sulama, belediye arzı ve hidroelektrik için barajlar, kanallar ve girişler yoluyla anında, büyük ölçekli çekimi destekler. Küresel tatlı suyun yaklaşık %0,3’ünü oluştururken, 2020 itibariyle ABD kamu su kaynaklarının %60’ından fazlası için birincil kaynaktır.^[16] Ancak yeraltı suyu, daha yavaş beslenim oranları nedeniyle kurak bölgelerde daha tutarlı verim sunar ancak enerji yoğun pompalama gerektirir; küresel çekim 2010 tahminlerine göre yılda 1 trilyon metreküpü aşmaktadır.^[17]

Savunmasızlık profilleri bu ikisini daha da ayırır: yüzey suyu, tarımsal akış, endüstriyel atıklar ve kentsel yağmur suyundan kaynaklanan hızlı kirlenmeye yatkındır; bu da kapsamlı arıtma gerektiren yüksek bulanıklık, patojenler ve besin maddelerine yol açar. Örneğin, arıtılmamış nehirlerdeki bakteri seviyeleri, seller sırasında güvenli içme eşiklerini kat kat aşabilir.^[18] Topraktan süzülen yeraltı suyu, birçok yüzey kirleticisini azaltan doğal filtrasyondan geçer ve genellikle minimum işlemle içilebilir standartları karşılayan daha yüksek başlangıç saflığına neden olur; ancak sızma yoluyla nitratlar veya arsenik gibi kalıcı yeraltı kirleticileri riski taşır ve günde ortalama 0,1 ila 1 metre olan yavaş akış hızları nedeniyle iyileştirme zordur.^[19] Bu eşitsizliklere rağmen, kaynaklar hidrolojik olarak bağlantılıdır; yüzey suyu akiferleri beslemek için sızar (örneğin, bazı havzalarda akarsu akışının %50’ye kadarı yeraltı suyu deşarjından kaynaklanır) ve yeraltı suyu kaynaklar veya taban akışı olarak ortaya çıkar, birinin aşırı kullanımının diğerini tükettiği birleşik bir sistem oluşturur.^[20]

Yüzey suyu ayrıca, Dünya’nın toplam suyunun yalnızca %0,001’ini oluşturan ve depolanabilir bir sıvı kaynaktan ziyade buharlaşma ve yağış süreçlerinde geçici bir taşıyıcı olarak hizmet eden görünmez bir gaz fazı olarak var olan atmosferik su buharından da farklıdır.^[21] Atmosferik su jeneratörleri aracılığıyla buhardan çıkarma, yüzey biriktirmelerine kıyasla ihmal edilebilir hacimler verir (optimal koşullar altında küresel potansiyel, mevcut yüzey suyu kullanımının %10’unun altında tahmin edilmektedir) ve geleneksel kaynaklar için olanları aşan enerji girdileri gerektirir.^[22] Benzer şekilde, buzullar ve buz takkeleri gibi donmuş formlar, yüzeyde bulunmalarına rağmen katı halleri ve yavaş erime dinamikleri ile ayırt edilir; mevsimsel akışa katkıda bulunurlar ancak günlük akış rejimlerine tabi dinamik yüzey suyu kütleleri olarak sınıflandırılmazlar.^[16] Tuzdan arındırılmış deniz suyu (2023 itibariyle dünya çapında günde 100 milyon metreküp verim) veya geri kazanılmış atık su gibi insan yapımı alternatifler, doğal olarak oluşan tatlı sudan ziyade işlenmiş girdiler olarak daha da ayrışır ve genellikle artırma için yüzey kaynaklarıyla harmanlanır.^[23]

Hidrolojik Rol ve Oluşum

Su Döngüsündeki Entegrasyon

Yüzey suyu, yağış fazlasının kara yüzeyleri boyunca yanal taşınımı için birincil kanal olarak hidrolojik döngüye entegre olur. Yağış yoğunluğu toprak sızma oranlarını ve bitki örtüsü tutma kapasitelerini aştığında yüzeysel akış yoluyla oluşur. Yerçekimi ve topografik eğimlerle yönlendirilen bu akış süreci, suyu akarsulara, nehirlere ve çöküntülere kanalize eder; burada göller ve rezervuarlar gibi durgun kütleler olarak birikir ve küresel tatlı suyun yaklaşık %0,006’sını geçici olarak depolar. Küresel olarak, yıllık kıtasal akış toplamı yaklaşık 40.000 kilometre küptür ve bu, karalar üzerindeki yağışın evapotranspirasyon yoluyla doğrudan atmosfere dönmeyen kabaca %40’ını temsil eder.^[2][24]

Açık yüzey suyu kütlelerinden buharlaşma, atmosfere önemli bir geri dönüş akısı oluşturarak döngünün buhar fazını sürdürür ve yerel nem ile yağış modellerini etkiler. Karasal evapotranspirasyona hakim olan bitki örtüsünden terlemenin aksine, iç sulardan (göller, nehirler ve sulak alanlar) doğrudan buharlaşma bölgeye göre değişkenlik gösterir; kapalı havzalarda ve kurak bölgelerde genellikle yerel yağışı aşarak net atmosferik nem ihracatı veya bölgesel kuruma etkisine neden olur. Bu akı, sıcaklık, rüzgar ve yüzey alanı tarafından modüle edilir; küresel tahminler, iç su buharlaşmasının kıtasal evapotranspirasyon toplamlarının %2-5’ini oluşturduğunu göstermektedir, ancak kesin bölümleme ölçüm değişkenliği nedeniyle zorludur. Yüzey suyu böylece atmosferik girdiler ve çıktılar arasında köprü kurar; buharlaşma oranları, 20. yüzyılın ortalarından bu yana ABD kıtasal eğilimlerinde gözlemlendiği gibi ısınma koşulları altında hızlanmaktadır.^[25][26]

Yüzey suyu ve yeraltı suyu arasındaki dinamik değişimler, hidrolik yük farkları ve akifer bağlantısı tarafından yönetilen sızıntı ve hiporheik akış yoluyla gerçekleşerek yüzey suyunu döngüye daha da gömer. Kazanan (gaining) bölgelerde yeraltı suyu, taban akışı dönemlerinde yüzey akışlarını sürdürmek için yukarı çıkar ve nemli ılıman bölgelerde yıllık akarsu deşarjının %40-50’sini oluşturur; kaybeden (losing) bölgeler ise özellikle yüksek akış olayları sırasında yüzey sızmasının akiferleri beslemesine izin verir. Ekosistem istikrarını ve su mevcudiyetini sürdürmek için ayrılmaz olan bu çift yönlü transferler, yüzey suyunun izole bir rezervuar olarak değil, iklimsel zorlamalara ve ormansızlaşma gibi arazi kullanım değişikliklerine (doğal örtülerde 0,1-0,2 olan akış katsayılarını temizlenmiş arazilerde 0,3-0,5’e çıkaran) duyarlı reaktif bir arayüz olarak rolünü vurgular.^[15][27]

Yüzey Akışı ve Akış Dinamiği

Yüzey akışı, yağmur veya kar erimesi gibi yağışların toprağa sızmadan arazi yüzeyi üzerinde akan ve sonunda akarsulara, nehirlere ve diğer yüzey suyu kütlelerine katkıda bulunan kısmını oluşturur.^[28] Bu süreç, fazla suyun yerçekimi altında yokuş aşağı hareket ettiği, toprağı aşındırdığı ve kanallara girmeden önce çözünen maddeleri taşıdığı havzalardaki hidrolojik tepkinin önemli bir bileşenidir.^[29] Akış hacmi ve zamanlaması yerel koşullara göre büyük ölçüde değişir; küresel tahminler, yüzey akışının nemli bölgelerde yıllık yağışın yaklaşık %40-50’sini oluşturduğunu, ancak daha yüksek buharlaşma ve sızma nedeniyle kurak bölgelerde bu oranın azaldığını göstermektedir.^[29]

Akış oluşumu, belirli çevresel koşullar altında baskın olan farklı mekanizmalarla gerçekleşir. Horton akışı olarak da bilinen sızma fazlası yüzeysel akış, yağış yoğunluğu toprağın sızma kapasitesini aştığında ortaya çıkar ve göllenmeye ve tabaka akışına yol açar; bu durum yarı kurak arazilerde, dik yamaçlarda veya sıkıştırılmış veya düşük geçirgenliğe sahip topraklarda yaygındır.^[29] Doygunluk fazlası yüzeysel akış, önceki toprak nemi veya sığ yeraltı suyu su tablasını yüzeye çıkardığında, daha fazla sızmayı önlediğinde ve özellikle nemli iklimlerde akarsuların yakınında veya topografik çöküntülerde değişken kaynak alanları yarattığında gelişir.^[29] Toprak gözenekleri veya makro gözenekler yoluyla yanal hareketi içeren yeraltı fırtına akışı, genellikle ormanlık veya geçirgen arazilerde hakimdir ve fırtınalar sırasında yer değiştiren olay öncesi suyu içerebilir, bazı havzalarda hızlı akışın %75’ine kadar katkıda bulunabilir.^[29]

Birkaç faktör akışın büyüklüğünü ve hızını yönetir. Yağış yoğunluğu, süresi, miktarı ve dağılımı dahil olmak üzere meteorolojik değişkenler, sızma eşiklerinin aşılmasını doğrudan etkiler; yüksek yoğunluklu fırtınalar (>50 mm/s) Horton mekanizmalarını destekler.^[28] Toprak tipi (örneğin killi topraklar sızmayı azaltır), bitki örtüsü (yağmuru tutar ve evapotranspirasyonu artırır), yamaç dikliği (akış hızını artırır) ve önceki nem koşulları gibi havza özellikleri tepkiyi modüle eder; örneğin, önceki olaylardan doymuş topraklar akış katsayılarını 0,1’den 0,9’a çıkarabilir.^[28][29] Kentleşme gibi arazi kullanımı değişiklikleri, toprakları ve geçirimsiz yüzeyleri sıkıştırarak tepe akışlarını doğal koşullara kıyasla 2-5 kat artırır.^[28]

Akarsu akış dinamiğinde, yüzey akışı öncelikle, hidrograf tepkilerini şekillendiren yeraltı suyu deşarjından türetilen sürekli taban akışı üzerine binen fırtına akışı veya hızlı akış bileşenini yönlendirir. Fırtına akışı, olaylar sırasında hızlı yükselen kollar ve zirveler üretirken, çekilme kolları depolamanın drenajını yansıtır; taban akışı ise çok yıllık akışı sürdürür ve ılıman havzalarda yıllık deşarjın %50-70’ini oluşturur.^[30] Kanallar boyunca akış yönlendirmesi, sürtünme ve geometri tarafından yönetilen hız (doğal akarsularda tipik olarak 0,1-3 m/s) ve deşarjı (Q = A × V, burada A kesit alanı ve V ortalama hızdır) içerir; yeraltı katkıları genellikle küçük toprak nemi artışlarının orantısız akış artışları sağladığı eşik doğrusalsızlığı sergiler.^[29] Bu dinamikler sel riskini, tortu taşınımını ve ekosistem istikrarını etkiler; kinematik dalga gibi modeller tahmin için yüzey ve kanal akışını yaklaşık olarak hesaplar.^[29]

Türler ve Küresel Dağılım

Nehirler, Akarsular ve Kanallar

Nehirler ve akarsular, çevredeki kara yüzeylerinden yağış akışını toplayan, tanımlanmış drenaj havzaları içinde okyanuslara, göllere veya daha büyük su yollarına boşalan doğrusal akan yüzey suyu kütleleridir.^[31] Kanallar, yoğunlaşmış su akışı, tortu taşınımı ve erozyon süreçleri tarafından oluşturulan ve sürdürülen fiziksel iletim hatlarını (tipik olarak yatakları ve kıyıları olan doğrusal çöküntüler) ifade eder.^[32] Akarsular (streams), kollardan gelen akışların daha büyük toplanmalarını temsil eden nehirlere kıyasla deşarj ve genişlik açısından genellikle daha küçüktür; bu ayrım genellikle keyfidir ve katı hidrolojik kriterlerden ziyade ölçeğe dayanır.^[31]

Küresel olarak, nehirler ve akarsular, Strahler sıralaması gibi akarsu derecelendirme sistemleriyle tanımlanan hiyerarşik bir yapı sergiler; burada birinci derece akarsular kollardan yoksundur ve daha yüksek dereceler birleşmeler yoluyla oluşur.^[33] Küçük akarsular (1–5. dereceler) sayıca baskındır ve toplam uzunluğa önemli ölçüde katkıda bulunur; tahminler dünya çapında yaklaşık 29 milyon birinci derece akarsu olduğunu göstermektedir.^[33] Genel olarak, 6. dereceden küçük akarsular küresel akarsu uzunluğunun ve sayısının yaklaşık %35’ini oluştururken, orta büyüklükteki nehirler (5–9. dereceler) en büyük yüzey alanını kaplar ve toplamda 485.000 ila 662.000 km²’lik akarsu kapsamına sahiptir.^{[33] [34]}

En uzun nehirler, yüksek yağış alan bölgelerdeki bölgesel yoğunlaşmaları vurgular; Nil Nehri 6.650 km ölçülür ve esas olarak kurak Kuzey Afrika boyunca yukarı havza ekvatoral kaynakları tarafından beslenir, bunu Güney Amerika’nın tropikal yağmur ormanlarındaki 6.400 km ile Amazon izler.^[35] Küresel haritalanmış nehir ağı uzunluğunun yaklaşık %41’i, mevsimsel veya aralıklı olarak akan, kurak ve yarı kurak bölgelerde daha yaygın olan çok yıllık olmayan bölümlerden oluşur. Akarsu yoğunlukları, topografyanın hızlı akışı tetiklediği nemli, dağlık arazilerde en yüksektir; düz veya kurak manzaralardaki daha seyrek ağlarla tezat oluşturur.^[31]

Göller, Rezervuarlar ve Su Tutma Yapıları

Göller, buzul aşındırması, tektonik çökme, volkanik kraterleşme, karst çözünmesi ve menderes gölleri oluşturan akarsu kıvrımları dahil olmak üzere jeolojik süreçlerle oluşan, tipik olarak 1 hektardan büyük ve 1 metreden derin doğal iç durgun yüzey suyu kütlelerini oluşturur.^[36][37] Rezervuarlar, akışı düzenlemek, insan kullanımı için su depolamak ve hidroelektrik güç üretmek amacıyla nehirler veya akarsular üzerine barajlar inşa edilerek oluşturulan antropojenik su tutma yapıları olarak farklılık gösterir; bu da tek bir baskın giriş ve yönetilen su seviyeleri ile sonuçlanır.^[38][39] Su tutma yapıları (impoundments), bariyerlerle oluşturulan herhangi bir sınırlı su kütlesini geniş bir şekilde ifade eder; büyük ölçekli rezervuarların yanı sıra daha küçük çiftlik göletlerini ve bekletme havuzlarını kapsar ve mühendislik kontrolleri nedeniyle doğal göllere kıyasla genellikle daha yüksek tortullaşma oranları ve değişen termal rejimler sergiler.^[40]

