İklim ve tarım

Öğrenme çıktıları

• Hatırlama — Sıcaklık eşiğini, zararlı derece-günü, iklime uyumu, uzun farklar yöntemini, enterik fermantasyonu ve emisyon yoğunluğunu tanımlar.
• Anlama — Sıcaklık artışının tarımsal verime etkisinin neden doğrusal olmadığını, ortalama sıcaklıktan çok aşırı sıcak günlere bağlı olduğunu ve tarımın iklim değişikliğinin hem etkilenen hem de etkileyen tarafı olduğunu açıklar.
• Uygulama — Bir büyüme dönemindeki zararlı derece-günleri hesaplar ve eşik üzerindeki sıcaklığın verime etkisini tahmin eder; bir uyum yatırımının getirisini ve tarımsal emisyonları azaltmanın maliyetini sayısal örneklerle karşılaştırır.
• Değerlendirme — Schlenker ile Roberts'ın sıcaklığın verime doğrusal olmayan etkisine dair bulgusunu ve Burke ile Emerick'in tarımda iklime uyuma dair bulgusunu kullanarak, iklim değişikliğinin tarıma etkisine ve uyum politikalarına dair iyimser ve kötümser iddiaları tartar.

Sezgi

Açılış

Bir mısır üreticisi, son on yılın sıcaklık kayıtlarına bakıyor. Bölgesinin yaz ortalaması yalnızca bir derece artmış görünüyor; bir derece, gündelik hayatta neredeyse fark edilmeyecek bir değişiklik. Ama aynı on yılda, termometrenin 35 dereceyi aştığı günlerin sayısı belirgin biçimde artmış ve mısır veriminin en çok düştüğü yıllar tam da bu günlerin çok olduğu yıllar.

Çiftçinin gözlemi, iklim değişikliğinin tarıma etkisini anlamanın anahtarıdır. Bitkiler ortalama sıcaklığa değil, her günün sıcaklığına tepki verir; belirli bir sıcaklığın altında sıcaklık artışı büyümeye yardım eder, üstünde ise bitkiye zarar verir. Ortalamadaki küçük bir artış, aşırı sıcak günlerin sayısında büyük bir artışa yol açabilir; zarar da bu günlerde birikir.

Ama ok tek yönlü değil. Tarlalar ve ahırlar, ısınmanın faturasını ödediği kadar ona katkı da yapar: hayvancılık, gübre kullanımı ve çeltik tarlaları önemli miktarda sera gazı salar. Önceki derste gıda güvenliğinin istikrar boyutunun hava şoklarına karşı ne kadar kırılgan olduğunu gördük. Bu derste önce termometrenin tarlaya, sonra tarlanın atmosfere ne yaptığına bakıyoruz.

Hikâye — Bir sektörün iki yüzü

Türkiye İstatistik Kurumu'nun sera gazı emisyon istatistiklerine göre, Türkiye'nin toplam sera gazı emisyonu 2023'te bir önceki yıla göre yüzde 6,9 artarak 598,9 milyon ton karbondioksit eşdeğerine ulaştı. Toplam emisyonlarda en büyük payı yüzde 73,8 ile enerji kaynaklı emisyonlar aldı; bunu yüzde 12 ile tarım, yüzde 11,8 ile endüstriyel işlemler ve ürün kullanımı, yüzde 2,3 ile atık sektörü izledi. Tarım sektörünün emisyonları bir önceki yıla göre yüzde 0,3 artarak 71,8 milyon ton karbondioksit eşdeğeri oldu. Kişi başına toplam sera gazı emisyonu, 1990'da 4,1 ton karbondioksit eşdeğeriyken 2023'te 7 tona çıkmıştı.

Bu sayılar, tarımın iklim değişikliğindeki rolünün yalnızca bir yüzünü gösterir. Tarım, enerji sektöründen sonra Türkiye'nin en büyük ikinci emisyon kaynağıdır. Ama tarımın emisyonlarının yapısı enerjininkinden farklıdır: enerjide emisyonların büyük kısmı fosil yakıtların yakılmasından gelen karbondioksittir; tarımda ise geviş getiren hayvanların sindirim sürecinden çıkan metan, hayvan gübresinin yönetiminden ve gübrelenen topraklardan çıkan diazot monoksit gibi gazlar ağır basar. Bu gazların kaynağı, bir fabrika bacası değil, milyonlarca hayvan ve milyonlarca dekar tarladır; bu yüzden ölçülmeleri de azaltılmaları da zordur.

