Su Ayak İzi Üzerine Bilimsel Bir İnceleme

1. Giriş

Su ayak izi (Sİ), bir ürünün, hizmetin, bireyin, işletmenin ya da bir coğrafyanın belirli bir zaman dilimindeki toplam tatlı su kullanımının nicel ifadesidir. Klasik “su tüketimi” göstergelerinden farklı olarak Sİ; yalnızca doğrudan çekimi değil, dolaylı su kullanımını (tedarik zinciri boyunca hammadde üretimi, ara işlemler, enerji girdileri vb.) da içerir. Böylece bir sistemin suya olan toplam bağımlılığı, mekânsal (nerede) ve zamansal (ne zaman) bağlamıyla birlikte ortaya konur.

2. Temel Kavramlar ve Bileşenler

Sİ üç ana bileşene ayrılır:

• Yeşil su ayak izi: Yağışla toprağa girip buharlaşma-terleme yoluyla kullanılan toprak nemi (özellikle yağışa dayalı tarım).

• Mavi su ayak izi: Yüzey ve yeraltı kaynaklarından çekilen sulama, endüstri ve kentsel kullanımlar neticesinde tüketilen su (geri dönmeyen pay).

• Gri su ayak izi: Bir süreçte açığa çıkan kirletici yükün, alıcı ortamın belirlenmiş su kalitesi standartlarına çekilebilmesi için seyreltilmesi gereken tatlı su hacmi (kirlilik odaklı gösterge).

Bu ayrım, aynı hacimdeki su kullanımının hidrolojik ve çevresel etkilerinin eşit olmadığını vurgular. Örneğin suya zengin bir havzada çekilen 1 m³ mavi su ile kurak dönemde çekilen 1 m³ mavi suyun risk profili farklıdır.

3. Kapsam ve Sistem Sınırları

Bilimsel bir Sİ çalışmasında ilk adım amaç-kapsam tanımıdır:

• Fonksiyonel birim: “1 kg pamuk lifi”, “1 adet tişört”, “1 kWh elektrik”, “bir kişinin yıllık tüketimi” gibi kıyaslamaya uygun birim.

• Sistem sınırları: Hammadde üretimi → taşımacılık → üretim → dağıtım → kullanım → bertaraf aşamalarından hangilerinin dâhil edileceği.

• Mekânsal çözünürlük: Havza veya alt havza ölçeği; çünkü su kıtlığı ve ekosistem duyarlılığı yereldir.

• Zamansal çözünürlük: Mevsimsellik (yağışlı/kurak dönem), yıllık ortalamalar ile pik dönemler ayrımı.

4. Hesaplama Yaklaşımları

İki temel metodolojik gelenek öne çıkar:

1. Su Ayak İzi Ağı (WFN) yaklaşımı

   • Yeşil–mavi–gri bileşen ayrımını merkeze alır.

   • Tedarik zinciri boyunca kümülatif su hacimlerini izler.

   • Gri su bileşeninde kirletici özgül (örn. azot, fosfor, KOİ) seyreltme hesabı kullanılır.

2. ISO 14046 Su Ayak İzi (Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi, YDD) yaklaşımı

   • Odak etkiye (ör. su kıtlığına katkı, ekosistem kalitesi, insan sağlığı) yöneliktir.

   • Su kullanımı karakterizasyon faktörleri ile etki skorlarına (örn. AWARE) dönüştürülür.

   • Farklı coğrafyalarda aynı hacmin farklı çevresel sonuçlar doğurabileceğini nicel olarak işler.

Kurumsal ve ürün düzeyinde her iki yaklaşım tamamlayıcıdır: WFN hacim odaklı, ISO 14046 ise etki odaklı bir mercek sunar.

5. Veri Gereksinimleri ve Belirsizlik

Bir Sİ envanteri güçlü veri gerektirir:

• Birincil veriler: İşletme ölçümleri (çekim, tahsis, buharlaşma, deşarj debileri; kirlilik konsantrasyonları).

• İkincil veriler: Literatür, istatistik, veri tabanları (tarımsal verim, iklim, sulama verimliliği, proses katsayıları).

• Belirsizlik kaynakları: Mevsimsellik, iklim değişkenliği, co-ürünlerde tahsis (allocation), veri boşlukları ve varsayımlar.