Doğal göller, buzul sonrası yükselme ve moren setlerinin oluşumlarını kolaylaştırdığı Kanada ve İskandinavya gibi Kuzey Yarımküre’nin buzullaşmış bölgelerinde baskındır; küresel envanterler 0,001 km²’yi aşan 100 milyondan fazla göl ve gölet tanımlamaktadır ve bunlar toplu olarak yaklaşık 4,2 milyon km² veya Dünya’nın kara yüzeyinin yaklaşık %2,8’ini kaplamaktadır.^[41] Buna karşılık, rezervuarlar ve su tutma yapıları küresel olarak dağılmıştır ancak Uluslararası Büyük Barajlar Komisyonu’nun (ICOLD) son sayımlara göre 15 metreden yüksek 62.000’den fazla yapıyı kaydettiği Çin, Amerika Birleşik Devletleri ve Hindistan gibi baraj yoğun alanlarda kümelenmiştir; sadece büyük mühendislik sistemlerinden kabaca 0,26 milyon km² su tutulmaktadır.^[42][40] Tahminler, dünya çapında 0,1 hektarı aşan 4,4 milyona kadar rezervuar olduğunu, bunun da bölgesel yağış modellerine bağlı olarak tarım arazisi alanının %0,1 ila %6’sını ekleyen tarım bölgelerindeki yaygın düşük teknolojili inşaatları yansıttığını göstermektedir.^[43][41]

Hidrolojik olarak göller, çeşitli sucul ekosistemleri besleyen çoklu giriş ve çıkışlara sahip kararlı depolama olarak yüzey suyu sistemlerine entegre olurken, rezervuarlar nehir havzalarında dinamik düzenleyiciler olarak işlev görür; tortuları ve besinleri hapsederek aşağı havza akışlarını ve biyolojik çeşitliliği değiştirir.^[44] Küresel göl yüzey alanı, 1980’ler–1990’lar ile 2000’ler arasında 39.784 km²’lik net bir artış göstermiştir; bu artış kısmen rezervuar genişlemeleri ve buzul ve permafrost beslemeli sistemlerdeki iklim kaynaklı değişikliklerle dengelenmiştir.^[45] Bu durgun sular toplu olarak erişilebilir yüzey tatlı suyunun önemli bir bölümünü temsil eder, ancak rezervuarlar genellikle baraj tasarım yükseklikleri ve havza geometrilerinden etkilenen daha büyük hacim-alan oranları ile farklı ölçekleme ilişkileri sergiler.^[46]

Sulak Alanlar ve Mevsimsel Kütleler

Sulak alanlar, toprağın suyla doymasının toprak gelişimini, bitki örtüsünü ve ilişkili biyotayı birincil olarak etkilediği, genellikle yıl boyunca veya belirli dönemlerde zemin yüzeyinde veya yakınında durgun veya akan yüzey suyu içeren karasal ve sucul ekosistemler arasındaki geçiş bölgelerini oluşturur. Bu alanlar, otsu bitkilerin hakim olduğu bataklıklar, odunsu bitki örtüsüne sahip bataklık ormanları, ana su kaynağı olarak yağışa dayalı turbalıklar (bog) ve yeraltı suyu ile beslenen mineralli turbalıklar (fen) gibi çeşitli formları kapsar; hepsi jeomorfolojik konum, su kaynağı (yağış, yüzey girişi veya yeraltı suyu) ve hidroperiyod gibi faktörlere göre sınıflandırılır. Sulak alanlardaki yüzey suyu, aşağı havza taşkınlarını azaltmak için yüksek akış olayları sırasında geçici depolama, tortulaşma ve biyolojik alım yoluyla besin döngüsü ve bitişik nehirlere veya göllere boşalmadan önce partiküllerin ve kirleticilerin filtrelenmesi dahil olmak üzere kritik hidrolojik roller üstlenir.^{[47][48][49][50]}

Geçici göletler, ilkbahar havuzları ve aralıklı sulak alanlar dahil olmak üzere mevsimsel yüzey suyu kütleleri, öncelikle yağışlı mevsimlerde veya yağış darbeleri sırasında dolan ve periyodik olarak kuruyan sığ, genellikle izole özelliklerdir; bunlar tutarlı çok yıllık akıştan ziyade epizodik yağış, kar erimesi veya sığ yeraltı suyu dalgalanmaları gibi değişken hidroloji tarafından yönlendirilir. Bu sistemler, tipik olarak haftalar ila aylar süren belirgin hidroperiyotlar sergiler; özelleşmiş amfibi üremesini, omurgasız topluluklarını ve değişen ıslak-kuru döngülere uyarlanmış bitki zonasyonunu desteklerken, daha büyük yüzey ağlarıyla bağlantı olayları sırasında bölgesel yeraltı suyu beslenmesine ve besin taşınımına katkıda bulunur. Geçici akarsular ve göletler, kalıcı yüzey ifadesinden yoksun olsalar da, aktif fazlarda su, tortu ve organik maddeleri ileterek çok yıllık benzerlerine analoji ekolojik işlevler yerine getirir; küresel gözlemler, 1980’lerin ortasından 2010’ların ortasına kadar boreal ormanlar ve kurak havzalar gibi bölgelerde yoğunlaşan bu tür mevsimsel yüzey suyu kapsamının yaklaşık 83.000 km² net genişlemesini göstermektedir.^{[51][52][53][54]}

Ölçüm ve İzleme

Geleneksel ve Uzaktan Algılama Yöntemleri

Yüzey suyunu ölçmek için geleneksel yöntemler, öncelikle debi, su seviyesi (nivelman) ve hız gibi parametreleri nicelendirmek için yerinde enstrümantasyon ve manuel teknikleri içerir. Bir noktadan birim zamanda geçen su hacmi olan akarsu debisi, yaygın olarak hız-alan yöntemi kullanılarak hesaplanır; burada su hızı, kanal kesiti boyunca birden fazla noktada ölçülür ve toplam akışı tahmin etmek için ilgili derinlikler ve genişliklerle entegre edilir.^[55] Bu yaklaşım, sığ akarsularda sığlama çubukları veya daha derin kanallarda kablolardan asılı mekanik akım ölçerlere (Price ölçeri gibi) dayanır ve doğruluğu sağlamak için ölçümler 40 saniyeyi aşan aralıklarla alınır.^[55][56]

Su seviyesi, akarsuya bağlı durgunlaştırma kuyularında ölçüm istasyonlarında sürekli olarak kaydedilir; burada şamandıra mekanizmaları veya basınç transdüserleri, sabit bir referansa göre su seviyesindeki dalgalanmaları tespit eder.^[57] ABD Jeolojik Araştırmalar Kurumu (USGS) gibi ajanslar tarafından işletilen bu istasyonlar, sel tahmini ve su kaynakları yönetimi için gerekli uzun vadeli kayıtları sağlar, ancak periyodik kalibrasyon gerektirirler ve belirli konumlarla sınırlı olduklarından genellikle ölçüm yapılmayan havzalardaki uzamsal değişkenliği kaçırırlar.^[57] Manuel debi ölçümleri, özellikle akustik yöntemlerin yetersiz kalabileceği yüksek akışlar sırasında otomatik kayıtları tamamlar ve iyi kurulmuş sahalar için tipik olarak %5’in altındaki belirsizliklerle on yılları kapsayan veri setleri sağlar.^[58]

Uzaktan algılama yöntemleri, yüzey suyu kapsamını, seviyelerini ve dinamiklerini geniş, erişilemeyen alanlarda izlemek için uydu platformlarından yararlanır ve geleneksel nokta tabanlı verileri sinoptik kapsamla tamamlar. ESA’nın Envisat ve Sentinel-3 gibi görevlerindeki nadir (dik) bakışlı enstrümanları kullanan uydu radar altimetresi, mikrodalga darbelerinin dönüşünü zamanlayarak su yüzeyi yüksekliklerini ölçer; göller ve seçili nehirler için nadir dışı dönüşleri hesaba katan dalga formu yeniden takibinden sonra 10-30 cm doğruluk elde eder.^[59][60] Jason serisi ve CryoSat-2 gözlemlerini birleştiren çoklu görev altimetri veri setleri, iç su seviyelerinin küresel zaman serilerini mümkün kılarak mevsimsel değişimleri ve depolamadaki uzun vadeli eğilimleri ortaya çıkarır.^[61]

Optik ve mikrodalga görüntüler, su kütlelerini belirleyerek ve bulanıklık veya kapsam gibi parametreleri tahmin ederek izlemeyi daha da destekler; 30 metre çözünürlüklü Landsat uyduları, 1984’ten beri spektral indeksler aracılığıyla yüzey suyunu tespit ederken, Sentinel-1’den gelen sentetik açıklıklı radar (SAR), nehir genişliklerinin ve sulak alanların her türlü hava koşulunda haritalanması için bulutların içinden geçer.^[62][63] 2022’de başlatılan Yüzey Suyu ve Okyanus Topografisi (SWOT) görevi, nehir deşarjlarını ve göl hacimlerini 100 metreye kadar ölçeklerde gözlemlemek için geniş şeritli altimetriyi entegre ederek geleneksel ölçüm ağlarındaki boşlukları ele alır.^[64] Ancak bu teknikler, bitki örtüsü girişimi ve kaba yeniden ziyaret süreleri (10-35 gün) nedeniyle zorluklarla karşılaşmakta ve doğrulama için yer verileriyle birleştirmeyi gerektirmektedir.^[62][60]

Veri Zorlukları ve Doğruluk Sorunları

Debi ve kalite dahil olmak üzere yüzey suyu parametrelerinin doğru ölçümü, geleneksel ölçüm yöntemlerindeki doğal sınırlamalar nedeniyle engellenmektedir. Akarsu akış verileri tipik olarak, su seviyesini debi ile ilişkilendiren derecelendirme (rating) eğrileri kullanılarak sürekli seviye kayıtlarından hesaplanır; ancak bu eğriler kanal oyulması, tortu birikimi ve bitki büyümesi nedeniyle zamanla bozulur ve ideal olmayan koşullar altında %5-15 veya daha fazla belirsizlik getirebilen periyodik yeniden kalibrasyon gerektirir.^[58] Debi tahmini için giderek daha fazla kullanılan Akustik Doppler akım profilleyicileri (ADCP’ler), demir içeren ortamlardaki manyetik girişimden veya yoğun kanopiler altındaki sinyal zayıflamasından kaynaklanan hatalarla karşılaşır, bu da potansiyel olarak konumsal doğruluğu ve dolayısıyla hız ölçümlerini azaltır.^[65][66]

Su kalitesi izleme, sensör yanlışlıklarından ve çevresel girişimlerden kaynaklanan ek zorluklarla karşılaşır. Çözünmüş oksijen veya bulanıklık gibi parametreler için yerinde sensörler, genellikle kalibrasyon kayması ve biyolojik büyümenin probları tıkadığı biyolojik kirlenme yaşar; bu da düzenli bakım yapılmazsa %10-20’yi aşabilen veri tutarsızlıklarına yol açar.^[67][68] Kentsel ortamlar, çeşitli kirleticilerden gelen yüksek veri hacimleri, gerçek zamanlı analizi karmaşıklaştırarak ve gözden kaçan anormallik riskini artırarak bu sorunları güçlendirir.^[69]

Uzaktan algılama teknikleri, geniş kapsam sunarken, yüzey suyu tespitinde hassasiyeti sınırlayan çözünürlük ve atmosferik kısıtlamalardan muzdariptir. Landsat gibi optik uydular, 3 hektardan küçük su kütleleri için karışık piksellerle mücadele eder ve tropikal bölgelerde gözlemlerin %70’ini engelleyen bulut örtüsü nedeniyle etkisiz hale gelir.^[70] Sentetik açıklıklı radar (SAR) bulutları azaltır ancak yüzey pürüzlülüğü değişimlerine duyarlıdır, bu da kapsamlı yer doğrulaması olmadan debi veya kapsam tahminlerini karmaşıklaştırır.^[71] Bu sınırlamalar, özellikle küresel nehirlerin %50’sinden fazlasını oluşturan ölçüm yapılmayan havzalarda kalıcı veri boşluklarına katkıda bulunur; burada modeller seyrek kayıtlardan tahmin yapmak zorunda kalır ve tahmin hatalarını artırır.^[72]

Küresel eşitsizlikler doğruluk sorunlarını şiddetlendirir; izleme kapasitesi insani gelişme endeksleriyle ters orantılıdır; düşük gelirli ülkeler genellikle yeterli istasyonlardan yoksundur ve bu da su kaynağı değerlendirmelerini baltalayan eksik veri setlerine yol açar.^[73] Amerika Birleşik Devletleri’nde eyalet düzeyindeki anketler, parametrelerdeki ve zamansal kapsamdaki tutarsızlıkların ulusal ölçekli analizleri engellediği parçalanmış veri toplamayı ortaya koymaktadır.^[72] Bunların ele alınması, hibrit sensör ağları ve gelişmiş modelleme dahil olmak üzere entegre yaklaşımları gerektirir, ancak finansman kısıtlamaları, iyileştirilmiş doğruluğun önündeki birincil engel olmaya devam etmektedir.^[74]

Kalite Değerlendirmesi ve Kirlilik Kaynakları

Doğal ve Antropojenik Kirleticiler

Yüzey suyundaki doğal kirleticiler, temel olarak kalsiyum, magnezyum, demir ve manganez gibi çözünmüş mineralleri nehirlere ve göllere salan kayaçların ve toprakların ayrışması dahil olmak üzere jeolojik ve biyolojik süreçlerden kaynaklanır. Bu iyonlar su sertliğine katkıda bulunur ve estetik eşikleri aşabilir; demir konsantrasyonları, demir açısından zengin ana kayaya sahip bölgelerde sıklıkla 0,3 mg/L’yi aşarak lekelenmeye ve tat sorunlarına yol açar. Ayrıca, arsenik ve florür gibi iz elementler volkanik aktivite, jeotermal kaynaklar ve tortul kaya sızması yoluyla doğal olarak oluşur; örneğin, Bangladeş ve ABD’nin güneybatısındaki bazı bölgelerde yeraltı suyu etkisindeki yüzey sularındaki arsenik seviyeleri jeojenik kaynaklardan 10-50 µg/L’ye ulaşarak insan girdisi olmadan sağlık riskleri oluşturabilir. Eütrofik göllerdeki siyanobakteriyel patlamalardan kaynaklanan hümik asitler ve alg toksinleri gibi doğal bozunumdan kaynaklanan organik kirleticiler kaliteyi daha da bozar; mikrosistin konsantrasyonları bazen yaz durgunluğu sırasında ılıman göllerde 1 µg/L’yi aşar. Dik arazilerdeki veya orman yangını sonrası manzaralardaki erozyondan kaynaklanan tortu yükleri, bir başka yaygın doğal kirleticiyi temsil eder; düzenlenmemiş havzalardaki ABD nehirlerinde askıda katı maddeler ortalama 100-500 mg/L olup ışık geçirgenliğini ve habitat uygunluğunu azaltır.