İklim değişikliğinin tarıma etkisi ise, bu hikâyenin öbür yüzüdür. Artan sıcaklıklar, değişen yağış düzeni, daha sık kuraklıklar ve aşırı hava olayları, tarımsal verimi, ürün desenini ve çiftçilerin gelirini etkiler. Türkiye gibi tarımsal üretimin önemli bir kısmının yağmura bağlı yapıldığı ve yaz sıcaklarının zaten yüksek olduğu bir ülkede, bu etkiler özellikle önemlidir.

Bu iki yüz birbirine bağlıdır. Tarımın emisyonlarını azaltmaya yönelik bir politika, çiftçilerin maliyetlerini artırabilir; iklim değişikliğine uyum için yapılan bir yatırım, örneğin sulamanın genişletilmesi, enerji kullanımını ve emisyonları artırabilir. Tarım politikası, bu yüzden, hem iklim değişikliğine uyumu hem de onunla mücadeleyi birlikte gözetmek zorundadır. Bu ders, iki yüzün ekonomisini sırayla inceliyor.

Kavram

Sıcaklığın verime etkisini anlamanın başlangıç noktası şudur.

Bu eşiğin üzerindeki sıcaklığın birikimini ölçen ölçü şudur.

Çiftçilerin ve toplumların iklim değişikliğine verdiği tepkinin adı şudur.

Uyumun ne kadar gerçekleştiğini ölçmenin bir yolu şudur.

Tarımsal emisyonların en büyük kaynaklarından biri şudur.

Emisyonları üretimle karşılaştırmanın ölçüsü şudur.

Veri ve kanıt

Bu bulgu, açılıştaki çiftçinin gözlemini doğrular. Ortalama sıcaklıktaki küçük bir artış, verim üzerinde küçük bir etki yaratmaz; çünkü zarar, eşiğin üzerindeki günlerde birikir ve bu günlerin sayısı ortalamadaki artıştan çok daha hızlı artabilir. Bulgunun ikinci önemli yanı, uyuma dair ipucudur: sıcak bölgelerdeki çiftçiler, soğuk bölgelerdekilerden eşiğin üzerindeki sıcaklıklara daha iyi uyum sağlamış olsaydı, kesit ilişkisi zaman serisi ilişkisinden farklı olurdu. Aynı ilişkinin iki yöntemde de bulunması, sıcak iklimlere uyumun sınırlı kaldığını gösterir. Öngörülerin, üretim bölgelerinin sabit kaldığı varsayımına dayandığını da unutmamak gerekir; üretim kuzeye kayabilir.

Bu bulgu, iklim değişikliğinin tarıma etkisi konusundaki yaygın bir iyimserliği sorgular. İyimser görüş, çiftçilerin ısınmaya zamanla uyum sağlayacağını, ekim zamanlarını ve ürün çeşitlerini değiştirerek kayıpların büyük kısmını önleyeceğini söyler. Burke ile Emerick'in uzun farklar yöntemiyle elde ettiği tahmin, en azından ABD tarımında son on yıllarda bu uyumun aşırı sıcağın zararının yarısından azını telafi ettiğini, büyük olasılıkla hiçbirini telafi etmediğini gösterir. Bu, uyumun imkânsız olduğu anlamına gelmez; ama kendiliğinden ve yeterince hızlı gerçekleşmeyeceği, bilinçli yatırım ve politika gerektirdiği anlamına gelir.

Neden önemli?

İklim değişikliği, tarımın en temel girdilerinden biri olan havayı değiştiriyor. Tarım, öbür sektörlerden farklı olarak açık havada yapılır ve sıcaklığa, yağışa ve aşırı hava olaylarına doğrudan bağlıdır. Bu yüzden iklim değişikliğinin ekonomik maliyetlerinin önemli bir kısmı tarım üzerinden ortaya çıkar ve gıda güvenliğini, kırsal gelirleri ve gıda fiyatlarını etkiler.

