2005 yılında, eski ABD Başkan Yardımcısı çevreci Al Gore’un Türkiye’de konuşmacı olduğu bir konferansta, 2045’e gelindiğinde Türkiye’nin güney sahillerinin Suudi Arabistan’ı aratmayacak sıcaklıklara ulaşacağını söylediğini hatırlayanlar olabilir. Nitekim, bu yaz görülmemiş sıcaklıklarla baş etmeye çalışırken bugünlere bir günde gelmediğimizi bilmeliyiz.

Orman yangınları aşırı sıcakların neden olduğu pek çok olumsuzluğun ilk sıralarında yer alıyor. Çoğu durumda, dünyanın her yerinde ormanlarda yangın çıktıktan sonra başlatılan müdahale çabaları oldukça yetersiz kalıyor. Yeterli olsaydı gelişmiş ülkeler hemen söndürebilirdi.

Özellikle taç alevi denilen seviyeye ulaştığında rüzgârın durması için dua etmekten başka çare kalmıyor. Oysa, ısınan hava yükselince fizik kanunu gereği oluşan boşluğu hızla soğuk hava dolduruyor ve kendi rüzgarını kendisi yaratıyor.

Yangında içten yanma alev çıkarmaya başladıktan 5 dakika sonra sıcaklık 555°C’ye, yarım saat sonra 820°C’ye, 1 saat sonra ise 927°C’ye yükseliyor. Ormanda çıkan yangın hem alan olarak hem sıcaklık olarak geometrik olarak büyüyor. 1 dakikada 1 bardak su ile söndürülebilecek yangın, 2 dakikada 1 kova, 3 dakikada 1 varil suyla söndürülebilecek hale geliyor. Oysa insanların solunum sistemi sadece 70°C sıcaklıkta hava solunduğunda onarılamaz biçimde tahrip oluyor.

Öyleyse yapılacak şey daha yavaş yanma halindeyken (içten içe, sadece duman çıkartarak alevsiz yanma) müdahale edebilmenin yollarını bulmaktan ibaret. Söndürme işlemi için yapılacaklar belli. Ama yangın ihbarını almak en kritik süreç. İşte bu noktada, haberleşme sistemleri önemli bir rol oynayabilir.

Yaklaşık olarak Türkiye’nin kapladığı yüzölçümün neredeyse yarısını kaplayan Almanya’nın (358,856 km²) üçte biri ormanlarla örtülüdür. 11,4 milyon hektara karşılık gelen ormanların toplamının %48’i özel mülkiyetli orman alanlarıdır. %29’u eyaletlere, %4’ü şirketlere, %4’ü ise federal devlete aittir (www.BMELV.de).

25 Haziran 2011’de UNESCO, Almanya’daki beş kayın orman alanını Dünya Mirası Listesi’ne ekledi. Avrupa’nın el değmemiş vahşi doğasının bir parçası olan bu ormanlar 6500 yıl önce Avrıpa kıtasının %40’ını kaplıyordu. Buna rağmen Almanya’daki ormanlarda bulunan ağaçların %80’inden fazlası insan eli ile dikilmiştir. O nedenle, uçakla Almanya’ya seyahat ederseniz, hava alanı için şehirlerin üzerinde alçalan uçağın pencerelerinden gördüğünüz ormanlardaki ağaçların ip gibi düzgün bir sırada dizilmiş olduğunu fark edersiniz.

Almanya’da kırsal bölgelerdeki istihdamda önemli rol oynayan ormanların yarattığı endüstri 1,3 milyon haneye ekmek kapısı olmakta ve her yıl 170 milyar avroluk bir ekonomik değer ortaya çıkartmaktadır.

Türkiye coğrafyasının %75’i orman olmaya elverişli olsa da ne yazık ki; yalnızca %29,4’ü[1] ormanlarla kaplıdır. Özel mülkiyetli orman miktarı, toplam ormanların %0,1’ine tekabül ediyor. Gerisi devlet arazisi olarak Tarım ve Orman Bakanlığı’nın sorumluluğundadır. Ancak 2020’de TBMM’nde kabul edilen 16 maddelik bir kanunun içeresindeki maddelerden birisi[2] orman arazilerinin 29 yıllığına özel sektör tarafından kiralanmasının önünü açtı.