Antropojenik kirleticiler, tarımsal akış, endüstriyel deşarjlar ve kentsel atık sulardan kaynaklanan ve doğal temel değerleri çok aşan konsantrasyonlarda aşırı besin maddeleri, pestisitler, ağır metaller ve yeni ortaya çıkan bileşikler sunarak küresel olarak yüzey suyu kirliliğine hakimdir. Gübrelerden ve gübreden gelen azot ve fosfor ötrofikasyona neden olur; küresel nehir fosfor yükleri, yoğunlaşan tarım nedeniyle sanayi öncesi zamanlardan bu yana üç kat artmış ve Meksika Körfezi’ndeki gibi yılda 15.000 km²’den fazla alana yayılan ölü bölgelerle (hipoksik bölgeler) sonuçlanmıştır.^[75] Büyük tarım arazilerinde 1 kg/ha’yı aşan oranlarda uygulanan atrazin ve glifosat gibi pestisitler, USGS izlemesine göre fırtına olmayan dönemlerde ABD akarsularının %70-90’ında tespit edilen ng/L ila µg/L seviyelerinde yüzey sularında kalıcıdır.^[6] Madencilik atıklarından ve endüstriyel atık sulardan kaynaklanan kurşun, cıva ve kadmiyum gibi ağır metaller tortularda birikir; kirli nehirlerden gelen balıklardaki cıva konsantrasyonları genellikle 0,3 mg/kg yaş ağırlığı aşarak besin zincirleri yoluyla biyolojik olarak birikir.^[76] Farmasötikler (örneğin antibiyotikler, hormonlar) ve per- ve polifloroalkil maddeler (PFAS) dahil olmak üzere yeni ortaya çıkan kirleticiler, atık su arıtma verimsizlikleri yoluyla girer; PFAS, ABD yüzey sularının %45’inden fazlasında 4-10 ng/L medyan konsantrasyonlarda tespit edilmiş olup imalat ve yangın söndürme köpüğü kullanımıyla bağlantılıdır.^[77] Kentsel yağmur suyu, yağları, plastikleri ve yol tuzlarını taşıyarak metropol akarsularında klorür seviyelerini 100-500 mg/L’ye yükseltir ve sucul organizmalarda osmoregülasyonu bozar.^[78]

Doğal ve antropojenik faktörler arasındaki etkileşim kirlenme risklerini artırır; örneğin, asit madeni drenajı doğal metal sızmasını şiddetlendirirken, hidrolojideki iklim kaynaklı değişiklikler azalan su hacimlerinde kirleticileri yoğunlaştırır. USGS gibi ajanslardan alınan izleme verileri, doğal temel değerlerin eşikler belirlediğini (örneğin <10 µg/L arsenik), ancak antropojenik girdilerin bunları rutin olarak ihlal ettiğini ortaya koymakta ve önyargılı akademik incelemelerde sıklıkla teşvik edilen genelleştirilmiş çevresel anlatılar yerine kaynağa özgü azaltmayı gerektirmektedir.^[79] E. coli ve virüsler dahil olmak üzere arıtılmamış kanalizasyondan kaynaklanan patojenler, akut sağlık tehditleri oluşturur; fekal indikatör bakterileri, birleşik kanalizasyon taşmalarına bağlı yağış sonrası olaylarda örneklenen ABD nehirlerinin %20-30’unda rekreasyonel standartları (örneğin 126 CFU/100 mL) aşmaktadır. Küresel olarak, besin kirliliğinin %50-70’ine tarımsal kaynaklar, %10-20’sine endüstriyel kaynaklar ve geri kalanına belediye atık suları katkıda bulunur; bu da bazı literatürdeki kanıtlanmamış iklim atıfları yerine arazi kullanımı yoğunlaşmasına olan nedensel bağlantıların altını çizer.^[80]

İzleme Standartları ve Sağlık Riskleri

Yüzey suyu izleme standartları, içme, rekreasyon ve sucul yaşam desteği gibi belirlenmiş kullanımlar için gerekli kalite parametrelerini değerlendirmek üzere, öncelikle Çevre Koruma Ajansı (EPA) tarafından yönetilen ABD Temiz Su Yasası gibi düzenleyici çerçeveler aracılığıyla oluşturulur.^[81] Bu standartlar, ağır metallerin maksimum konsantrasyonları (örneğin, sucul yaşamı korumak için tatlı suda kadmiyum için 5,0 μg/L), toplam fosfor gibi besin maddeleri (ötrofikasyonu önlemek için eyalete göre değişen ancak genellikle 0,1 mg/L’nin altında) ve pH (6,5-9,0), çözünmüş oksijen (sıcak su balıkçılığı için minimum 5,0 mg/L) ve bulanıklık dahil olmak üzere fiziksel-kimyasal göstergeler için sayısal kriterleri içerir.^[82] İzleme protokolleri, su kütlesi sınıflandırmasına göre belirlenen sıklıklarla (örneğin, birincil temas rekreasyonu için belirlenen nehirler için aylık) sabit istasyonlarda düzenli örneklemeyi ve EPA onaylı protokollerde belirtilen yöntemleri kullanarak geleneksel kirleticiler, patojenler ve yeni ortaya çıkan kirleticiler için analizi gerektirir.^[83]

Küresel olarak, Dünya Sağlık Örgütü (WHO), yüzey suyu genellikle içilebilir kullanım için arıtma gerektirdiğinden, katı sayısal eşikler yerine mikrobiyal ve kimyasal tehlikelere odaklanan yüzey suyu kaynakları için su güvenliği planlarını vurgulayan yönergeler sağlar.^[84] Avrupa Birliği’nde, Su Çerçeve Direktifi, “iyi ekolojik ve kimyasal duruma” ulaşmak için izlemeyi zorunlu kılar; biyokimyasal oksijen ihtiyacı (iyi durum için BOİ < 5 mg/L) gibi fizikokimyasal parametrelerin ve cıva (yıllık ortalama 0,05 μg/L) gibi öncelikli maddelerin yanı sıra biyolojik kalite unsurlarını değerlendirir.^[85] Standardizasyondaki zorluklar, değişen ulusal uygulamalardan kaynaklanmaktadır; gelişmekte olan bölgeler genellikle kaynak kısıtlamaları nedeniyle fekal koliform sayımları (kirliliği gösteren >200 CFU/100 mL) gibi temel göstergelere güvenir ve bu da yaygın kaynaklardan gelen riskleri potansiyel olarak hafife alır.^[86]

Kirlenmiş yüzey suyundan kaynaklanan sağlık riskleri, öncelikle mikrobiyal patojenlerden ve kimyasal kirleticilerden kaynaklanır; patojenler su kaynaklı hastalıklar yoluyla en acil tehdidi oluşturur. Fecal kirlenme, Escherichia coli ve Vibrio cholerae gibi bakterileri, norovirüs gibi virüsleri ve Giardia lamblia gibi protozoaları vererek ishal, kolera, dizanteri ve hepatit A gibi akut hastalıklara yol açar; küresel olarak, mikrobiyolojik olarak kirlenmiş su, ağırlıklı olarak beş yaşın altındaki çocuklar arasında olmak üzere yılda tahmini 485.000 ishale bağlı ölüme neden olur.^[87] Giardia gibi protozoan kistler özellikle dirençlidir, standart klorlamada hayatta kalır ve arıtılmamış yüzey suyu rekreasyonundan (örneğin kirli göllerde yüzmek) kaynaklanan salgınlarda kanıtlandığı gibi uzun süreli ishal ve emilim bozukluğu semptomlarıyla giardiasise neden olur.^[88]

Ağır metaller (örneğin, içme kaynakları için >10 μg/L arsenik WHO kılavuzu) ve tarımsal akıştan kaynaklanan pestisitler dahil olmak üzere yüzey suyundaki kimyasal kirleticiler, yutulması veya dermal temas üzerine nörotoksisite, kanserojenlik ve endokrin bozulması gibi kronik etkilere neden olur.^[89] Örneğin, gübre sızmasından kaynaklanan yüksek nitrat seviyeleri (>10 mg/L) bebeklerde methemoglobinemiyi (“mavi bebek sendromu”) teşvik eder ve siyanotoksinler üreten alg patlamaları, Erie Gölü kaynaklı 2014 Toledo, Ohio su krizinde olduğu gibi maruz kalan popülasyonlarda karaciğer hasarına ve nörotoksik etkilere neden olur.^[90] Uzun vadeli maruziyet riskleri, balıklarda biyoakümülasyonun tüketim yoluyla insan sağlığı etkilerine yol açtığı (tarihsel olarak endüstriyel deşarjlarla bağlantılı cıva kaynaklı Minamata hastalığı dahil) yetersiz izleme yapılan bölgelerde artar.^[91] Arıtılmamış yüzey suyu, kirli havzalarda doğrudan insan teması için güvenli eşikleri sürekli olarak aştığından, etkili risk azaltma, kaynak kontrolü ve arıtma gerektirir.^[92]

Birincil İnsani Kullanımlar

Tarımsal Sulama ve Verimlilik

Nehirlerden, göllerden, rezervuarlardan ve kanallardan çekilen yüzey suyu, dünya çapında sulama ihtiyaçlarının önemli bir bölümünü karşılayarak yetersiz yağış alan bölgelerde mahsul ekimini mümkün kılar ve böylece tarımsal çıktıyı artırır. Küresel olarak tarım, tatlı su çekimlerinin yaklaşık %70’ini oluşturur; sulama baskın kullanımı temsil eder ve yüzey kaynakları yeraltı suyunun yanında birincil girdi sağlar. Amerika Birleşik Devletleri’nde yüzey suyu, 2023’te uygulanan tüm sulama suyunun yaklaşık %45’ini sağlamış, milyonlarca dönümlük sulanan tarım arazisini desteklemiş ve ulusal gıda üretimine orantısız bir katkıda bulunmuştur. Yüzey suyuna olan bu bağımlılık, optimum mahsul büyümesi için dağıtımı düzenleyen tam kontrollü sistemler aracılığıyla, son tahminlere göre küresel olarak sulanan alanın 307 milyon hektarın üzerine çıkmasını kolaylaştırmıştır.^{[93][94][95][96]}

Yüzey suyu sulamasının verimlilik faydaları, verimleri iklimsel değişkenliğe karşı dengeleme kapasitesinden kaynaklanır ve birim arazi başına daha yüksek ekim yoğunluğu ve çıktı sağlar. Sulama, kısmen kurak dönemlerde güvenilir su arzını destekleyen genişletilmiş yüzey suyu saptırması yoluyla 2000 yılından bu yana küresel mahsul üretimini %56 artırmıştır. Kurak ve yarı kurak bölgelerde, bu tür sistemler verimleri önemli ölçüde artırabilir; örneğin, yüzey suyundan kaynaklanan sulamanın, su stresini azaltarak ve evapotranspirasyonu ve yeşilliği artırarak Çin’in kurak alanlarında mısır verimliliğini %55 artırdığı gösterilmiştir. Ampirik çalışmalar ayrıca, karık veya havza sulaması gibi yöntemlerle yönetilen yüzey suyu uygulamasının kök bölgesi nem tutulmasını teşvik ettiğini ve benzer topraklarda yağmurla beslenen alternatiflere göre %5-20 verim artışı sağladığını, ancak Hindistan’daki gibi sistemlerde iletim kayıplarının tipik olarak %25-40 arasında değiştiğini göstermektedir.^{[97][98][99][100]}

Bölgesel vaka çalışmaları bu dinamikleri vurgulamaktadır. Kaliforniya’nın Merkezi Vadisi’nde, Sierra Nevada akışıyla beslenen rezervuarlardan gelen yüzey suyu, badem ve domates gibi yüksek değerli ürünler aracılığıyla yılda 50 milyar dolardan fazla çıktı üreten bir sektörü destekleyerek 7 milyon dönümden fazla alanı sular; burada sulama, yıl boyunca üretimi ve yağmurla beslenen ölçütleri çok aşan verimleri mümkün kılar. Benzer şekilde, Hindistan’da Ganj gibi nehirlerden beslenen kanal sistemleri kabaca 20 milyon hektarı sular; açık kanal dağıtımındaki iyileştirme gerektiren verimsizliklere rağmen, sulanmayan alanlara kıyasla Pencap’ta pirinç ve buğday verimini ikiye katlayarak gıda güvenliğine katkıda bulunur. Bu örnekler, barajlar ve saptırmalar dahil olmak üzere yüzey suyu altyapısının, su mevcudiyetini hektar başına ton gibi verimlilik ölçümlerine nedensel olarak nasıl bağladığını göstermektedir; hakemli analizler, buharlaşma ve sızıntı dengelemeleri hesaba katıldığında net pozitif getirileri doğrulamaktadır.^{[101][102][100]}

Rezervuarların yakınındaki akım ölçerler aracılığıyla yüzey suyu akışlarının izlenmesi, sulama için zamanında tahsis edilmesini sağlar ve kıtlıkları önleyerek sürdürülebilir verimlilikle doğrudan ilişkilidir. Selden hassas yüzey yöntemlerine geçiş gibi teslimattaki ilerlemeler, verimliliği daha da artırmış, verim birimi başına uygulanan suyu azaltırken hasatları korumuş veya artırmıştır; bu durum, sulanan operasyonların sulanmayanlara göre dönüm başına gelirde 2-3 kat daha iyi performans gösterdiğini gösteren ABD çiftlik anketlerinde kanıtlanmıştır. Ancak verimlilik kaynak güvenilirliğine bağlıdır; tahsislerin tarımsal talepleri önceliklendirdiği ancak verim oynaklığını önlemek için konjonktürel yönetim talep ettiği Colorado Nehri gibi havzalarda aşırı bağımlılık tükenme riski taşır.^[95][103]

Belediye ve Endüstriyel Arz

Yüzey suyu, nehirlerden, göllerden ve rezervuarlardan alınıp, bu dinamik kaynaklara özgü organik madde, patojenler ve tortuları ele almak için filtrasyon, koagülasyon ve dezenfeksiyon gibi arıtma süreçlerinin ardından kentsel nüfuslara içilebilir su sağlanmasını mümkün kılarak belediye su kaynakları için önemli bir kaynak oluşturur. Amerika Birleşik Devletleri’nde kamu arzı çekimleri 2015 yılında günde 39 milyar galona ulaşmış olup, bunun %61’i yüzey suyundan elde edilmiş ve nüfusun yaklaşık %87’sine merkezi sistemler aracılığıyla hizmet verilmiştir. Küresel olarak, büyük kentsel merkezler sularının kabaca %78’ini yüzey kaynaklarından elde etmektedir; büyük şehirlerin kümülatif günlük transferleri 500 milyar litreyi aştığından, hacimleri yüzlerce kilometre boyunca iletmek için su kemerleri gibi kapsamlı altyapılar gerekmektedir.^[104][105]

Önde gelen örnekler bu bağımlılığı göstermektedir; New York City, 8,5 milyon sakin için günde 1 milyar galondan fazla olan arzının neredeyse tamamını (%92,7 Catskill/Delaware sistemi ve %7,3 Croton havzası) arıtma ihtiyaçlarını en aza indirmek için yukarı havza arazi yönetimi yoluyla korunan yüzey suyundan sağlamaktadır. Benzer şekilde Tokyo, belediye suyunun %70’ini nehirler, göller ve kar erimesi dahil olmak üzere yüzey suyundan temin etmekte, mevsimsel akışlara ve yukarı havza kirliliğine karşı savunmasızlığa rağmen yüksek talep gören metropoller için yüzey girişlerinin ölçeklenebilirliğini vurgulamaktadır.^[106][107]

Termoelektrik santraller için soğutma ve imalat için işlem suyu dahil olmak üzere endüstriyel uygulamalar, tek geçişli veya devridaimli sistemler için uygun büyük, sürekli hacimlerde bulunabilirliği nedeniyle ağırlıklı olarak yüzey suyunu kullanır. Amerika Birleşik Devletleri’nde yüzey suyu, 2015 yılında endüstriyel çekimlerin %82’sini oluşturmuş, ulusal tatlı su kullanımının önemli bir bölümünü toplamış, termoelektrik sektörleri tek başına ısı dağılımı için günde milyarlarca galon çekmiştir. Küresel olarak, endüstriyel çekimler toplam tatlı su soyutlamasının %19’unu temsil eder; çelik üretimi ve kimyasallar gibi sektörleri desteklemek için su açısından zengin bölgelerde genellikle yüzey kaynaklarına öncelik verilir, ancak bu durum termal kirliliği ve aşağı havza tükenmesini şiddetlendirebilir.^[108][93]