Aynı zamanda tarım, emisyonları azaltmanın en zor sektörlerinden biridir. Enerjide fosil yakıtların yerine yenilenebilir kaynaklar geçirilebilir; ama insanlar yemek yemeye devam edecektir ve hayvancılıktan, gübreden ve topraklardan çıkan gazları azaltmanın kolay ve ucuz bir yolu yoktur. Bir ülkenin iklim politikası, bu yüzden, tarımın hem uyum hem de azaltma boyutunu gözetmek zorundadır. Bu ders, bu iki boyutun ekonomik mantığını anlamanın araçlarını veriyor.

Model

İklim ile tarım arasındaki ilişkiyi iki yönden hesaplayacağız. Önce iklimin tarıma etkisini: zararlı derece-günleri, sıcaklığın verime doğrusal olmayan etkisini ve uyum yatırımlarının getirisini. Sonra tarımın iklime etkisini: emisyon yoğunluğunu ve emisyonları azaltmanın maliyetini. Schlenker ile Roberts'ın sıcaklık eşikleri ve TÜİK'in emisyon sayıları dışındaki rakamlar, bu derse özel kurgu sayılardır.

Çözümlü örnek — Zararlı derece-günleri saymak

Bir mısır tarlasında, temmuzun on gününün en yüksek sıcaklıkları sırasıyla 27, 30, 32, 34, 31, 28, 35, 33, 29 ve 30 derecedir. Mısır için sıcaklık eşiği 29 derecedir.

Her günün eşiği aştığı miktar: 0, 1, 3, 5, 2, 0, 6, 4, 0 ve 1 derecedir. Bu on günde toplam 22 zararlı derece-gün birikir.

Basitleştirilmiş bir verim modelinde, her zararlı derece-günün verimi yüzde 0,6 düşürdüğünü varsayalım. Bu on gün, verimi yaklaşık 22 × 0,6 = yüzde 13,2 düşürür. Gerçekte zararlı derece-günler bütün büyüme dönemi boyunca toplanır ve gündüz ile gece sıcaklıkları, bitkinin gelişme evresi ve toprak nemi de etkiyi değiştirir; ama temel mantık budur: zarar, eşiğin üzerindeki her derecenin birikmesinden gelir.

Çözümlü örnek — Aynı ortalama, farklı zarar

İki farklı yaz düşünelim. Birinci yazda on günün her birinde sıcaklık 30 derecedir. İkinci yazda sıcaklık bir gün 26, ertesi gün 34 derece olmak üzere dalgalanıyor. İki yazın ortalama sıcaklığı aynıdır: 30 derece.

Birinci yazda her gün eşiği 1 derece aşar; toplam 10 zararlı derece-gün birikir. İkinci yazda 26 derecelik günler eşiğin altında kalır ve hiç zarar vermez; 34 derecelik beş gün ise her biri 5 derece aşar, toplam 25 zararlı derece-gün birikir.

Ortalama sıcaklık aynı olduğu hâlde, ikinci yazın zararı birincinin iki buçuk katıdır. Bu hesap, iklim değişikliğinin tarıma etkisini değerlendirirken neden ortalama sıcaklığa değil, sıcaklığın dağılımına, özellikle aşırı sıcak günlere bakmak gerektiğini gösterir. Isınma, ortalamayı biraz yükseltirken sıcak günlerin sayısını ve şiddetini çok daha fazla artırabilir.

Çözümlü örnek — Bir derecenin bedeli

İlk örnekteki on günün her birinin sıcaklığı 1 derece artsın. Yeni sıcaklıklar 28, 31, 33, 35, 32, 29, 36, 34, 30 ve 31 derecedir.

Eşiği aşan miktarlar 0, 2, 4, 6, 3, 0, 7, 5, 1 ve 2 derecedir; toplam 30 zararlı derece-gün. Önceki 22'ye göre 8 zararlı derece-gün daha, yani yüzde 36 daha fazla zarar birikir. Verim kaybı yüzde 13,2'den 30 × 0,6 = yüzde 18'e çıkar.

Ortalama sıcaklıktaki yüzde 3'ten küçük bir artış, zararlı derece-günleri yüzde 36 artırmıştır. Bu, Schlenker ile Roberts'ın bulduğu doğrusal olmayan ilişkinin mantığıdır: eşiğin yakınındaki günler, küçük bir ısınmayla eşiğin üzerine çıkar ve zaten eşiğin üzerindeki günler daha da zararlı hâle gelir. Isınma devam ettikçe, her ek derecenin zararı bir öncekinden büyük olur.