Öte yandan, 2020 yılının ortalarında tüm dünyanın en önemli haber gündemlerinden birisi olan Avustralya ormanlarındaki yangın, 143 milyonu memeli olmak üzere 832 türde 3 milyar hayvanın zarar görmesine neden oldu. Temmuzda başlayan yangınlar ertesi yıl Mart ayında söndürülebildi. 18,63 milyon hektar tamamen yandı, bitti, kül oldu. Büyüklüğüne baktığımızda Avustralya’daki bu yangında yanan ormanların Almanya’daki tüm ormanlardan yüzde 163 daha büyük bir alanı kapladığından bahsediyoruz. Avustralya’nın New South Wales bölgesinde 2020 yılında yangınlar çıkmadan önce sadece 10 gün içerisinde 9260 yangın alarmı alınmasına rağmen ağaçların ateşe teslim olmasının önüne geçilemedi.

Avustralya’daki bu büyük felaketi sayılarla anlatmaya çalışırsak, şu iki sayı vahameti ortaya bütün çıplaklığıyla koyuyor.  Avustralya’da her yıl ormanların yaklaşık %1’i yanarken, bu kez %21’i yandı. Yanıp, kül olan ormanların kapladığı yüzölçümü Portekiz’in yüzölçümünden fazlaydı. Bir başka deyişle, Kaliforniya’da şimdiye kadar görülen en büyük orman yangınında kaybedilen ormanlardan bile 50 kat daha fazla.

Merkezi Cenevre’de olan ve 1988 yılında kurulan The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) tarafından hazırlanan raporda[3] iklim krizinin önüne geçilmedikçe ve karbon salınımı sürdürüldükçe ileriki yıllarda benzerleri kaçınılmaz olacak.

Durumun vahametini özellikle ülkemiz açısından açıklamak gerekirse; 2021 yılında Türkiye’de çıkan orman yangınlarındaki kaybımıza bakmak yeterli olacaktır. Sadece bir yıl içerisinde 2.793 orman yangınında 139.503 hektar orman alanımızı yitirdik. Bir başka deyişle, bu miktar 2010-2020 yılları arasındaki on yılda yitirdiğimiz orman alanlarının toplamının %61,5’inden bile daha büyüktü[4].

Ormanlar yeryüzünün ekolojik dengesini korurlar. Ne acıdır ki; ormanlarda çıkan yangınlar, genellikle yangın çıktığında görülürler ve ağaçların yanmaya elverişli tür olup olmamalarının yanında, rüzgâr varsa hızla yayılırlar. Böyle durumlarda ateşi durdurmak ya da söndürmek oldukça zor hatta olanaksız olabilmektedir. Sonuçta, son günlerde Türkiye’nin birçok bölgesinde görülen onlarca yangında olduğu gibi onarılmaz maddi hasarlar ve can kayıplarıyla karşılaşırız. Her şeyin üzerinde, çok büyük miktarlarda duman çıkması ve atmosferdeki oksijenin yanıp, karbondioksitin artmasıyla ekolojik denge de (flora ve fauna) bozulur. O nedenle deprem, sel, kasırga, dondurucu soğuklar, tsunami, heyelan vb. felâketlerin arasında tahribat bakımından orman yangınları üst sıralardadır.

Orman yangınlarıyla ilgili sorun, ormanların yanmaya çok elverişli malzeme olan ağaçlarla dolu olması, kuru yapraklar, dallar, çalı-çırpının zemini kaplaması, nispeten yerleşim yerlerine uzak, içinde araçların ulaşacağı yolların ya hiç olmaması ya da sınırlı olması ve her tarafının aynı anda yönetilemediği arazilerde yer almasıdır. Yanıcı her şeyin olduğu böyle bir ortamda yangını bir kıvılcım başlatabilir. Kimi insan dikkatsizliği ile (piknik, kamp ateşi, sigara izmariti, ortalıktaki kırık bir cam parçasının güneş ışığı ile mercek görevi görmesi vb.) ile başlasa bile kendiliğinden hava koşulları ile başlayanlar da olabilmektedir. İşte bu kendiliğinden başlayanlar iklim krizi sonucu yıldan yıla büyük bir hızla artmaktadır. Önce yüzey yangını şeklinde başlayan ateş, çevredeki ağaçlardan beslendikçe alev halini alır ve yükselmeye başlar. Sonunda taç alevi denilen seviyeye ulaşır. Artık o noktada kontrol etmek çok zordur.