Her iki sektör de yüzey suyunun değişkenliğinden kaynaklanan zorluklarla karşı karşıyadır: belediye kaynakları alg patlamaları ve gelişmiş arıtma gerektiren kirleticilerle mücadele ederken, endüstriyel kullanım yüksek sıcaklıklar veya kimyasallar içeren geri dönüş akışlarını artırır ve sucul ekosistemleri korumak için düzenleyici alım sınırlarını gerektirir. İzlemeden elde edilen ampirik veriler, Colorado Nehri gibi havzalardaki aşırı çekimin, akışta iklim kaynaklı azalmaların ortasında güvenilirliği sürdürmek için yüzey saptırmalarını koruma ile harmanlayan Phoenix ve Denver gibi şehirler için kaynakları zorladığını vurgulamaktadır.^[78]

Navigasyon, Rekreasyon ve Enerji Üretimi

Nehirler, göller ve kanallar dahil olmak üzere yüzey suyu kütleleri, kömür, tahıl ve petrol ürünleri gibi dökme emtialar için düşük maliyetli, yüksek kapasiteli taşıma rotaları sağlayarak ticari navigasyonu mümkün kılar. Amerika Birleşik Devletleri’nde, iç ve kıyı içi su yolu sistemi yılda yaklaşık 630 milyon kısa ton kargo taşır ve hacimce tüm şehirlerarası yükün yaklaşık %17’sini temsil eder.^[109] Bu hacim, demiryolu veya kamyon alternatiflerine kıyasla gemi başına önemli ölçüde daha fazla tonaj taşıyan su taşımacılığının verimliliğini vurgular, ancak dalgalanan su seviyeleri ve tortulaşma ortasında navigasyonu sürdürmek için kilitler, tarama ve kanal bakımına önemli altyapı yatırımı gerektirir. Avrupa’da, iç su yolu yük taşımacılığı performansı 2022’ye göre 2023’te %4,6 azaldı; Ren gibi ana koridorlarda toplam hacimler 276,5 milyon tona ulaştı, bu da düşük su olaylarına karşı savunmasızlığı ve diğer modlardan gelen rekabeti yansıtıyor.^[110][111] Küresel olarak, iç su yük taşımacılığı pazarı 2023’te 17,82 milyar dolar değerindeydi; sürdürülebilir lojistik talebiyle yönlendirildi ancak mevsimsel akış değişkenliği ile kısıtlandı.^[112]

Tekne gezintisi, balıkçılık, yüzme ve kano gibi yüzey sularındaki rekreasyonel faaliyetler, yaygın halk katılımını destekler ve turizm ve ekipman satışları yoluyla ekonomik faydalar sağlar. Amerika Birleşik Devletleri’nde, su bazlı rekreasyon, daha geniş açık hava ekonomisinin önemli bir bileşenini oluşturur; balıkçılık ve tekne gezintisi gibi faaliyetlere katılım yılda on milyonlarca kişiyi çeker ve belirli havzalarda genellikle tarımsal veya endüstriyel su kullanımlarıyla karşılaştırılabilir değerler sağlar.^[113] Avrupa çalışmaları, yüzme (yurtdışındaki gezginlerin %4’üne kadar) ve olta balıkçılığı (ulusal olarak %0,22 ila %33, kıta genelinde 8,7 milyon rekreasyonel deniz balıkçısına denk gelir) dahil olmak üzere su sporlarına yüksek katılım oranları göstermektedir, ancak bunlar bölgeye göre değişir ve su kalitesi ve erişimden etkilenir.^[114][115] Yalnızca tatlı su gölleri, rekreasyon dahil olmak üzere ekosistem hizmetleri sağlar ve küresel olarak yılda 1,3–5,1 trilyon dolar değerindedir; aşırı kullanım ve kirlilik baskılarına rağmen tüketim dışı insan faydalarındaki rollerini vurgular.^[116] Bu faaliyetler, boğulma veya motorlu trafikten kaynaklanan ekolojik bozulma gibi riskleri azaltmak için dengeli yönetim gerektirir; ampirik veriler erişilebilir, kirlenmemiş alanlarda daha yüksek katılım olduğunu göstermektedir.

Hidroelektrik üretimi, akan yüzey sularının kinetik ve potansiyel enerjisini barajlar ve türbinler aracılığıyla kullanarak, 2024 itibariyle dünya çapında en büyük yenilenebilir elektrik kaynağını oluşturur. Küresel kurulu hidroelektrik kapasitesi 2024’te 1.443 gigawatt’a (GW) ulaştı (1.253 GW geleneksel hidroelektrik ve 190 GW pompalı depolama), o yıl toplam elektrik üretiminin %14,3’üne katkıda bulundu.^[117][118] Amerika Birleşik Devletleri’nde hidroelektrik, kurulu üretim kapasitesinin %7’sini oluşturur, temel olarak nehir su tutma yapıları ve nehir tipi tesislerden sağlanır, ancak çıktı mevsimsel yağışlarla dalgalanır ve kuraklıklara karşı savunmasızdır.^[119] 2024’te küresel olarak 15,1 GW yeni kurulum eklendi, ancak büyüme yüksek ön maliyetler, çevresel izin gecikmeleri ve saha sınırlamaları nedeniyle güneş ve rüzgarın gerisinde kalıyor; rezervuar tortullaşması gibi nedensel faktörler azaltma yapılmadığında uzun vadeli verimliliği düşürüyor.^[120] Bu enerji üretimi aşağı havza akışlarını değiştirerek navigasyon ve rekreasyonu etkiler, ancak değişken yenilenebilir enerjiler arasında şebekeleri dengeleyen sevk edilebilir güç sağlar.^[121]

Mühendislik ve Kaynak Yönetimi

Barajlar Gibi Altyapı Gelişmeleri

Barajlar, nehirleri tutarak akışı depolayan ve düzenleyen, insan ihtiyaçları için kontrollü salınımı mümkün kılan rezervuarlar oluşturarak yüzey suyu yönetimi için birincil altyapı görevi görür.^[122] Akarsular veya nehirler üzerine inşa edilen bu yapılar, kontrolsüz selleri önlerken sulama, belediye arzı ve hidroelektrik üretimi için rezervuarlar sağlar.^[123] Amerika Birleşik Devletleri’nde federal baraj inşası, 1820’lerde ABD Ordusu Mühendisler Birliği (USACE) altında başladı ve kurak bölgelerde ekonomik büyümeyi desteklemek için 20. yüzyılda büyük ölçekli projelere dönüştü.^[124]

Önde gelen örnekler arasında, Colorado Nehri üzerinde 1936’da tamamlanan, 726 fit yüksekliğinde olan ve 2 milyon dönümlük alanda sulama suyu sağlarken 2.080 megavat hidroelektrik üreten Hoover Barajı yer alır.^[125] Benzer şekilde, Çin’in Üç Boğaz Barajı, 2.335 metre uzunluğunda ve 185 metre yüksekliğinde bir beton ağırlık yapısıdır; 2003’ten 2012’ye kadar aşamalı olarak faaliyete geçmiş, Hoover Barajı’nın 11 katı olan 22.500 MW kapasiteye sahip olmuş ve Yangtze Nehri boyunca navigasyonu kolaylaştırmıştır.^[126][127] Bu çok amaçlı barajlar aynı zamanda sel kontrolünü de destekler; küresel analizler, yıllık GSYİH riskinde %12-22’lik potansiyel azalma tahmin etmektedir; bu da hafifletilen aşırı hava etkilerinden 53-96 milyar dolarlık tasarruf anlamına gelir.^[128]

Faydalara rağmen, barajlar çevresel değişikliklere neden olur; bunlar arasında on yıllar içinde rezervuar kapasitesini azaltan tortu tutulması ve habitatları parçalayarak anadrom tür popülasyonlarını azaltan balık göçü engelleri yer alır.^[129][130] Dengelenmiş akışlar ve daha soğuk aşağı havza sıcaklıkları gibi hidrolojik değişiklikler ekosistemleri daha da bozar ve balık merdivenleri gibi azaltma önlemlerini teşvik eder, ancak etkinlik tür ve sahaya göre değişir.^[131]

Çağdaş gelişmeler sürdürülebilirliği vurgulamaktadır; 2025’te ABD tesislerinde test edilen ayarlanabilir kanatlı modeller gibi balık dostu türbin tasarımlarını ve öngörücü bakım ve sismik direnç için yapay zeka güdümlü gerçek zamanlı izlemeyi içerir.^[132][133] Yenilenebilir enerjiyle çalışan operasyonlar dahil olmak üzere iklim değişkenliğine uyum sağlayan esnek tasarımlar, kaynak sağlamayı azaltılmış ekolojik ayak izleriyle dengelemeyi amaçlamaktadır.^[134]

Yeraltı Suyu ile Bütünleşik (Konjonktürel) Kullanım

Bütünleşik (konjonktürel) kullanım, toplam su mevcudiyetini optimize etmek için yüzey suyu ve yeraltı suyu kaynaklarının koordineli yönetimini ifade eder; tipik olarak bolluk dönemlerinde fazla yüzey suyunu akiferlerde depolayarak ve kıtlık sırasında yüzey kaynaklarını desteklemek için yeraltı suyu çekerek yapılır. Bu yaklaşım, mevsimsel ve yıllık olarak dalgalanan yüzey suyu ile daha istikrarlı uzun vadeli depolama sağlayan yeraltı suyunun tamamlayıcı özelliklerinden yararlanır.^[135] Uygulamada, yönlendirilmiş yüzey akışlarıyla akiferleri yenilemek için yayma havuzları veya enjeksiyon kuyuları yoluyla yapay beslenim ve aşırı kullanımı önlemek için pompalama kontrolleri gibi teknikleri içerir.^[136]

Uygulama, özellikle kurak bölgelerde arz güvenilirliğini ve kuraklık direncini artırmada faydalar göstermiştir. Örneğin, Kaliforniya’nın Arvin-Edison Su Depolama Bölgesi’nde, 1970’lerden bu yana uygulanan konjonktürel stratejiler, yağışlı yıllarda akiferlerde yılda 500.000 akre-fit’e kadar yüzey suyunun depolanmasını sağlamış, kurak dönemlerde yeraltı suyu pompalamasına olan bağımlılığı %20-30 azaltmış ve tükenme oranlarını hafifletmiştir.^[137] Benzer şekilde, Arizona’nın Avra Vadisi’nde entegre yönetim, Colorado Nehri tahsislerini yerel akifer beslenimi ile dengeleyerek tarımsal talepleri desteklemiş ve 2016 verilerine göre çok yıllık döngülerde yaklaşık 100.000 akre-fit net depolama kazancı sağlamıştır.^[137] Hindistan’da, Pencap’taki büyük ölçekli kanal-yeraltı suyu konjonktürel sistemleri sulama verimliliğini artırmış, bazı bölgelerde su tablalarını dengelerken mahsul verimini %15-25 artırmıştır, ancak sonuçlar yönetişime göre değişmektedir.^[138]

Bu avantajlara rağmen, bütünleşik kullanım sıkı bir şekilde düzenlenmezse riskler taşır; bunlar arasında yeraltı suyunun aşırı kullanımı, akifer tükenmesi ve arazi çökmesi yer alır. Kaliforniya’nın Merkezi Vadisi’nde, tarihsel kötü yönetim, 1920’lerdeki pompalama nedeniyle San Joaquin Vadisi gibi yerlerde 1 metreyi aşan çökme oranlarına katkıda bulunmuş, etkilenen havzalarda depolama kapasitesini kalıcı olarak %20’ye kadar azaltmıştır.^[139] Yeterli beslenim olmadan çıkarmaya aşırı güvenmek, 1990’lardan bu yana 0,5-2 metrelik dikey yer değiştirmelerin belgelendiği altyapıya zarar veren Arizona’nın bazı bölgelerinde görüldüğü gibi durumu kötüleştirebilir.^[140] Bu nedenle etkili programlar, izleme, Kaliforniya’nın 2014 Sürdürülebilir Yeraltı Suyu Yönetimi Yasası gibi yasal çerçeveler ve uzun vadeli sürdürülebilirliği sağlamak için çıkarmayı beslenimle dengeleyen uyarlanabilir politikalar gerektirir.^[141][142]

Verimlilik İyileştirmeleri ve Teknolojik Gelişmeler

Damla sulama sistemleri gibi gelişmiş sulama teknolojileri, suyu doğrudan bitki köklerine vericiler aracılığıyla ileterek, sel veya karık sulama gibi yüzey uygulama yöntemlerinde doğal olan buharlaşma, yüzey akışı ve derin süzülme kayıplarını en aza indirir. Bu sistemler, iletim ve alan verimsizliklerinin daha önce önemli kayıplara neden olduğu yüzey suyuna bağımlı tarımda toplam su tüketimini geleneksel tekniklere göre %20-60 azaltabilir.^[143] Damla sulamanın benimsenmesi, yönlendirilmiş nehir ve rezervuar kaynaklarına dayanan kurak bölgelerde genişlemiştir; uygun tasarım ve yönetim, korumanın yanı sıra yüksek ürün verimi sağlar; örneğin, Kaliforniya’nın Merkezi Vadisi’nde bu tür uygulamalar, teslimat hacimlerini optimize ederek kuraklık dönemlerinde yüzey suyu saptırmalarını azaltmıştır.^[144]

Hassas sulama, toprak nem sensörleri, hava durumu verisi entegrasyonu ve uygulama oranlarını gerçek zamanlı olarak ayarlayan otomatik kontroller aracılığıyla verimliliği daha da artırır ve saha denemelerinde su kullanım verimliliğini potansiyel olarak %40’a kadar artırır.^[145] Genellikle Nesnelerin İnterneti (IoT) cihazlarıyla desteklenen bu sistemler, ürün ihtiyaçlarına ve toprak değişkenliğine göre uyarlanmış değişken oranlı uygulamayı mümkün kılarak nehirler ve kanallar gibi yüzey kaynaklarından aşırı çekimleri azaltır.^[146] Yapay zeka destekli platformlar, çok bantlı görüntüleri ve tahmin modellerini analiz ederek evapotranspirasyonu tahmin etmek ve programları optimize etmek suretiyle bunun üzerine inşa edilir; verim cezası olmaksızın sulama taleplerinde sürekli azalmalar gösteren çalışmalarda bu kanıtlanmıştır.^[147]

Uydu tabanlı platformlar dahil olmak üzere uzaktan algılama teknolojileri, rezervuar seviyeleri, nehir akışları ve sulama çekimleri hakkında yüksek çözünürlüklü veriler sağlayarak yüzey suyu izleme ve tahsisinde devrim yaratmıştır. NASA’nın 2022’de başlatılan Yüzey Suyu ve Okyanus Topografisi (SWOT) görevi, karasal yüzey suyu yükseklik değişimlerini kilometre altı ölçeklerde ölçerek, sınıraşan havzalarda verimlilik kazanımları için depolama ve deşarjın gerçek zamanlı yönetimine yardımcı olur.^[64] Sentinel görevlerinden türetilenler gibi tamamlayıcı uydu füzyon ürünleri, yarı kurak bölgelerde yüzey suyu kapsamını ve kalitesini nicelendirerek, operatörlerin yetkisiz saptırmalar veya buharlaşma sıcak noktaları gibi verimsizlikleri doğrulanmış veri setlerinde %90’ı aşan doğruluklarla tespit etmesini sağlar.^[148] Bu araçlar, salınımlara ve girişlere yönelik proaktif ayarlamalar hakkında bilgi vererek barajlar ve su kemerleri gibi altyapılardaki operasyonel israfı azaltan talep tahmini için tahmine dayalı analitiği destekler.^[149]