• Duyarlılık analizi ve senaryo çalışmaları (örn. sulama teknolojisini damlamaya geçirmek, üretim coğrafyasını değiştirmek) sonuçların sağlamlığını artırır.

6. Gri Su Ayak İzi Hesabı (Örnek)

Gri su hacmi, kirletici yükün (L, kütle/zaman) alıcı ortamın maksimum kabul edilebilir (C_max) ve doğal (C_nat) konsantrasyon farkı ile bölünmesiyle yaklaşık hesaplanır:

SI˙gri=LCmax⁡−C\nat\text{Sİ}_{\text{gri}} = \frac{L}{C_{\max} – C_{\nat}}SI˙gri​=Cmax​−C\nat​L​

Örnek: Aylık 10 kg nitrat-N deşarjı, alıcı ortam standardı 10 mg/L, doğal seviye 2 mg/L ise seyreltme için gereken asgari su hacmi L/(10−2) ile bulunur. Birimlerin (kg↔mg/L) tutarlı dönüştürülmesi zorunludur.

7. Uygulama Ölçekleri

• Ürün düzeyi: Tek bir ürünün Sİ’si (örn. pamuk tişört, 1 kg pirinç).

• Kurumsal düzey: İşletmenin doğrudan (Scope 1) ve dolaylı (tedarik zinciri, enerji) su kullanımı.

• Birey/ulusal düzey: Beslenme, enerji ve tüketim tercihlerinin bileşik etkisi; sanal su ticareti (bir ülkenin ithal ettiği ürünler üzerinden su ithali).

• Havza düzeyi: Ekolojik akış gereksinimleri, su tahsisi, kuraklık riski.

8. Sanal Su ve Ticaretin Önemi

Emtia ve gıdalar üzerinden su yoğun üretim adımlarının başka coğrafyalara “taşınması”, su kıtlığı yaşayan bölgelerde baskıyı azaltabilir ya da artırabilir. Sİ çalışmaları, bir ülkenin ithalat/ihracat sepetindeki ürünlerin hangi havzalarda üretildiğini ve su kıtlığı riskini görselleştirerek politika yapıcıya bilgi sunar.

9. İklim Değişikliği ve Su Ayak İzi

Artan sıcak hava dalgaları, buharlaşma ve tarımsal su talebini yükseltir; yağış rejimlerindeki düzensizlikler yeşil su mevcudiyetini etkiler. Sİ analizlerinde iklim projeksiyonlarına dayalı ileri-ye dönük senaryolar, uzun vadeli kaynak güvenliği açısından kritik önemdedir.

10. Etik, Ekolojik ve Sosyo-ekonomik Boyut

• Ekolojik: Ekosistem hizmetleri, çevresel akışların korunması, yeraltı suyu gerilemesi, tuzlanma.

• Sosyal: Suya erişimde eşitlik, yerel toplulukların hakları, mahsul deseni değişikliklerinin geçim üzerindeki etkisi.

• Ekonomi: Su fiyatlandırması, verimlilik yatırımları, arz güvenliği, tedarik zinciri dayanıklılığı.

11. Sektörel Bulgulara Genel Bakış

• Tarımsal üretim çoğu üründe Sİ’nin en yüksek payını oluşturur (özellikle mavi su kullanan sulamalı ürünlerde).

• Hayvansal ürünler, yem üretimi nedeniyle genellikle yüksek Sİ’lere sahiptir.

• Endüstride proses suyu, soğutma, temizlik ve kimyasal kullanımlar gri Sİ’yi artırabilir.

• Hizmetler (turizm, veri merkezleri vb.) faaliyet yoğunluğuna ve enerji karmasına bağlı farklı profiller sergiler.

12. Azaltım Stratejileri (Bileşen Bazlı)

Yeşil Sİ azaltımı

• Uygun ürün-iklim eşleştirmesi (ürünü yağışlı bölgeye kaydırma), toprak organik maddesini artırma, agro-ekolojik uygulamalar.

Mavi Sİ azaltımı

• Sulama verimliliği: Damla/sızıntı kontrolü, gece sulaması, basınç ve zamanlama optimizasyonu.

• Su geri kazanımı: Proses içi döngüler, kapalı devre sistemler.

• Sızıntı azaltımı: Şebekelerde kayıp-kaçak yönetimi.

Gri Sİ azaltımı

• Kirlilik önleme: Temiz üretim, kimyasal ikamesi.