Çözümlü örnek — Uyum kayıpların ne kadarını önler?

Bir araştırmacı, yıldan yıla hava değişimlerine bakarak, her zararlı derece-günün verimi kısa dönemde yüzde 0,6 düşürdüğünü tahmin ediyor. Bu tahmin, çiftçilerin bir yıllık sıcak havaya uyum sağlayacak zamanı olmadığı durumu yansıtır.

Aynı araştırmacı, uzun farklar yöntemiyle, yirmi yıl boyunca daha çok ısınan bölgeler ile daha az ısınan bölgelerin verimlerindeki değişimi karşılaştırıyor. Bu yöntem, çiftçilerin yirmi yıl boyunca takvimini, tohumunu ve sulamasını yeniden düzenleme fırsatını hesaba katar. Uzun farklar tahmini, her zararlı derece-günün verimi yüzde 0,5 düşürdüğünü gösteriyorsa, uyum kısa dönem zararın (0,6 − 0,5) / 0,6 ≈ altıda birini telafi etmiştir.

Uzun farklar tahmini de yüzde 0,6 çıksaydı, uyum hiçbir zararı telafi etmemiş olurdu. Burke ile Emerick'in ABD tarımında bulduğu, uzun dönemli uyumun kısa dönem zararın yarısından azını, büyük olasılıkla hiçbirini telafi etmediğiydi. Bu yöntemin gücü, uyumu varsaymak yerine verilerden ölçmesidir; zayıflığı ise geçmişteki uyumun geleceği yansıtmayabilmesidir: daha büyük bir ısınma daha güçlü bir uyum teşviki yaratabilir ya da yeni teknolojiler gelecekte uyumu kolaylaştırabilir.

Çözümlü örnek — Damla sulamanın getirisi

Bir çiftçi, bir hektarlık tarlasına 2.000 liraya damla sulama sistemi kurmayı düşünüyor. Sistem, kuraklık ve aşırı sıcak yıllarında verim kaybını önlüyor. Tarlanın yıllık geliri 5.000 lira ve kötü bir yılda sulama olmadan verim yüzde 20 düşüyor; sistem bu kaybın yarısını, yani gelirin yüzde 10'unu, 500 lirayı kurtarıyor.

Kötü yılların her yıl yaşandığını varsayarsak, sistem on yıl boyunca her yıl 500 lira kazandırır. Yüzde 8 iskonto oranıyla on yıllık bir anüitenin bugünkü değeri çarpanı (1 − 1,08⁻¹⁰) / 0,08 ≈ 6,71'dir; kazancın bugünkü değeri 500 × 6,71 ≈ 3.355 liradır. Bu, 2.000 liralık yatırımdan büyüktür.

Ama kötü yılların olasılığı yalnızca yüzde 50 ise, beklenen yıllık kazanç 250 lira, bugünkü değeri yaklaşık 1.678 liradır ve yatırım kârlı değildir. İklim değişikliği kötü yılların olasılığını yüzde 80'e çıkarırsa, beklenen bugünkü değer 0,8 × 3.355 ≈ 2.684 liraya yükselir ve yatırım kârlı hâle gelir. Bu hesap, uyumun neden yavaş gerçekleşebildiğini gösterir: çiftçi, iklimin değiştiğine ikna olmadıkça ya da yatırımı finanse edecek kredi bulamadıkça yatırım yapmaz. Bilgi, kredi ve risk paylaşımı, uyumun ön koşullarıdır.

Çözümlü örnek — Ürün desenini değiştirmek

Bir çiftçi, mısır ile daha sıcağa dayanıklı bir ürün, örneğin sorgum arasında seçim yapıyor. Normal bir yılda mısırdan hektar başına 6.000 lira, sorgumdan 4.500 lira gelir elde ediyor. Aşırı sıcak bir yılda ise mısırın geliri 3.000 liraya düşüyor, sorgumunki 4.000 lirada kalıyor.

Aşırı sıcak yılların olasılığı yüzde 20 ise, mısırın beklenen geliri 0,8 × 6.000 + 0,2 × 3.000 = 5.400 lira, sorgumunki 0,8 × 4.500 + 0,2 × 4.000 = 4.400 liradır; mısır daha kârlıdır. Olasılık yüzde 60'a çıkarsa, mısırın beklenen geliri 0,4 × 6.000 + 0,6 × 3.000 = 4.200 lira, sorgumunki 0,4 × 4.500 + 0,6 × 4.000 = 4.200 lira olur; iki ürün eşitlenir.