Politika ve Yasal Çerçeveler

Su Hakları Sistemleri: Kıyı (Riparian) ve Öncelikli Tahsis

İngiliz ortak hukukundan (common law) kaynaklanan ve öncelikle doğu Amerika Birleşik Devletleri yargı bölgelerinde benimsenen kıyı (riparian) doktrini, su kaynağına bitişik arazi sahiplerine su kullanım hakları verir ve bu arazideki faydalı kullanımlar için doğal akıştan makul bir pay alma hakkı tanır.^[150] Bu sistem altında, tüm kıyı sahipleri ilişkisel haklara sahiptir; yani kıtlık sırasında su, katı öncelik yerine makul ihtiyaçlara dayalı olarak orantılı bir şekilde paylaştırılır ve kullanımlar genellikle akarsuyun akışını aşağı havza kullanıcıları için makul olmayan bir şekilde azaltmayanlarla sınırlıdır.^[151] Bu yaklaşım, su kıtlığının daha az yaygın olduğu doğu ABD gibi bol yağış alan bölgelere uygundur ve bazı eyaletlerde daha büyük çekimler için düzenlenmiş izinleri içerecek şekilde değiştirilmiştir.^[152]

Buna karşılık, 19. yüzyılın ortalarında Kaliforniya Altına Hücum sırasında geliştirilen ve kurak batı eyaletlerinde kanunlaştırılan öncelikli tahsis (prior appropriation) doktrini, su haklarını “zamanda ilk, hakta ilk” ilkesine dayandırır. Bu ilke, izin almaları ve suyu sürekli kullanıma sokmaları koşuluyla, arazi bitişikliğine bakılmaksızın herhangi bir birey veya kuruluşun faydalı kullanım için su saptırmasına izin verir.^[153] Haklar hacim ve öncelik tarihine göre nicelendirilir; kıdemli tahsis sahipleri kıtlık sırasında küçüklerden (junior) önce tam tahsis alır ve uzun bir süre (genellikle beş yıl) kullanılmama, hakkın kaybedilmesiyle sonuçlanır; bu da su kıtlığı olan ortamlarda verimli kullanımı teşvik eder.^[151] 1876’ya kadar Colorado gibi eyaletlerde resmileştirilen bu sistem, hakların araziden ayrı olarak devredilebilirliğini kolaylaştırarak tarım ve madencilikte ekonomik kalkınmayı destekler ancak eyalet ajansları tarafından karmaşık idari gözetime yol açar.^[152]

Bu doktrinler bölgesel hidrolojiye uyumu yansıtır: kıyı hakları nemli iklimlerde doğal akışı korurken, öncelikli tahsis kurak iklimlerde kalkınmayı ve verimliliği teşvik eder; ancak kentleşme ve çevresel akışlar gibi gelişen talepleri ele almak için hibritler ve düzenlenmiş kıyı sistemleri ortaya çıkmıştır.^[151] Çatışmalar, Nebraska’nın öncelikli tahsis çerçevesi içinde 1895 öncesi kıyı iddialarını kısmen tanıması gibi, mahkemelerin bazen unsurları harmanladığı geçiş eyaletlerinde ortaya çıkar.^[156]

Uluslararası ve Eyaletler Arası Anlaşmalar

Sınıraşan yüzey sularına ilişkin uluslararası anlaşmalar, adil kullanım, işbirliği ve aşağı havza kullanıcılarına önemli zarar vermekten kaçınma ilkelerini vurgular. BM Genel Kurulu tarafından 21 Mayıs 1997’de kabul edilen Uluslararası Su Yollarının Seyrüsefer Dışı Kullanım Hukukuna İlişkin Birleşmiş Milletler Sözleşmesi, paylaşılan su yollarının kullanımı, yönetimi ve korunması için bir çerçeve oluşturarak devletlerin suları adil ve makul bir şekilde kullanmasını ve planlanan önlemler için istişarelere ve bildirimlere katılmasını şart koşar.^[157] Sözleşme, 35. taraf devletin onaylamasının ardından 17 Ağustos 2014’te yürürlüğe girmiş ve 2016’daki küresel açılımından sonra UNECE üyesi olmayanlar da dahil olmak üzere 2024 itibariyle 39 tarafa sahiptir.^[158] Adil kullanım hakkındaki 5. Madde ve önemli zarar vermeme hakkındaki 7. Madde gibi sözleşmenin temel maddeleri, örf ve adet hukukundan türemiştir ancak yukarı havza devletleri arasındaki egemenlik endişeleri nedeniyle sınırlı kabul görmüştür.^[158]

Bunu tamamlayan, BM Avrupa Ekonomik Komisyonu tarafından yönetilen 1992 Sınıraşan Su Yollarının ve Uluslararası Göllerin Korunması ve Kullanılması Sözleşmesi (Su Sözleşmesi), paylaşılan yüzey sularının ve bağlantılı yeraltı sularının izlenmesi, kirliliğin önlenmesi ve sürdürülebilir yönetimi için ortak organları zorunlu kılar.^[159] Başlangıçta bölgesel bir araç olan bu sözleşme, 2016’da küresel uygulanabilirliğe geçmiş ve 2024 yılına kadar 50’den fazla tarafla, veri değişimi ve acil durum müdahale protokolleri aracılığıyla Tuna ve Ren nehirleri gibi havzaya özgü anlaşmaları kolaylaştırmıştır.^[159] Bu çerçeveler, uyuşmazlık çözümü için akışlar ve kalite hakkındaki ampirik verilere öncelik verir, ancak birçok durumda bağlayıcı tahkim mekanizmaları olmadığından uygulama devletin iyi niyetine dayanır.^[160]

Amerika Birleşik Devletleri’nde, Anayasa’nın I. Maddesi, 10. Bölümü uyarınca Kongre tarafından onaylanan eyaletler arası sözleşmeler (compacts), özellikle kıyı haklarının yerini öncelikli tahsis doktrinlerine bıraktığı kurak batı havzalarında yüzey suyunu eyalet sınırları arasında paylaştırır. 24 Kasım 1922 tarihli Colorado Nehri Sözleşmesi, havzayı Yukarı (Colorado, New Mexico, Utah, Wyoming) ve Aşağı (Arizona, Kaliforniya, Nevada) bölümlere ayırır ve yıllık ortalama akışın 16,5 milyon akre-fiti aştığı tahminlerine dayanarak, Yukarı Havza’nın Lee Ferry, Arizona’da Aşağı Havza’ya yılda en az 75 milyon akre-fit teslim etmesini zorunlu kılar.^[161] “Nehir Kanunu”nun temeli olan bu anlaşma, Hoover Barajı gibi aşağı havza baraj inşaatlarını mümkün kılmış, ancak 2000 yılından bu yana ortalama 12,4 milyon akre-fit olan gözlemlenen akışlar altında zorlanmış ve 1944 ABD-Meksika anlaşması ve 1970’ler müzakereleri gibi ek kararnameleri teşvik etmiştir.^{[161] [162]}

Ek sözleşmeler diğer havzaları ele alır; örneğin, 1943 Cumhuriyetçi Nehir (Republican River) Sözleşmesi, suları Colorado, Kansas ve Nebraska arasında sulama tükenmeleri için ayarlanan sanal akış modellerini kullanarak paylaştırır ve uyumu yeraltı suyu pompalama sınırları aracılığıyla çözen bir sözleşme komisyonu tarafından yönetilir.^[163] Dört eyalet ve federal hükümeti içeren 1961 Delaware Nehri Havzası Sözleşmesi, eyaletler arası Delaware Nehri Havzası Komisyonu aracılığıyla yüzey suyu tahsisini sel kontrolü ve kalite standartları ile bütünleştirir.^[164] Eyaletler arası yüzey tatlı suyunun %95’inden fazlasını kapsayan bu tür 20’den fazla batı sözleşmesi mevcuttur; davaları azaltmak için belirsiz eşitlik yerine nicel tahsisleri vurgular, ancak iklim değişkenliği kuraklık olasılıkları için değişiklikler gerektirmiştir.^[165][166]

Düzenleyici Evrim ve Uygulama

Amerika Birleşik Devletleri’nde yüzey suyunun düzenlenmesi, 19. yüzyılın sonlarında, çevresel kaliteden ziyade öncelikle navigasyonu ve ticareti korumak için atıkların gezilebilir sulara boşaltılmasını yasaklayan 1899 Nehirler ve Limanlar Tahsisat Yasası ile başladı.^[167] Bu federal yetki, Ticaret Maddesi (Commerce Clause) kapsamında kullanıldı ve nakliye yollarındaki engellere odaklandı; uygulama ABD Ordusu Mühendisler Birliği (USACE) tarafından verilen sivil cezalarla sınırlıydı.^[168] Erken eyalet düzeyindeki çabalar bunu tamamladı, genellikle endüstriyel atık sulardan kaynaklanan yerel kirliliği ele aldı, ancak kapsamlı ulusal standartlardan yoksundu.

İkinci Dünya Savaşı sonrası sanayileşme, vaka bazlı azaltma konferansları ve kanalizasyon arıtımı için eyaletlere verilen hibeler yoluyla su kirliliğini hedefleyen ilk büyük ABD yasası olan 1948 Federal Su Kirliliği Kontrol Yasası (FWPCA) ile başlayan daha geniş federal müdahaleyi teşvik etti.^[169] 1956, 1965 ve 1970’teki sonraki değişiklikler finansmanı ve araştırmayı genişletti ancak katı atık su limitleri yerine teknoloji tabanlı kontrollere vurgu yapan işbirlikçi bir federal-eyalet yaklaşımını sürdürdü.^[169] 1972 Temiz Su Yasası (CWA) değişiklikleri ile “gezilebilir suları” geniş federal yargı yetkisi iddia etmek için “Amerika Birleşik Devletleri suları” olarak yeniden tanımlayan, noktasal kaynak deşarj edenlerin Ulusal Kirletici Deşarj Eliminasyon Sistemi (NPDES) izinlerini almasını zorunlu kılan ve 1977’ye kadar 24,7 milyar dolarlık inşaat hibeleriyle desteklenen 1983’e kadar yüzülebilir ve balık tutulabilir sular için ara hedefler belirleyen önemli bir değişim meydana geldi.^{[169] [170]} 1987 Su Kalitesi Yasası, eyalet liderliğindeki toplam maksimum günlük yük (TMDL) programlarını tanıtarak noktasal olmayan kaynak kirliliğini ve yağmur suyu deşarjlarını daha da ele aldı.^[169]

Yüzey suyu düzenlemelerinin uygulanması, temel olarak Çevre Koruma Ajansı (EPA) tarafından yönetilir; EPA, NPDES izinlerini denetler, atık su kılavuzları yayınlar ve uyum izlemesi yürütürken, 2023 itibariyle izinlerin %90’ından fazlasını kapsayan nitelikli eyaletlere günlük uygulamayı devreder.^[171] Mekanizmalar arasında habersiz denetimler, kendi kendine bildirilen deşarj izleme raporları (DMR’ler) ve idari emirler, ihlal başına günlük 66.712 $’a kadar sivil cezalar (2024’te enflasyona göre ayarlanmış) ve bilerek yapılan ihlaller için cezai kovuşturma gibi yaptırımlar yer alır.^[169] USACE, sulak alanlara ve sulara taranmış veya dolgu malzemesi deşarjları için CWA Bölüm 404’ü uygular ve kalkınmayı sucul ekosistem korumasıyla dengeleyen izinler gerektirir.^[172] Su kalitesi kontrol kurulları gibi eyalet ajansları, bozulmuş sular için izin ve TMDL işlemlerini yürütür ve EPA’nın eyalet kararlarını veto etme yetkisi vardır.^[173] 1970’ten bu yana yüzey suyu temizliği için yapılan federal harcamalar toplamda yaklaşık 4,8 trilyon dolardır (2017 doları ile); bu, tarımdan kaynaklanan noktasal olmayan kaynak katkıları gibi dağınık etkiler nedeniyle düzenlenmesi daha zor olan devam eden zorluklar ortasında sürdürülen yaptırım çabalarını yansıtmaktadır.^[174]

Çevresel Etkileşimler ve Ekoloji

Ekosistem Hizmetleri ve Biyolojik Çeşitlilik Desteği

Nehirler, göller ve sulak alanlar dahil olmak üzere yüzey suyu kütleleri, temiz içme suyu sağlama, tarım için sulamayı destekleme ve insan tüketimi için balık verme gibi kritik tedarik edici ekosistem hizmetleri sunar.^[175][176] Bu sistemler ayrıca, sucul bitki örtüsü ve tortular tarafından filtreleme yoluyla doğal su arıtma, yüksek akışlar sırasında depolama ve kademeli salınım yoluyla sel kontrolü ve bitişik kıyı bölgelerinde toprak verimliliğini koruyan besin döngüsü gibi düzenleyici hizmetler sunar.^[177][178] Kültürel hizmetler, balık tutma, tekne gezintisi ve yaban hayatı izleme gibi rekreasyonel fırsatların yanı sıra doğal manzaralardan elde edilen estetik ve manevi değerleri kapsar.^[16][179]

Ekonomik değerlemeler bu hizmetlerin büyüklüğünü vurgulamaktadır; örneğin, küresel tatlı su gölleri tek başına tedarik, düzenleme ve kültürel faydalarla yıllık tahmini 1,3 ila 5,1 trilyon ABD doları katkıda bulunmaktadır.^[116] Kuzey Amerika’da, büyük göller önemli miktarda arıtılmış su temini, ticari balıkçılık ve rekreasyonu desteklemekte olup, ampirik değerlendirmeler diğer biyomlara kıyasla yüksek alan başına değer göstermektedir.^[180] 699 gözlemin meta-analizi, habitat sağlama ve su kalitesi bakımı dahil olmak üzere göl ekosistemi hizmetlerinin, genellikle doğrudan ekstraktif kullanımları aşan önemli piyasa dışı değerler sağladığını doğrulamaktadır.^[181]

Yüzey suları, özellikle akış rejimlerinin ve bağlantısallığın niş uzmanlaşmasını mümkün kıldığı dinamik nehir ve lentik ortamlarda yüksek tür zenginliğini teşvik eden çeşitli habitatlar sağlayarak biyolojik çeşitliliği sürdürür.^[182] Dünya yüzeyinin %1’inden azını oluşturan tatlı su ekosistemleri, orantısız bir endemizm ve dinamizm barındırır; 100.000’den fazla tanımlanmış hayvan türünü ve ekolojik istikrar için gerekli sayısız mikrobu destekler.^[182] Ampirik veriler, akarsu ve göllerdeki daha büyük habitat heterojenliğinin, bozulmalara karşı tampon oluşturarak ve direnci artırarak yüksek alfa çeşitliliği ile ilişkili olduğunu göstermektedir; örneğin, nehirlerdeki çeşitli akış modelleri, besin ağları için kritik olan omurgasız ve balık topluluklarını teşvik eder.^[183][184]