Orman yangınlarıyla baş etmek için en sık kullanılan teknikleri sıralarsak en azından aşağıdaki listeyi elde ederiz.

1. Hava tahminleri ile sıcaklık, nem oranları vb. bilgileri gerçek zamanlı takip ederek, yangın ihtimalinin arttığı durumlarda denetimleri artırmak.
2. Yangın kuleleri inşa ederek çıplak göz, dürbün, kameralarla 7/24 gözlem altında tutmak.
3. Optik duman algılayıcılar yerleştirmek.
4. Yıldırım düştüğünde koordinatlarını tespit eden detektörler kullanıp, hızla o lokasyona intikal etmek.
5. Kızılötesi görüş ekipmanları ile taramak.
6. Gözcü uçaklar, helikopterler, balonlar, İHA’lar uçurmak.
7. Yangın çıktıysa müdahale edip kontrollü yanmasını sağlamak.
8. Yangına su tankerleri ile müdahale etmek.
9. Yangını havadan söndürmek için yapılmış özel uçaklar ve helikopterler kullanmak

Her ülkede ormanlardan sorumlu olan farklı kurumlar ve kuruluşlar genellikle yukarıda sıralanan ve insan gözlemini ya da tahminleri, olasılıklara dayalı yöntemleri kullanırlar. Söz konusu hangisi olursa olsun, orman yangınlarını kesinlikle engellemeyi, tamamen durdurmayı sağlayamaz. Bu yüzden son yıllarda bunlara ek olarak başka bazı tekniklerden de yararlanılmaya başlanmıştır.

UYDU TABANLI SİSTEMLER

Dünyanın üzerinde farklı irtifalara yerleştirilen uydularla hava koşullarını, ormanlardaki hızlı değişimi ve en önemlisi, yangınlar başlar başlamaz o lokasyonları ayrıntılı gözlemlemek, büyüklüklerini tespit etmek ve koordinatlarını belirlemek mümkündür. Uydulara 1998 yılından itibaren yerleştirilen çok yüksek çözünürlüklü radyometreler (AVHRR) ve ondan bir yıl sonra piyasaya çıkan orta çözünürlüklü spektroradyometreler (MODIS) yeryüzünü tarar ve elde edilen bilgileri analiz edilmek üzere yer istasyonlarına aktarırlar.

Bir orman yangını çıktığında, ilk başlarda yangındaki alevler tarafından yayılan optik ve kızılötesi (ısıl) radyasyon, yangın geniş alanlara yayılmadan, henüz çok zayıf bir yoğunluktayken uydulardaki radyometreler tarafından saptanabilir. Uydunun o anda bulunduğu irtifa, konum (pozisyon), üzerindeki ölçüm cihazlarının açısı vb. faktörler elde edilecek verinin niteliğini ve niceliğini belirler. Ayrıca GEO ve MEO uydular kullanıldığında uyduların kapsadığı alan ve özellikle MEO uyduların o anda yörüngede bulundukları yer hiç veri alınamamasına da neden olabilir.

Birkaç yıldır hemen her gün haklarında muhtelif haberleri edindiğimiz LEO uydu takımlarında (SpaceX, OneWeb, Telesat vb.) durum farklı olacaktır. Yeryüzüne çok yakın bir yörüngede (500-2000 km arasında) seyir etmeleri, yeryüzüne gönderdikleri bilginin gecikmesinin (RTT) çok düşük olması, kutuplar ve okyanuslar dahil tüm yer küreyi hiç boş yer bırakmaksızın kapsayacak olmaları bizi köklü çözüme çok yaklaştırıyor.