Bu hesap, ürün deseninin iklimle birlikte kayabileceğini, ama bu kaymanın ancak aşırı sıcak yıllar çok sıklaştığında gerçekleşeceğini gösterir. Ayrıca çiftçinin riskten kaçınma derecesi de önemlidir: sorgumun geliri daha istikrarlıdır; riskten kaçınan bir çiftçi, beklenen gelirler eşitlenmeden önce de sorguma geçebilir. Ürün deseni değişikliği bir uyum biçimidir, ama sorgum için pazar, işleme tesisleri ve alıcılar yoksa, çiftçinin bu seçeneği fiilen kullanması zorlaşır.

Çözümlü örnek — Sıcaklığa bağlı sigorta

Bir sigorta şirketi, çiftçilere bir endeks sigortası sunuyor: büyüme dönemindeki zararlı derece-gün sayısı, ilçedeki meteoroloji istasyonunda 60'ı aşarsa, sigorta her ek zararlı derece-gün için hektar başına 50 lira ödüyor. Ödeme, çiftçinin kendi tarlasındaki kaybın ölçülmesine değil, istasyonun kaydına bağlı.

Geçmiş verilere göre her on yılın birinde zararlı derece-gün sayısı 80'e, bir yılında 100'e çıkıyor, öbür sekiz yılda 60'ın altında kalıyor. Beklenen yıllık ödeme 0,1 × (80 − 60) × 50 + 0,1 × (100 − 60) × 50 = 100 + 200 = 300 liradır. Şirket, idari giderler ve kâr payı için bunun üzerine yüzde 30 ekleyerek hektar başına 390 lira prim istiyor.

Endeks sigortasının avantajı, her tarlada kayıp tespitine gerek olmadığı için ucuz ve hızlı olmasıdır; çiftçinin özensiz davranarak kaybı artırma teşviki de yoktur. Dezavantajı ise baz riskidir: çiftçinin tarlası istasyondan farklı bir hava yaşayabilir ve çiftçi kayıp yaşadığı bir yılda ödeme alamayabilir. Isınma devam ettikçe zararlı derece-gün sayısı arttığı için beklenen ödeme ve dolayısıyla prim de yükselir; geçmiş verilerle fiyatlanan bir sigorta, gelecekteki riski olduğundan düşük gösterebilir.

Çözümlü örnek — Isınma doğal korunmayı zayıflatır mı?

Önceki derslerde, bir bölgedeki verim düştüğünde fiyatın yükselmesinin çiftçiyi kısmen koruduğunu gördük. Bu koruma, bölgenin hasadının dünya fiyatını etkileyecek kadar büyük olmasına ya da bölgenin dış ticarete kapalı olmasına bağlıdır.

Bir ülke dünya piyasasına açıksa ve kendi hasadı dünya üretiminin küçük bir kısmıysa, yurt içindeki bir sıcak hava dalgası verimi yüzde 20 düşürdüğünde fiyat neredeyse değişmez; çiftçinin geliri de yaklaşık yüzde 20 düşer. Ama ısınma bütün büyük üretim bölgelerini aynı anda etkilerse, dünya fiyatları yükselir; bu durumda verimi düşen çiftçiler kısmen korunur, ama mutfağını marketten dolduran aileler ve tahılı dışarıdan alan ülkeler kaybeder. İklim değişikliği, bu yüzden, yalnızca verimi değil, risklerin kimler arasında paylaşıldığını da değiştirir.

Çözümlü örnek — Süt üretiminin emisyon yoğunluğu

Bir bölgede iki tür süt işletmesi var. Düşük verimli bir inek yılda 2.000 litre süt veriyor ve enterik fermantasyon ile gübre yönetiminden yılda 2,5 ton karbondioksit eşdeğeri salıyor. Yüksek verimli bir inek yılda 6.000 litre süt veriyor ve yılda 4 ton karbondioksit eşdeğeri salıyor.

Düşük verimli ineğin emisyon yoğunluğu 2.500 / 2.000 = litre başına 1,25 kilogram, yüksek verimli ineğinki 4.000 / 6.000 ≈ litre başına 0,67 kilogramdır. 6.000 litre süt üretmek için ya üç düşük verimli inek gerekir ve toplam 7,5 ton salınır, ya da bir yüksek verimli inek gerekir ve 4 ton salınır.