Bu sistemlerdeki biyolojik çeşitlilik, 100 ülkede tür zenginliği ile iç su balıkçılığı verimleri arasındaki pozitif korelasyonlarla kanıtlandığı üzere insan yararlarını doğrudan destekler; çeşitli topluluklar, sucul bağlamlarda trofik istikrar ve tozlaşma benzeri hizmetler nedeniyle birim çaba başına %20’ye kadar daha yüksek avlar sağlar.^[185] Yüzey sularındaki kıyı ve sucul bitki örtüsü, birincil üretim ve gen akışı gibi destekleyici hizmetleri kolaylaştırır; bu da zararlı popülasyonlarını ve besin taşınımını düzenleyen salmonidler gibi göçmen türler için göç ve üremeyi mümkün kılar.^[186] Bu etkileşimler nedensel bağlantıların altını çizer: bozulmamış yüzey suyu bağlantısallığı metapopülasyonları koruyarak parçalanmış sistemlerde gözlemlenen yerel yok oluşları önler.^[187]

İnsan Faaliyetlerinden Kaynaklanan Değişiklikler ve Restorasyon Çabaları

İnsan faaliyetleri, altyapı geliştirme, arazi kullanımı değişiklikleri ve kirlilik girdileri yoluyla yüzey suyu sistemlerini derinden değiştirmiş, genellikle akış değişkenliğini azaltmış, habitatları parçalamış ve kaliteyi bozmuştur. 20. yüzyılın sonlarında dünya çapında 45.000’den fazla büyük yapıya ulaşan barajlar ve rezervuarlar, kuzey yarımküredeki en büyük 139 nehir sisteminden gelen deşarjın yaklaşık %77’sini düzenlemiş, bu da tortu taşınımının azalmasına, termal rejimlerin değişmesine ve sucul türler için göç yollarının tıkanmasına yol açmıştır.^[188][189] Kanallaştırma ve kentleşme, akarsuları düzelterek, geçirimsiz yüzeylerden gelen tepe akışlarını artırarak ve erozyon oranlarını yükselterek bu etkileri şiddetlendirir; örneğin, kentsel gelişim, yağmur suyu akış hacimlerini gelişim öncesi koşullara kıyasla 2-16 kat artırarak daha yüksek tortu, besin ve kirletici yükleri taşıyabilir.^[190][191]

Tarımsal ve endüstriyel uygulamalar, aşırı besin maddeleri, pestisitler ve ağır metaller ekleyerek yüzey suyu kalitesini daha da bozar; tarım, küresel tatlı su çekimlerinin yaklaşık %70’ini oluşturur ve genellikle alıcı sularda ötrofikasyona ve hipoksik bölgelere neden olur.^[192] Amerika Birleşik Devletleri’nde, orta büyüklükteki barajlar, insan kaynaklı akarsu parçalarının %73’ünü oluşturur ve nehir parçalanmasına bağlı küresel tatlı su yaban hayatı popülasyonlarında %84’lük ortalama bir düşüşe katkıda bulunur.^[193][194] Bu değişiklikler, alg patlamalarını teşvik eden ve oksijen seviyelerini düşüren su durgunluğunu teşvik eden rezervuarlarla ve aşağı havza akışlarını azaltan sulama saptırmalarıyla doğal hidrolojik döngüleri bozar.^[195]

Restorasyon çabaları, değişiklikleri tersine çevirerek ve ekosistemleri rehabilite ederek bu etkileri hafifletmeyi amaçlar. ABD’de American Rivers gibi kuruluşlar tarafından yönetilen 200’den fazla proje ile baraj kaldırma işlemleri ivme kazanmıştır; bu projeler doğal akış rejimlerini, tortu dinamiklerini ve balık geçişini restore eder. Örneğin, Washington, ABD’deki Olimpik Yarımadası’ndaki Elwha ve Glines Kanyon barajlarının 2011-2014 yıllarında kaldırılması, 70 millik nehir habitatını yeniden bağlamış ve beş yıl içinde genç Chinook somonu yoğunluğunu %200’den fazla artırmış, ayrıca aşağı havza plajlarını ve kıyı bölgelerini yeniden inşa eden 18 milyon metreküp tortunun yeniden dağılımını sağlamıştır.^[196] Sulak alan restorasyonu, kirletici filtrasyonunu ve sel azaltmayı artırarak bu eylemleri tamamlar; planlanan baraj kaldırmalarının ardından Klamath Havzası’ndakiler gibi su tutulan alanları doğal sulak alanlara dönüştüren projeler, Lost River emicileri gibi nesli tükenmekte olan türleri destekleyen binlerce dönümlük habitat yaratmıştır.^[197][198]

Kanalları yeniden mendereslendirme ve kıyı tamponlarını yeniden dikme dahil olmak üzere akarsu rehabilitasyon teknikleri, kentleşme kaynaklı bozulmayı ele alır, ancak erişim ölçeğindeki müdahaleler genellikle havza çapındaki hidrolojik değişiklikleri tam olarak dengelemekte başarısız olur.^[199] Genel olarak bu çabalar, artan biyolojik çeşitlilik ve su kalitesi dahil olmak üzere kısmi toparlanma potansiyeli göstermektedir, ancak başarı yukarı havza stres faktörlerinin ele alınmasına ve yeniden parçalanmanın önlenmesine bağlıdır.^[200]

İklim Değişkenliği Etkileri

Miktar ve Kalitede Ampirik Eğilimler

Ampirik gözlemler, yüzey suyu miktarında artan değişkenlik olduğunu göstermekte, iklim değişkenliği küresel olarak değerlendirilen nehirlerin yaklaşık %75’i için havza ölçeğindeki nehir eğilimlerindeki değişikliklere katkıda bulunmaktadır.^[201] Batı Amerika Birleşik Devletleri’nde, düzenlenmemiş 141 havzanın analizi, 20. yüzyılın ortalarından itibaren yıldan yıla artan akarsu akışı değişkenliğini ve Nisan-Eylül hacimlerinde kalıcılığı ortaya koymuş, bu durum yağış modellerindeki ve kar erimesi zamanlamasındaki değişimlerle ilişkilendirilmiştir.^[202] Küresel olarak, iklim üzerindeki antropojenik etkiler, 50° K enleminin üzerindeki enlemlerde nehir akış mevsimselliğini azaltmıştır; uzun vadeli ortalama akışlar ve kurak mevsim deşarjları, 2025’e kadar gözlemlenen kıtasal kuruma eğilimleri arasında kurak bölgelerde düşüşler göstermektedir.^{[203] [204]} Göl seviyeleri, yüksek sıcaklıklara ve buharlaşmaya bağlı aşırı dalgalanmalarla çeşitli tepkiler sergiler; örneğin, birçok iç göl, azalan girişler ve artan buharlaşma kayıpları nedeniyle azalan depolama göstermektedir.^[205]

Yüzey suyu kalitesi eğilimleri, ısınan sıcaklıkları ve değişen hidrolojiyi yansıtarak, azalmış çözünmüş oksijen ve artmış kirletici hareketliliği gibi sorunları şiddetlendirir.^[206] Nehir sıcaklıkları ampirik olarak artmıştır; bir çalışma, ılıman akarsularda 28 yıl boyunca 1,15°C’lik bir artış belgeleyerek termal tabakalaşmayı ve alg çoğalmasını teşvik etmiştir.^[207] Göllerde, 1980’lerden bu yana gözlemlenen daha kısa buz örtüsü süreleri ve uzayan yaz ısınması, hipoksik koşulları yoğunlaştırır ve besin döngüsünü bozarak ötrofikasyon risklerini artırır.^[208] Değişken yağış olaylarından kaynaklanan artan yüzey akışı, tortuları, besinleri ve patojenleri harekete geçirerek aşağı havza kalitesini düşürürken, daha yüksek sıcaklıklar suyun kirleticileri asimile etme kapasitesini azaltır.^[209] 1940-2020 aralığındaki veri setlerinde belirgin olan bu modeller, temel kirlilik yüklerini birleştiren iklim kaynaklı değişimlerin altını çizmektedir.^[210]

Doğal Döngüler ve Antropojenik Sinyaller

Nehir deşarjı, göl seviyeleri ve yüzey akışındaki dalgalanmaları kapsayan yüzey suyu değişkenliği, hem doğal iklim salınımlarından hem de insan kaynaklı değişikliklerden kaynaklanır, ancak ampirik atıf, örtüşen zaman ölçekleri ve tipik olarak bir asırdan az süren sınırlı gözlemsel kayıtlar nedeniyle zorlu olmaya devam etmektedir. El Niño-Güney Salınımı (ENSO) gibi yıllar arası olaylar dahil olmak üzere doğal döngüler önemli değişkenlikler getirir; örneğin, ENSO fazları yağış modellerini değiştirerek deşarj dengesizliğini şiddetlendirebilir; El Niño olayları genellikle bastırılmış yağış yoluyla tropikal ve orta enlem havzalarındaki akarsu akışını azaltır. Pasifik On Yıllık Salınımı (PDO) ve Atlantik Çok Yıllık Salınımı (AMO) gibi on yıllık modlar bölgesel akışları daha da modüle eder; pozitif PDO fazları Kuzey Amerika nehirlerinde artan deşarjla ilişkilendirilmiştir; 11 yıllık Schwabe döngüleri dahil olmak üzere güneş aktivitesi döngüleri, deniz yüzeyi sıcaklıkları ve atmosferik dolaşım üzerindeki etkiler yoluyla güney Kanada ve Güney Amerika gibi bölgelerde uzun vadeli akarsu akışı varyasyonlarıyla ilişkilidir.^{[211][212][213]}

Temel olarak küresel ısınmayı tetikleyen sera gazı emisyonlarından kaynaklanan antropojenik sinyallerin, artan buharlaşma, değişen yağış rejimleri ve değişen mevsimsellik yoluyla yüzey suyunu etkilediği öne sürülmektedir; iklim modellerini kullanan tespit-atıf çalışmaları, insan etkisinin 20. yüzyılın ortalarından bu yana 50°K üzerindeki enlemlerde nehir akış mevsimselliğini yaklaşık %10-20 azalttığını, bazı tropikal dışı bölgelerde yüksek akış eğilimlerinin %5-15 arttığını öne sürmektedir. Ancak, ortalama ve aşırı akarsu akışı göstergelerinin küresel analizleri, tek tip bir antropojenik parmak izi ortaya koymamaktadır; değerlendirilen ızgaraların %80’inden fazlası anlamlı olmayan eğilimler göstermekte ve bölgesel dengelemeler (örneğin Arktik ve Asya nehirlerindeki artışların başka yerlerdeki düşüşlerle dengelenmesi) genellikle ışınımsal zorlamadan ziyade içsel değişkenlikle daha iyi açıklanmaktadır. Bu atıflardaki belirsizlikler, iklim verisi değişkenliğinin modelleme hatalarını aştığı hidrolojik model sınırlamalarından ve küresel nehirlerin %36’sından fazlasını nedensel olarak etkileyen ENSO gibi doğal modlardan ayrılmayı karıştıran kısa temel çizgilerden kaynaklanmaktadır.^{[203][214][215]}

Karşılaştırmalı olarak, doğal değişkenlik, Yukarı Yangtze gibi havzalarda kanıtlandığı üzere, akarsu akışındaki on yıllık değişikliklere sıklıkla hakimdir; burada iç iklim salınımları antropojenik iklim katkılarından daha ağır basarken, arazi kullanımı ve su çekimi gibi insan faktörleri, eşleştirilmiş havza yöntemleri (paired catchment methods) ile ayrılabilen ancak genellikle iklimsel sürücülere ikincil olan yerel sinyaller sunar. Su kalitesi için doğal döngüler, akış darbeleri yoluyla kirletici ve tortu taşınımını etkiler (örneğin, yüksek ENSO kaynaklı deşarjlar daha fazla besini harekete geçirir), antropojenik ısınma ise aşırılıkları yoğunlaştırabilir, ancak ampirik eğilimler bölgesel vakaların ötesinde sağlam küresel atıftan yoksundur; volkanik ve güneş zorlamaları, paleo-kayıtlarda son CO₂ artışlarından tarihsel olarak daha güçlü hidrolojik izler bırakmıştır. Genel olarak, modeller yüzyılın ortasına kadar ortaya çıkan antropojenik hakimiyeti öngörse de, mevcut gözlemler gözlemlenen değişkenliği açıklamada doğal döngülerin önceliğini vurgulamakta ve belirsiz projeksiyonlara dayanan politika yanıtlarında dikkatli olunmasını gerektirmektedir.^{[216][217][218]}

Tartışmalar ve Politika Anlaşmazlıkları

Tahsis Çatışmaları ve Piyasa Tabanlı Çözümler

Yüzey suyu üzerindeki tahsis çatışmaları, öncelikle resmileştirilmiş hak sistemlerine sahip bölgelerde ortaya çıkar; burada tarım, kentsel arz, sanayi ve çevresel ihtiyaçlardan gelen rakip talepler, kuraklık veya aşırı kullanım dönemlerinde mevcut arzı aşar. Amerika Birleşik Devletleri’nde, öncelikli tahsis doktrini, kıdemli hak sahiplerini önceliklendirerek gerilimi artırır ve daha yeni kullanıcıların erişiminin kısıtlanmasına yol açar; örneğin, Colorado Nehri Havzası’nda, 1922 Colorado Nehri Sözleşmesi yıllık akışları alt havzaya (Arizona, Kaliforniya, Nevada) 7,5 milyon akre-fit ve üst havzaya (Colorado, New Mexico, Utah, Wyoming) eşit bir miktar olarak böler, ancak 2000’den bu yana süregelen kuraklık gerçek akışları yaklaşık %20 azaltarak zorunlu kesintiler konusunda anlaşmazlıklara yol açmıştır.^[219] 2025 itibariyle, yedi havza eyaleti arasındaki müzakereler durmuş durumdadır; üst havza eyaletleri, Lee Ferry’de 10 yıl boyunca 75 milyon akre-fitlik sözleşme asgari teslimatının ötesinde daha derin kesintilere direnirken, daha kıdemli tarımsal haklara sahip alt havza eyaletleri, 2021’den bu yana Kaliforniya’da 200.000 dönümden fazla tarım arazisini atıl bırakan federal kıtlık beyanlarıyla karşı karşıyadır.^[220][221] Benzer eyaletler arası sürtüşme, Florida’nın 2013 yılında Georgia’ya, aşırı yukarı havza çekimlerinin aşağı havza akışlarını azalttığı iddiasıyla dava açtığı Apalachicola-Chattahoochee-Flint (ACF) Havzası’nda meydana geldi ve 2021 Yüksek Mahkeme kararı, katı öncelik hakları yerine adil paylaşım (equitable apportionment) ilkelerini destekledi.^[222]

Bu çatışmalar genellikle buharlaşma kayıplarını ve iklim değişkenliğini göz ardı eden ilk aşırı tahsisat ve korumayı caydıran katı yetkilerden kaynaklanır; Kaliforniya’nın Merkezi Vadisi’nde, tarımsal kullanıcılar (hakların %80’ine sahip) 1980’ler-1990’larda kentsel ve Delta smelt balığı koruma ihtiyaçlarıyla çatıştı ve bu da devam eden davalar ortasında çevresel akışlar için yıllık 800.000 akre-fit yeniden tahsis eden 1992 Merkezi Vadi Projesi İyileştirme Yasası’na yol açtı.^[223] Ampirik veriler, bu tür anlaşmazlıkların ekonomik çıktıyı azalttığını göstermektedir; Colorado Havzası modellemesi, yalnızca 2023 kısıtlamalarından kaynaklanan yıllık tarımsal kayıpları 1,4 milyar dolar olarak tahmin ederken, Navajo Ulusu’nun çözülmemiş Winters Doktrini hakları gibi üçüncü taraf etkileri (kabile iddiaları) çözümleri daha da karmaşıklaştırmaktadır.^[224] Hükümet raporları, kalıcılığı, ölçüm ve geri dönüş akış kredilerinin zayıf uygulanmasına bağlamakta ve verimsiz iletim yoluyla saptırılan suyun %30’una kadarını israf eden “kullan ya da kaybet” teşviklerini beslemektedir.^[223]