Belirli bir amaca yönelik bu tür uyduların ‘transponder’lar, antenler, güçlendirme (amplifikasyon), rejenerasyon ve frekans algılayıcılar vb. konvansiyonel uydu bileşenleri olması gerekmiyor. Bilinen ve uydulara tahsis edilen frekanslardan iletişim sağlamaları da gerekmiyor. Çok özel amaca ilişkin görevleri yerine getirecek biçimde telekomünikasyon becerisi, atmosferdeki ve yer yüzündeki değişiklikleri uzaktan algılama gibi özelliklerinin olması yeterlidir. Ancak yine de ulusal ve uluslararası regülasyon kurumlarının onayı gerekir.

Türkiye birçok kurumuyla (TÜBİTAK, İTÜ, STM, TUSAŞ vb.) uydu üretme konusunda oldukça mesafe kaydetti. Elindeki know-how ile kısa zamanda LEO uydu üretme kapasitesine de sahip olacaktır. En uygun büyüklükteki uydu teknolojisi seçilerek uzaydan Türkiye üzerindeki ormanların tümüne ilişkin yüksek çözünürlüklü görüntü almak, gerçek zamanlı işlemek ve sonucuna göre harekete geçmek her zamankinden daha kolay yapılabilir. İklim krizi artarak süreceğine göre, ülkemiz bu konuda, her yıl elde edilen verileri değerlendirmek üzere Yapay Zekâ teknolojisinden yararlanabilir ve gerek know-how, gerekse hizmet olarak başka ülkelere de satabilir.

Diğer bir alternatif de mevcut uydu takımlarının bu yönde kapasiteleri varsa onlardan yararlanılabilir.

KABLOSUZ ÖRGÜ (MESH) SENSÖR ŞEBEKELERİ

Kablosuz Sensör Şebekelerinde (WSN) kablosuz düğüm (node) sensörlerine bakıldığında, veri işleyiciler (data processors) ve kablosuz alıcı-vericiler aynı baskı devre (printed circuit) üzerinde bir arada yer alırlar ve aynı güç kaynağından beslenirler. Cep telefonlarında olduğu gibi pillerindeki enerji bittiğinde onlara hemen yeniden enerji yüklemek olanaksızdır.

Kullanılan sensörler çevreyi algılayabilecek ve elde ettiği veriyi hemen işleyebilecek niteliklere sahiptir. Fiziksel parametreleri ölçmeye çalışırlar. Örneğin sıcaklık, basınç, nem, karbon monoksit, karbon dioksit ve nitrojen dioksit oranları. Şebekenin içerisinde yer alan düğümlerdeki sensörler edindikleri ve işledikleri bilgiyi diğer düğümlerle paylaşırlar. Böylece erişim mesafeleri (menzil) kısa olmasına karşın birinden ötekine aktarılan bilgi hızla ulaştırılması gereken yere gelir. Bu tür kablosuz örgü sensör şebekeleri aralarındaki iletişim için çoğunlukla IEEE 802.15.4 olarak belirlenmiş bir standart yani ZigBee kullanır. ZigBee iletişim sırasında çok az enerji tüketir. Böylece düğümlerdeki pillerin ömrü uzatılmış olur. Aktarılan bilginin çok büyük hacimli olmaması, ayrıca küçük güneş enerjisi panelleri ile pillerdeki enerjinin takviye edilmesi de düğümlerin ömürlerini oldukça uzatmaktadır.

Özetle, geniş coğrafi alana yayılmış olan milli varlığımız ormanların korunması ve yangın olur olmaz kurtarılması için haberleşme sistemlerine her zamankinden daha çok gereksinim var. Söz konusu haberleşme sistemleri tüm ormanları kapsayacak baz istasyonları ya da her köşesine götürülecek sabit bakır, koaks ya da fiber hatlarıyla sağlanamayacağına göre haberleşme teknolojilerindeki gelişmelere paralel olacak çözümlerle sonuç alınabilir.