Bu hesap, tarımsal verimliliğin emisyonları azaltmanın bir yolu olabileceğini gösterir: aynı üretimi daha az hayvanla yapmak, toplam emisyonları düşürür. Ama bir sınırı da vardır: verimlilik artışı sütün maliyetini düşürür ve talep artarsa toplam üretim ve toplam emisyonlar yükselebilir. Ayrıca yüksek verimli ineklerin yemi daha fazla tahıl ve enerji gerektirebilir; bu emisyonların da hesaba katılması gerekir.

Çözümlü örnek — Karbon fiyatı tarıma uygulanırsa

Bir ülke, tarımsal emisyonlara ton başına 50 liralık bir karbon fiyatı uygulamayı düşünüyor. Sığır etinin üretiminde kilogram başına 30 kilogram karbondioksit eşdeğeri salındığını, etin üretici fiyatının kilogram başına 300 lira olduğunu varsayalım.

Karbon fiyatı, kilogram başına 0,030 ton × 50 = 1,5 liralık bir maliyet ekler; bu, üretici fiyatının yüzde 0,5'idir. Karbon fiyatı ton başına 500 liraya çıkarsa, maliyet kilogram başına 15 lira, yani yüzde 5 olur.

Bu hesabın iki önemli sonucu vardır. Birincisi, karbon fiyatı emisyon yoğunluğu yüksek ürünleri daha çok pahalılaştırır ve tüketimi ve üretimi daha düşük emisyonlu ürünlere yönlendirir; bu, önceki derslerde gördüğümüz karbon vergisinin mantığıdır. İkincisi, tarımda emisyonları ölçmek ve denetlemek zordur; milyonlarca küçük işletmenin emisyonunu tek tek ölçmek mümkün değildir. Ayrıca bir ülke karbon fiyatı uygularken komşuları uygulamazsa, üretim ithalata kayabilir ve küresel emisyonlar azalmayabilir. Bu yüzden tarımsal emisyonları azaltmaya yönelik politikalar, genellikle karbon fiyatından çok, yem katkıları, gübre yönetimi ve verimlilik destekleri gibi araçlara dayanır.

Modelin sınırları

Bu dersteki hesaplar, iklim ile tarım arasındaki ilişkinin mantığını göstermek için basitleştirilmiştir. Zararlı derece-gün modeli yalnızca sıcaklığa bakar; yağış, toprak nemi, karbondioksit yoğunluğunun bitki büyümesine etkisi ve zararlıların yayılması da verimi etkiler. Schlenker ile Roberts'ın öngörüleri, üretim bölgelerinin sabit kaldığını varsayar; gerçekte üretim daha serin bölgelere kayabilir ve bazı bölgeler ısınmadan fayda görebilir.

Uyum ve ürün deseni hesapları da tek bir çiftçinin kararına odaklanır; gerçekte uyum, sulama altyapısına, araştırma ve tohum geliştirmeye, sigorta piyasalarına ve kamu yatırımlarına bağlıdır. Emisyon ve karbon fiyatı hesapları ise emisyon katsayılarını basitleştirir; gerçek katsayılar ülkeye, hayvan ırkına, yeme ve üretim sistemine göre büyük ölçüde değişir. Ayrıca bu ders, iklim değişikliğinin tarıma etkisinin her yerde aynı olacağını söylemez: etkiler bölgeden bölgeye, üründen ürüne ve çiftçiden çiftçiye büyük farklılıklar gösterecektir.