Su hakkı ticareti gibi piyasa tabanlı çözümler, tahsisleri veya yetkileri düşük değerli kullanımlardan yüksek değerli kullanımlara gönüllü transferleri mümkün kılarak, zorlayıcı yeniden tahsis olmadan verimliliği teşvik etmek için fiyat sinyallerinden yararlanarak bunları ele alır. Avustralya’nın Murray-Darling Havzası’nda (MDB), 1994 Avustralya Hükümetleri Konseyi anlaşmasından bu yana yapılan reformlar, su yetkilerini araziden ayırarak, 2023 yılına kadar 2.400 gigalitre (tahsislerin yaklaşık %20’si) ticareti yöneten olgun bir ticaret piyasası yarattı. Bu piyasa, 2007 Su Yasası kapsamında çevresel geri alımlar için 2.075 gigalitre finanse ederken, tedarikleri pirinçten daha yüksek marjlı süt ürünleri ve pamuğa yeniden tahsis etti.^[225] Hakemli değerlendirmeler, ticaretin 2007-2010 Milenyum Kuraklığı sırasında ticareti yapılan bölgelerde su kullanım yoğunluğunu %15-25 oranında azalttığını, sulamacıları tazmin ederek ve %20 akış düşüşlerine uyum sağlayarak daha geniş çatışmaları önlediğini doğrulamaktadır; piyasa fiyatları 2007’de AUD 10/megalitreden kıtlık sırasında AUD 1.000 zirvelerine çıkarak üretimi durdurmadan kıtlık sinyali vermiştir.^[226][227]

ABD’de, Kaliforniya ve Teksas’taki sınırlı ticaret potansiyel göstermektedir; Sacramento-San Joaquin sisteminde 2022 yılına kadar yılda 500.000 akre-fitten fazla transfer edilmiş, kuraklık sırasında suyu nadas tarlalarından kentsel veya çevresel önceliklere kaydırarak 400 milyon dolarlık ekonomik değer sağlanmıştır.^[228] Hidro-ekonomik modeller de dahil olmak üzere ekonomik analizler, piyasaların yeniden tahsis yoluyla havza çapında refahı %10-20 artırabileceğini göstermektedir; çünkü ticaretler geri dönüş akışları gibi dışsallıkları içselleştirir ve dava maliyetlerini azaltır. Ancak engeller devam etmektedir: eksik mülkiyet hakları (örneğin eyaletler arası ticaretler için federal garanti olmaması) ve üçüncü taraf etkileri (örneğin tazmin edilmemiş kırsal iş kayıpları) ölçeği sınırlar ve ABD Batı su yetkilerinin yalnızca %2-5’i aktif olarak işlem görür.^[229][230] Savunucular, açık yetkilerin olduğu yerlerde, piyasaların teşvikleri ekonomik teoriye göre kıtlıkla hizaladığını ve MDB gibi ampirik vakalarda idari paylaştırmadan daha iyi performans gösterdiğini savunurken, eleştirmenler ilk tahsislerin yerleşik kullanıcıları kayırması durumunda eşitlik risklerine dikkat çekmekte ve asgari çevresel rezervler gibi tamamlayıcı politikalar gerektirdiğini belirtmektedir.^[228][231]

Baraj İnşaatı ve Ekolojik Restorasyon

Baraj inşaatı tarihsel olarak sulama, sel kontrolü ve hidroelektrik üretimi için depolama sağlayarak yüzey suyu yönetimini kolaylaştırmıştır; küresel barajlar 2020 itibariyle 7.000 kilometre küpten fazla su tutarak tarımsal çıktıyı ve dünya çapındaki elektrik üretiminin %16’sına eşdeğer enerji ihtiyaçlarını desteklemektedir.^[232] Ancak bu yapılar nehir ekosistemlerini parçalar, boylamsal bağlantıyı azaltır ve göçmen balık geçişlerini engeller; bu da hakemli analizlerin gösterdiği gibi, özellikle engelsiz akışlara bağımlı türler için biyolojik çeşitlilikte düşüşlere yol açar.^[233] Daha büyük barajlar, aşağı havza su sıcaklığını değiştirerek (birkaç santigrat dereceye kadar artırarak) ve çözünmüş oksijen seviyelerini düşürerek bu etkileri şiddetlendirir, böylece sucul yaşamı stres altına sokar ve topluluk kompozisyonlarını lotik türlerden lentik türlere kaydırır.^[234]

Genellikle seçici baraj kaldırmayı içeren ekolojik restorasyon çabaları, besin döngüsü ve habitat çeşitliliği gibi ekosistem hizmetlerini geliştirmek için doğal hidrolojik rejimleri yeniden tesis etmeye öncelik verir. Vaka çalışmaları somut kazanımlar göstermektedir: ABD’nin Washington eyaletindeki Olimpik Yarımadası’ndaki Elwha Nehri barajlarının 2011-2014 yıllarında kaldırılmasının ardından, genç Chinook somonu yoğunlukları beş yıl içinde restore edilen bölgelerde %200’den fazla artmış, buna aşağı havza plajlarını ve kıyı bölgelerini yeniden inşa eden 18 milyon metreküp tortunun yeniden dağılımı eşlik etmiştir.^[235] Benzer şekilde, kuzeydoğu Amerika Birleşik Devletleri’ndeki alçak başlı baraj kaldırmaları, makro omurgasız topluluklarının kaldırma sonrasında daha çeşitli, nehirsel taksonlara kaymasıyla, daha önce izole edilmiş habitatlara erişimi kolaylaştırarak yukarı havza balık türü zenginliğini artırmıştır.^[236] Bu müdahaleler ayrıca eski rezervuarlardaki durgunluğu azaltarak su kalitesini iyileştirir, ancak ilk tortu salınımları, bir boylamsal çalışmada yukarı havzada beş kat amonyak artışında gözlemlendiği gibi, geçici olarak bulanıklığı ve besin yüklerini yükseltebilir.^[237]

Barajın hizmetten çıkarılması güvenilir hidroelektrik çıktısını azaltabileceğinden (potansiyel olarak düşük karbonlu enerji faydalarını dengeleyebilir) ve alternatif sel yönetimi stratejilerini gerektirebileceğinden değiş tokuşlar devam etmektedir; çok ölçekli modelleme, telafi edici altyapı ile eşleştirilmediği sürece koordinasyonsuz kaldırmaların yoğun nüfuslu havzalarda riskleri artırabileceğini göstermektedir.^[238] ABD vakalarının ekonomik değerlendirmeleri, kaldırma maliyetlerinin genellikle yaşlanan barajlar için devam eden bakımın altına düştüğünü ve bazı durumlarda yıllık 1 milyon doları aşan rekreasyonel balıkçılık değerinde net kazanç sağladığını ortaya koymaktadır; ancak daha geniş politika tartışmaları, depolama kapasitesinin insan yerleşimini desteklediği kurak bölgelerde su güvenliğindeki fırsat maliyetlerini vurgulamaktadır.^[239] Akademik kaynaklar sıklıkla restorasyonun ekolojik olumlu yönlerini vurgulasa da (potansiyel olarak korumayı kalkınmaya tercih eden kurumsal önceliklerden etkilenerek), ampirik veriler bağlama özgü sonuçları vurgulamaktadır: faydalar en çok aşırı barajlanmış, düşük değerli hidroelektrik sistemlerinde birikirken, yüksek performanslı barajlar sürdürülebilir toplumsal fayda için tutulmayı gerektirir.^[240]

Aşırı Düzenleme Eleştirileri ve Ekonomik Ödünleşimler

Yüzey suyu düzenlemesini eleştirenler, 2015 Temiz Su Kuralı’nın “Amerika Birleşik Devletleri Suları”nı (WOTUS) tanımlaması gibi federal genişlemelerin, geçici akarsular, hendekler ve izole sulak alanlar üzerinde yargı yetkisi iddia ederek aşırıya kaçtığını savunmaktadır. Bu durum, milyonlarca dönümlük özel araziyi Temiz Su Yasası kapsamında izin gerekliliklerine tabi tutmakta ve küçük arazi sahipleri ve çiftçiler için uyum maliyetlerini yalnızca idari yüklerde yıllık tahmini 200–500 milyon dolara yükseltmektedir.^[241][242] Yasal zorluklar arasında birçok kez revize edilen bu düzenleyici kapsam (örneğin, 2022’de Sackett v. EPA davasında Yüksek Mahkeme tarafından iptal edilmiştir), mülk sahiplerinin yerelleştirilmiş kirlilik riskleriyle orantısız öngörülemez yaptırım ve azaltma masraflarıyla karşı karşıya kalması nedeniyle kırsal ekonomilere yatırımı caydıran bir belirsizlik yaratmaktadır.^[243][244]

Ekonomik ödünleşimler tarımda belirgin bir şekilde ortaya çıkmaktadır; burada yüzey suyu kuralları, ABD mahsul değerinin %50’sinden fazlası için kritik olan sulama saptırmalarını sınırlamaktadır. Bu durum, kuraklık sırasında kaybedilen üretimde milyarlarca dolarlık fırsat maliyetine yol açmaktadır; Kaliforniya’nın Merkezi Vadisi’nde federal ve eyalet tahsislerinin ekolojik restorasyonu tarıma tercih etmesi, kısıtlı yıllarda badem ve pirinç verimini %20’ye kadar düşürmüştür.^[245][246] 1972 Temiz Su Yasası’ndan bu yana, atık su altyapısı ve kirlilik kontrollerini finanse etmek için 650 milyar dolardan fazla kamu ve özel yatırım yapılmıştır, ancak ekonometrik çalışmalar, yüzey suyu kalitesi düzenlemelerinin sıklıkla maliyet-fayda analizlerinde başarısız olduğunu göstermektedir. Birçok havzada faydalar, hedeflenen yaptırımdan kaçan tarımsal akış gibi dağınık noktasal olmayan kaynaklar nedeniyle uyum harcamalarının yarısından daha az değerlenmektedir.^[247][248]

Genellikle Mülkiyet ve Çevre Araştırma Merkezi gibi kuruluşlar tarafından ileri sürülen ve çiftçi anketlerinde yankılanan bu eleştiriler, besin maddeleri için katı toplam maksimum günlük yüklerin (TMDL’ler) orantılı kazanımlar olmaksızın dağınık kirleticilere yük bindirdiği nedensel kopuklukları vurgulamaktadır. Onlarca yıllık düzenlemeye rağmen Ortabatı nehirlerinde durgun fosfor azalmaları bunun kanıtıdır ve ödünleşimlerin ticari izinler gibi verimli piyasalar yerine idari genişlemeyi tercih ettiğini göstermektedir.^[249][242] Deregülasyon savunucuları, bu tür kuralların teşvikleri bozduğunu, gıda fiyatlarını yükselttiğini ve iş kayıplarına yol açtığını (örneğin su kıtlığı çeken bölgelerde risk altındaki 10.000–20.000 tarımsal pozisyon) savunurken, benzer kaliteyi daha düşük maliyetle elde eden eyalet düzeyindeki yenilikleri yeterince vurgulamamaktadır.^[246][250] Ampirik modelleme ayrıca, noktasal kaynak izninin gevşetilmesinin, güvenli ekolojik eşikleri aşmadan su yoğun sektörlerde GSYİH’yi %0,1–0,5 artırabileceğini ortaya koymakta ve ihtiyati federal zorunluluklar ile yerel ekonomik direnç arasındaki gerilimin altını çizmektedir.^[251]