• Arıtma teknolojileri: Biyolojik-ileri arıtma, besi maddesi geri kazanımı, çevrimsellik (ör. geri kazanılmış suyun uygun kullanımlarda yeniden kullanımı).

Yapısal araçlar

• Tedarik zinciri yönetimi: Yüksek riskli havzalarda sorumlu tedarik ve sertifikasyon.

• Ürün tasarımı: Daha az su/kimyasal gerektiren malzeme ve prosesler.

• Davranışsal: Beslenme düzeni, israfın azaltılması (özellikle gıdada %1’lik atık azalımı bile Sİ’de büyük kazanç yaratır).

13. Göstergelerin Yorumlanması

Sİ hacimlerinin tek başına yorumlanması yanıltıcı olabilir. Bilimsel raporlamada şu tamamlayıcı ölçütler önerilir:

• Havza kıtlık indeksleri (örn. mavi su kıtlığı, AWARE faktörleri).

• Mevsimsellik (kullanımın hangi dönemde gerçekleştiği).

• Ekolojik akışa göre kullanım oranı.

• Yerel su kalitesi üzerindeki marjinal etkiler.

• Belirsizlik bantları ve duyarlılık analizi sonuçları.

14. Örnek Hesap Akışı (ürün düzeyi, şematik)

1. Fonksiyonel birim: 1 kg ürün.

2. Tedarik haritası: Çiftlik/işletme → fabrika → dağıtım.

3. Veriler: Sulama hacmi, yağış dengesi, evapotranspirasyon; proses suyu; deşarj konsantrasyonları.

4. Yeşil/mavi su bilançoları (PENMAN-MONTEITH gibi yöntemlerle ET tahmini gerekebilir).

5. Gri su hesabı (kirletici başına).

6. Coğrafi atama (havza bazında).

7. ISO 14046 ile karakterizasyon: Su kıtlığına katkı skorları.

8. Sonuçların raporlanması: Hacimler (m³/kg), etkiler (örn. m³-eq/kg), haritalar ve belirsizlik aralıkları.

15. Raporlama ve Şeffaflık İlkeleri

• Yöntem (WFN/ISO 14046) ve varsayımlar açıkça belirtilmeli.

• Veri kaynakları, yıllar, mevsimsellik ve coğrafi kapsam net olmalı.

• Belirsizlikler, tahsis kuralları ve dışlanan süreçler gerekçeleriyle yazılmalı.

• Sonuçlar karşılaştırmaya uygun biçimde (fonksiyonel birim, senaryo setleri, istatistiksel aralıklar) sunulmalı.

16. Sınırlılıklar

• Yerel veri eksikliği ve mevsimsellik, sonuçların genellenebilirliğini kısıtlayabilir.

• Gri su göstergesi seyreltme varsayımına dayanır; ekotoksikolojik etkilerin tamamını temsil etmeyebilir.

• Hacim temelli göstergeler, ekosistem hassasiyetini dikkate almadan politika üretmek için yeterli değildir; bu nedenle etki temelli göstergelerle birlikte kullanılmalıdır.

17. Sonuç

Su ayak izi, su kaynaklarının sürdürülebilir yönetimi için güçlü, çok katmanlı bir ölçektir. Hacim (yeşil-mavi-gri) ve etki odaklı (ISO 14046) perspektiflerin birlikte kullanımı; belirsizlik analizi, havza temelli risk değerlendirmesi ve tedarik zinciri yönetimi ile birleştirildiğinde, işletmelerden kamu kurumlarına kadar karar vericilere eylem odaklı bir yol haritası sunar. En etkin azaltım, doğru ürünü doğru yerde ve doğru zamanda üretmek; proses verimliliğini ve geri kazanımı artırmak; kirleticiyi kaynağında azaltmak ve şeffaf raporlamayı kurumsal kültür hâline getirmekle mümkündür.

---

Tercih Edilebilecek Standart ve Kaynaklar (yönlendirici)

• ISO 14046: Environmental management—Water footprint—Principles, requirements and guidelines.

• Water Footprint Network (WFN) metodolojileri ve sektörel kılavuzlar.

• AWARE su kıtlığı karakterizasyon faktörleri.

• Havza bazında resmi hidrometri, su kalite standartları ve ekolojik akış rehberleri.