Uygulama

Özet kartı

1. Sıcaklığın tarımsal verime etkisi doğrusal değildir: bir sıcaklık eşiğine kadar sıcaklık artışı verimi artırır, eşiğin üzerinde ise verimi hızla düşürür. Zarar, eşiğin üzerindeki derecelerin toplamı olan zararlı derece-günlerde birikir; ortalama sıcaklıktaki küçük bir artış, zararlı derece-günleri çok daha fazla artırabilir.
2. Schlenker ve Roberts, ABD'de verimin mısırda 29, soyada 30, pamukta 32 dereceye kadar arttığını, bu eşiklerin üzerinde ise sert biçimde düştüğünü ve mevcut üretim bölgeleri sabit tutulduğunda yüzyılın sonuna kadar ortalama verimin yavaş ısınma senaryosunda yüzde 30–46, hızlı ısınma senaryosunda yüzde 63–82 azalabileceğini buldu.
3. Burke ve Emerick, uzun farklar yöntemiyle, ABD tarımında uzun dönemli uyumların aşırı sıcağın kısa dönem zararının yarısından azını, büyük olasılıkla hiçbirini telafi etmediğini gösterdi; uyum kendiliğinden ve yeterince hızlı gerçekleşmez, bilgi, kredi ve yatırım gerektirir.
4. Türkiye İstatistik Kurumu'na göre Türkiye'nin 2023'teki 598,9 milyon ton karbondioksit eşdeğeri sera gazı emisyonunun yüzde 12'si, yani 71,8 milyon tonu tarımdan geldi; tarım, enerjiden sonraki en büyük emisyon kaynağıydı. Tarımsal emisyonlarda enterik fermantasyondan ve gübreden çıkan metan ve diazot monoksit ağır basar.
5. Verimlilik artışı, emisyon yoğunluğunu düşürerek aynı üretimi daha az emisyonla sağlayabilir; ama tarımda emisyonları ölçmek ve fiyatlamak zordur ve tek bir ülkenin karbon fiyatı üretimi ithalata kaydırabilir. Tarım politikası, uyum ile azaltmayı birlikte gözetmek zorundadır.

Kavram sözlüğü

Kendini sına

1. (Çıktı 1) Sıcaklık eşiği ile zararlı derece-gün arasındaki ilişkiyi açıkla. Neden ortalama sıcaklık yerine zararlı derece-günlere bakmak gerekir?
2. (Çıktı 2) Tarım iklim değişikliğinden nasıl etkilenir ve iklim değişikliğine nasıl katkıda bulunur? Bu iki yönün birbirini nasıl etkileyebileceğine bir örnek ver.
3. (Çıktı 3) Bir tarlada beş günün en yüksek sıcaklıkları 28, 31, 33, 30 ve 35 derecedir; eşik 30 derecedir. Zararlı derece-gün sayısını hesapla. Her gün sıcaklık 2 derece artarsa zararlı derece-gün sayısı kaç olur?
4. (Çıktı 3) Bir sulama sistemi 3.000 liraya mal oluyor ve kötü bir yılda 800 lira kayıp önlüyor. Kötü yılların olasılığı yüzde 40, sistemin ömrü on yıl ve iskonto oranı yüzde 8 ise (on yıllık anüite çarpanı yaklaşık 6,71), sistemin beklenen bugünkü değeri nedir? Yatırım kârlı mıdır? Olasılık yüzde 70'e çıkarsa ne olur?
5. (Çıktı 4) Schlenker ve Roberts'ın kesit ve zaman serisi tahminlerinin benzer çıkması, uyum hakkında ne düşündürür? Burke ve Emerick'in bulgusu bu çıkarımı nasıl destekler?
6. (Çıktı 4) Bir yorumcu, «İklim değişikliği tarıma zarar vermeyecek; çiftçiler her zaman uyum sağlamıştır ve sıcak bölgelerde de tarım yapılıyor» diyor. Sıcaklık eşiği ve uzun farklar bulguları bu iyimserliğin neresini sarsar?