Referanslar

1. https://www.usgs.gov/centers/california-water-science-center/science/surface-water
2. https://pubs.usgs.gov/circ/circ1139/htdocs/natural_processes_of_ground.htm
3. https://www.usgs.gov/water-science-school/surface-water
4. https://www.noaa.gov/education/resource-collections/freshwater/water-cycle
5. https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/surface-water-pollution
6. https://www.usgs.gov/centers/sawsc/science/science-topics/surface-water-contamination
7. https://www.dwi.gov.uk/the-physical-and-chemical-properties-of-water/
8. https://odysseyexpeditions.com/curriculum/Physical_properties_of_water.pdf
9. https://healthyheadwaterslab.ca/lentic-lotic/
10. https://www.nps.gov/blri/learn/nature/lentic-lotic.htm
11. https://wgbis.ces.iisc.ac.in/energy/water/paper/Tr-115/chapter1.htm
12. https://education.nationalgeographic.org/resource/surface-water/
13. https://www.sciencedirect.com/topics/chemistry/surface-water
14. https://www.watereducation.org/general-information/surface-water-vs-groundwater
15. https://www.usgs.gov/mission-areas/water-resources/science/groundwatersurface-water-interaction
16. https://www.epa.gov/report-environment/fresh-surface-waters
17. https://pubs.usgs.gov/circ/circ1139/pdf/circ1139.pdf
18. https://h2oglobalnews.com/surface-water-vs-groundwater/
19. https://pubs.usgs.gov/publication/cir1139
20. https://www.usgs.gov/centers/washington-water-science-center/science/science-topics/groundwater-and-surface-water
21. https://gpm.nasa.gov/education/articles/earth-observatory-water-cycle-overview
22. https://news.asu.edu/20250317-environment-and-sustainability-mapping-way-harvesting-water-air
23. https://www.britannica.com/technology/water-supply-system/Surface-water-and-groundwater
24. https://www.usgs.gov/water-science-school/science/surface-runoff-and-water-cycle
25. https://www.usgs.gov/water-science-school/science/evaporation-and-water-cycle
26. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2018EF001066
27. https://pubs.usgs.gov/sir/2005/5254/sir05_5254.pdf
28. https://www.usgs.gov/special-topics/water-science-school/science/surface-runoff-and-water-cycle
29. https://hydrology.usu.edu/rrp/pdfs/ch2.pdf
30. https://www.mdpi.com/2073-4441/12/1/191
31. https://www.usgs.gov/water-science-school/science/rivers-streams-and-creeks
32. https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/stream-channel
33. https://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.5268/IW-2.4.502
34. https://www.researchgate.net/publication/271068130_Global_abundance_and_size_distribution_of_streams_and_rivers
35. https://www.usgs.gov/water-science-school/science/rivers-world-worlds-longest-rivers
36. https://www.nalms.org/home/basics-of-lake-management/
37. https://westernliner.com/blog/how-lakes-form-a-natural-process-explained/
38. https://www.usgs.gov/water-science-school/science/lakes-and-reservoirs
39. https://kids.frontiersin.org/articles/10.3389/frym.2020.513858
40. https://www.usgs.gov/publications/global-abundance-and-size-distribution-lakes-ponds-and-impoundments
41. https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2006LimOc..51.2388D/abstract
42. https://www.icold-cigb.org/GB/world_register/database_presentation.asp
43. https://naturalcapitalproject.stanford.edu/publications/journal-article/global-dam-watch-database-river-barrier-and-reservoir-information
44. https://aslopubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/lol2.10036
45. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9526744/
46. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969722006027
47. https://www.usgs.gov/faqs/what-are-wetlands
48. https://www.epa.gov/wetlands/what-wetland
49. https://www.epa.gov/wetlands/classification-and-types-wetlands
50. https://water.usgs.gov/nwsum/WSP2425/functions.html
51. https://www.epa.gov/sites/default/files/2015-03/documents/ephemeral_streams_report_final_508-kepner.pdf
52. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2019EF001449
53. https://www.fs.usda.gov/nrs/pubs/jrnl/2022/nrs_2022_hofmeister_001.pdf
54. https://chaire-eau.uqam.ca/wp-content/uploads/sites/151/Roux-et-al-2023-Hydrol-Process.pdf
55. https://www.usgs.gov/water-science-school/science/how-streamflow-measured
56. https://www.nj.gov/dep/wms/shvanda_stream_gaging.pdf
57. https://www.usgs.gov/mission-areas/water-resources/science/streamgaging-basics
58. https://pubs.usgs.gov/tm/tm3-a8/tm3a8.pdf
59. https://earth.esa.int/eogateway/documents/20142/37627/Monitoring-River-and-Lake-Levels-from-Space.pdf
60. https://hess.copernicus.org/articles/25/1643/2021/
61. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0034425721005964
62. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2018RG000598
63. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405844024126916
64. https://www.earthdata.nasa.gov/learn/trainings/monitoring-global-terrestrial-surface-water-height-using-remote-sensing
65. https://hydroacoustics.usgs.gov/publications/QStandards_COE_Final.pdf
66. https://hydroacoustics.usgs.gov/publications/06-Mueller-Wagner.pdf
67. https://www.ysi.com/ysi-blog/water-blogged-blog/2023/09/how-to-overcome-data-uncertainty-in-water-quality-monitoring
68. https://pollution.sustainability-directory.com/question/what-are-the-challenges-of-water-monitoring-technology/
69. https://sbnsoftware.com/blog/what-are-the-challenges-faced-in-urban-water-quality-monitoring/
70. https://hess.copernicus.org/articles/22/4349/2018/
71. https://www.mdpi.com/2072-4292/14/10/2475
72. https://water.columbia.edu/sites/default/files/content/Josset_et_al-2019-Earth%2527s_Future.pdf
73. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7167377/
74. https://pubs.usgs.gov/wsp/0400d/report.pdf
75. https://www.mdpi.com/2073-4441/14/22/3730
76. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.2c04011
77. https://www.usgs.gov/programs/contaminant-biology
78. https://www.nature.com/articles/s41467-021-27509-9
79. https://www.usgs.gov/mission-areas/water-resources/science/water-quality-benchmarks-contaminants
80. https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/152873902753338572
81. https://www.epa.gov/wqs-tech
82. https://www.epa.gov/wqc
83. https://epa.ohio.gov/divisions-and-offices/surface-water/reports-data/water-quality-standards-program
84. https://www.who.int/publications/i/item/9789241510554
85. https://environment.ec.europa.eu/topics/water/water-framework-directive_en
86. https://wmo.int/sites/default/files/2023-10/Water%2520Quality%2520Monitoring%2520-%2520Concept%2520Note%2520Final.pdf
87. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/drinking-water
88. https://www.epa.gov/dwreginfo/surface-water-treatment-rules
89. https://www.epa.gov/privatewells/potential-well-water-contaminants-and-their-impacts
90. https://www.nrdc.org/stories/water-pollution-everything-you-need-know
91. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11809004/
92. https://www.frontiersin.org/journals/environmental-science/articles/10.3389/fenvs.2022.880246/full
93. https://www.fao.org/aquastat/en/overview/methodology/water-use/
94. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2021WR030031
95. http://www.ers.usda.gov/topics/farm-practices-management/irrigation-water-use
96. https://www.fao.org/aquastat/en/data-analysis/irrig-water-use/conclusions/
97. https://www.nature.com/articles/s43247-025-02279-0
98. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378377425001854
99. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9565416/
100. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0378377409001668
101. https://water.ca.gov/Programs/Water-Use-And-Efficiency/Agricultural-Water-Use-Efficiency
102. https://www.lawr.ucdavis.edu/surface-irrigation
103. https://www.ppic.org/publication/water-use-in-californias-agriculture/
104. https://www.usgs.gov/mission-areas/water-resources/science/public-supply-water-use
105. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0959378014000880
106. https://www.nyc.gov/assets/dep/downloads/pdf/water/drinking-water/drinking-water-supply-quality-report/2024-drinking-water-supply-quality-report.pdf
107. https://www.bbc.com/news/world-42982959
108. https://www.usgs.gov/mission-areas/water-resources/science/industrial-water-use
109. https://www.mvp.usace.army.mil/Portals/57/docs/Navigation/InlandWaterways-Value.pdf
110. https://ec.europa.eu/eurostat/web/products-eurostat-news/w/ddn-20240920-1
111. https://www.ccr-zkr.org/files/documents/cpresse/cp20241023en.pdf
112. https://www.globenewswire.com/news-release/2023/02/24/2615465/0/en/Inland-Water-Freight-Transport-Global-Market-Report-2023.html
113. https://ers.usda.gov/sites/default/files/_laserfiche/publications/111490/EIB-288.pdf?v=83185
114. https://www.cbi.eu/market-information/tourism/water-sports-tourism/market-potential
115. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0165783620301090
116. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/ele.14388
117. https://ember-energy.org/chapter/2024-in-review/
118. https://www.hydropower.org/iha/discover-facts-about-hydropower
119. https://www.energy.gov/eere/water/hydropower-market-reports
120. https://www.ren21.net/gsr-2025/technologies/hydro-power/
121. https://www.iea.org/energy-system/renewables/hydroelectricity
122. https://damsafety.org/dams101
123. https://education.nationalgeographic.org/resource/dams/
124. https://www.usbr.gov/history/HistoryofLargeDams/LargeFederalDams.pdf
125. https://www.usbr.gov/lc/hooverdam/history/essays/biggest.html
126. https://www.britannica.com/topic/Three-Gorges-Dam
127. https://interestingengineering.com/innovation/13-facts-about-the-controversial-massive-chinese-dam-that-slowed-the-earths-rotation
128. https://www.hydropower.org/blog/harnessing-the-power-of-dams-for-flood-protection
129. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2023RG000819
130. https://earth.org/dams-economic-assets-or-ecological-liabilities/
131. https://www.fisheries.noaa.gov/west-coast/endangered-species-conservation/how-dams-affect-water-and-habitat-west-coast
132. https://www.nww.usace.army.mil/Media/News-Stories/Article/4061922/new-innovation-earns-ice-harbor-lock-and-dam-recognition/
133. https://smartwatermagazine.com/news/smart-water-magazine/smart-dams-water-infrastructure-age-ai
134. https://pinnacleiit.com/blogs/why-innovative-dam-designs-is-helpful/
135. https://www.fao.org/4/v5400e/v5400e0c.htm
136. https://water.ca.gov/-/media/DWR-Website/Web-Pages/Programs/California-Water-Plan/Docs/Update2023/PRD/RMS/Draft-Conjunctive-Water-Management-RMS.pdf
137. https://ca.water.usgs.gov/pubs/2016/ScanlonEtAl2016.pdf
138. https://www.bebuffered.com/downloads/conjunctivewatermanagement_usingthefullpotential_vandenborn.pdf
139. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2019WR026621
140. https://groundwater.org/threats/overuse-depletion/
141. https://www.doi.gov/ocl/conjunctive-water-management
142. https://water.utah.gov/wp-content/uploads/2020/06/Conjtv-Mgmgt-Surf-Grndwtr.pdf
143. https://www.gear.mit.edu/drip-irrigation
144. https://water.utah.gov/wp-content/uploads/2021/12/Utah-Ag-Water-Optimization-Drip-Irr-USU-Dec-2021.pdf
145. https://www.grindstaffemwd.com/post/advancements-in-water-management-strategies-across-the-u-s
146. https://www.energy.gov/femp/water-efficient-technology-opportunity-advanced-irrigation-controls
147. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2772375525002151
148. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1470160X23001073
149. https://tulareid.org/foster2021-satellitemonitoringpdf
150. https://www.law.cornell.edu/wex/riparian_doctrine
151. https://nationalaglawcenter.org/overview/water-law/
152. https://blogs.loc.gov/law/2014/03/an-introduction-to-water-law/
153. https://nsglc.olemiss.edu/projects/waterresources/files/overview-of-prior-appropriation-water-rights.pdf
154. https://www.theregreview.org/2022/01/29/saturday-seminar-allocating-surface-water-rights/
155. https://extension.okstate.edu/fact-sheets/whose-water-is-it-anyway.html
156. https://nationalaglawcenter.org/wp-content/uploads/2017/03/2016.10.31-Water-Rights-Tables.pdf
157. https://legal.un.org/ilc/texts/instruments/english/conventions/8_3_1997.pdf
158. https://unece.org/environment-policy/water/un-watercourses-convention
159. https://unece.org/environment-policy/water
160. https://www.gwp.org/globalassets/global/toolbox/publications/policy-briefs/14-international-law.-facilitating-transboundary-water-cooperation.pdf
161. https://www.watereducation.org/aquapedia-background/colorado-river-compact
162. https://cra.utah.gov/wp-content/uploads/2023/11/Colorado-River-Fact-Sheet.-Final.-3-11-22.pdf
163. https://waterknowledge.colostate.edu/water-management-administration/agreements-compacts-treaties/
164. https://compacts.csg.org/database/water/
165. https://icwp.org/wp-content/uploads/2020/12/Primer_ICWP-Interstate-Water-Agreements_FINAL_12_18_2020.pdf
166. https://digitalcommons.wayne.edu/lawfrp/186/
167. https://neiwpcc.org/about-us/75-years-neiwpcc/timeline/
168. https://www.congress.gov/crs-product/R44585
169. https://www.epa.gov/laws-regulations/history-clean-water-act
170. https://www.epa.gov/wotus/about-waters-united-states
171. https://resourcecenter.transect.com/regulations/federal/clean-water-act
172. https://wrrc.arizona.edu/programs/water-rapids/projects/watershed-planning-upper-gila-watershed/guide-landowners-upper-30
173. https://www.tceq.texas.gov/publications/sfr/tceq-biennial-report/biennal-report/chapter-2-agency-activities
174. https://www.joseph-s-shapiro.com/research/KeiserShapiro_WaterRegulationSinceEPAFounding.pdf
175. https://mars-project.eu/files/download/fact_sheets/MARS_fact_sheet07_ecosystemservice_provisioning.pdf
176. http://fis.freshwatertools.eu/index.php/infolib/ecoservices/provisioning.html
177. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8651970/
178. https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/pan3.70015
179. https://www.ecoshape.org/en/lakes-environment/
180. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2212041619300658
181. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5421154/
182. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5862257/
183. https://assessments.epa.gov/risk/document/&deid%253D363028
184. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1470160X21005914
185. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4984834/
186. https://conbio.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/csp2.12911
187. https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsbl.2024.0544
188. https://www.internationalrivers.org/wp-content/uploads/sites/86/2022/06/world_commission_on_dams_final_report.pdf
189. https://www.irn.org/index-php-id-biosci/
190. https://www.usgs.gov/water-science-school/science/urbanization-and-water-quality
191. https://www.mdpi.com/2073-4441/2/3/605
192. https://www.encardio.com/blog/dams-environmental-impact-hydropower-irrigation-flood-control
193. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10307825/
194. https://news.mongabay.com/2022/04/the-worlds-dams-doing-major-harm-but-a-manageable-problem/
195. https://pubs.usgs.gov/circ/circ1139/htdocs/effects_of_human_activities_on_t.htm
196. https://www.americanrivers.org/threats-solutions/restoring-damaged-rivers/
197. https://www.epa.gov/climate-change-water-sector/prevention-and-restoration-hydrologically-altered-waters
198. https://www.facebook.com/groups/384246450824754/posts/421021120480620/
199. https://esajournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1890/10-1551.1
200. https://oars3rivers.org/our-work/ecological-restoration/dam-removal/
201. https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg2/chapter/chapter-4/
202. https://www.nrcs.usda.gov/sites/default/files/2022-11/A%2520Recent%2520Increase%2520in%2520Western%2520U.S.%2520Streamflow%2520Variability%2520and%2520Persistence.pdf
203. https://www.science.org/doi/10.1126/science.adi9501
204. https://www.waterdiplomat.org/story/2025/08/new-research-finds-continental-drying-shrinking-freshwater-availability-and
205. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1569843224000487
206. https://www.epa.gov/climateimpacts/climate-change-impacts-freshwater-resources
207. https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/02626667.2014.889830
208. https://academic.oup.com/bioscience/article/72/11/1050/6639495
209. https://wires.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/wat2.1724
210. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11885518/
211. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2023WR036965
212. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2011WR011507
213. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1364682610000763
214. https://www.science.org/doi/10.1126/science.aba3996
215. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2018GL079725
216. https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2020JHER…28…57L/abstract
217. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0022169418304797
218. https://hess.copernicus.org/articles/16/4343/2012/hess-16-4343-2012.pdf
219. https://www.congress.gov/crs-product/R45546
220. https://www.dw.com/en/water-conflict-scarcity-upper-basin-lower-basin-drought-agriculture-california-rights-allocation/a-74468546
221. https://coloradonewsline.com/2025/06/04/shared-risk-dispute-over-colorado-river/
222. https://awi.ua.edu/news/equitable-apportionment-the-wave-of-the-future-in-interstate-water-disputes/
223. https://www.cbo.gov/sites/default/files/105th-congress-1997-1998/reports/wateruse.pdf
224. https://www.propublica.org/article/colorado-river-water-uncompahgre-california-arizona
225. https://www.mdba.gov.au/sites/default/files/publications/water-markets-murray-darling-basin.pdf
226. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0378377413003338
227. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/acb227/ampdf
228. https://ciwr.ucanr.edu/files/186749.pdf
229. https://rafey.io/files/aer.20201434.pdf
230. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0921800924001563
231. https://gradwater.oregonstate.edu/sites/gradwater.oregonstate.edu/files/Readings/reep_watermarkets_grafton_et_al.pdf
232. https://www.scirp.org/journal/paperinformation?paperid=3779
233. https://www.mdpi.com/2071-1050/14/10/5974
234. https://esajournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/eap.3016
235. https://www.usgs.gov/centers/forest-and-rangeland-ecosystem-science-center/news/large-scale-dam-removal-and-ecosystem
236. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6327834/
237. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0048969723074776
238. https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.1807437115
239. https://headwaterseconomics.org/wp-content/uploads/Report-Dam-Removal-Case-Studies.pdf
240. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590332224002525
241. https://perc.org/2019/04/08/what-went-wrong-with-wotus/
242. https://www.aei.org/research-products/report/waters-of-the-us-rule-and-clean-water-act-fail-to-provide-cost-effective-improvements-in-water-quality/
243. https://www.nfib.com/news/analysis/how-the-epas-waters-of-the-united-states-rule-hurts-small-businesses/
244. https://www.asla.org/IssueBrief/wotus.aspx
245. https://www.ers.usda.gov/topics/farm-practices-management/irrigation-water-use/
246. https://epic.uchicago.edu/insights/water-shortages-threaten-the-economy-and-our-food-supply/
247. https://joseph-s-shapiro.com/research/CleanWaterAct_KeiserShapiro.pdf
248. https://cepr.org/voxeu/columns/clean-water-rule-and-economic-research-us-water-pollution-regulation
249. https://www.trustinfood.com/wp-content/uploads/2020/05/US-Farmer-Perspectives-on-Water-Report-web.pdf
250. https://simpson.house.gov/news/documentsingle.aspx?DocumentID=399858
251. https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=4541810