Cevaplar

1. Sıcaklık eşiği, sıcaklık artışının verime yararlı olduğu aralığın üst sınırıdır; eşiğin üzerindeki sıcaklıklar bitkiye zarar verir. Zararlı derece-gün, büyüme dönemi boyunca her günün sıcaklığının bu eşiği aştığı miktarların toplamıdır. Ortalama sıcaklık, eşiğin altındaki ve üstündeki günleri birbirine karıştırır; aynı ortalamaya sahip iki yazdan biri hiç zararlı gün içermeyebilir, öbürü çok sayıda aşırı sıcak gün içerebilir. Zarar eşiğin üzerindeki günlerde biriktiği için, verimi açıklamak için zararlı derece-günlere bakmak gerekir.
2. Tarım, artan sıcaklıklardan, değişen yağış düzeninden, kuraklıklardan ve aşırı hava olaylarından etkilenir; verim, ürün deseni ve çiftçi gelirleri değişir. Aynı zamanda hayvancılıktan çıkan metan, gübre yönetiminden ve gübrelenen topraklardan çıkan diazot monoksit ve enerji kullanımı yoluyla sera gazı salar. İki yön birbirini etkileyebilir: örneğin sıcaklıklara uyum için sulamanın genişletilmesi, pompaların enerji kullanımını ve emisyonları artırabilir; ya da emisyonları azaltmak için hayvan sayısını düşürmeye yönelik bir politika, kırsal gelirleri ve çiftçilerin uyum için yatırım yapma kapasitesini azaltabilir.
3. Eşiği aşan miktarlar 0, 1, 3, 0 ve 5 derecedir; toplam 9 zararlı derece-gün. Her gün 2 derece artarsa sıcaklıklar 30, 33, 35, 32 ve 37 olur; eşiği aşan miktarlar 0, 3, 5, 2 ve 7, toplam 17 zararlı derece-gündür. Zararlı derece-günler neredeyse iki katına çıkar.
4. Beklenen yıllık kazanç 0,4 × 800 = 320 liradır; bugünkü değeri 320 × 6,71 ≈ 2.147 liradır. Bu, 3.000 liralık maliyetten küçüktür; yatırım kârlı değildir. Kötü yıl olasılığı yüzde 70 olduğunda yıllık beklenti 560 liraya, bugünkü değeri 560 × 6,71 ≈ 3.758 liradır; yatırım kârlı hâle gelir.
5. Kesit tahmini, sıcak bölgelerde yaşayan çiftçilerin uzun süre içinde sıcağa uyum sağlamış olmasının etkisini içerir; zaman serisi tahmini ise bir yıllık sıcak hava şokuna, uyum fırsatı olmadan verilen tepkiyi gösterir. İki tahminin benzer çıkması, sıcak bölgelerdeki çiftçilerin uzun süre içinde eşiğin üzerindeki sıcaklıklara pek uyum sağlayamadığını düşündürür. Burke ve Emerick, uzun farklar yöntemiyle, yakın dönemdeki ısınma eğilimlerine verilen uzun dönemli tepkiyi doğrudan ölçtü ve uyumun aşırı sıcağın kısa dönem zararının yarısından azını, büyük olasılıkla hiçbirini telafi etmediğini buldu; bu, iki farklı yöntemden aynı sonucun çıktığını gösterir.
6. Görüşün doğru yanı, çiftçilerin tarih boyunca farklı iklimlere uyum sağladığı ve sıcak bölgelerde de tarım yapıldığıdır. Ama Schlenker ve Roberts, eşiğin üzerindeki sıcaklıkların verimi sert biçimde düşürdüğünü ve kesit ile zaman serisi ilişkilerinin benzer olduğunu, yani sıcak bölgelerdeki çiftçilerin bile eşiğin üzerindeki sıcaklıklara pek uyum sağlayamadığını buldu. Burke ve Emerick de uzun dönemli uyumun aşırı sıcağın zararının yarısından azını telafi ettiğini gösterdi. Bu yüzden «zarar vermeyecek» iddiası kanıtlarla desteklenmez. Uyum mümkündür, ama kendiliğinden ve yeterince hızlı gerçekleşmez; araştırmaya, altyapıya, krediye ve sigortaya yatırım gerektirir. Ayrıca üretim daha serin bölgelere kayabilir; bu, bazı bölgelerin kazanmasına, bazılarının ise ağır kayıplar yaşamasına yol açabilir.

İleri okuma

• Wolfram Schlenker, Michael J. Roberts (2009). «Nonlinear Temperature Effects Indicate Severe Damages to U.S. Crop Yields under Climate Change». Proceedings of the National Academy of Sciences 106(37). Sıcaklık eşikleri ve verim.
• Marshall Burke, Kyle Emerick (2016). «Adaptation to Climate Change: Evidence from US Agriculture». American Economic Journal: Economic Policy 8(3). Uzun farklar yöntemiyle uyumun ölçülmesi.
• Robert Mendelsohn, William D. Nordhaus, Daigee Shaw (1994). «The Impact of Global Warming on Agriculture: A Ricardian Analysis». American Economic Review 84(4). Toprak değerleri üzerinden iklim etkisinin ölçülmesi.
• Olivier Deschênes, Michael Greenstone (2007). «The Economic Impacts of Climate Change: Evidence from Agricultural Output and Random Fluctuations in Weather». American Economic Review 97(1). Hava dalgalanmalarıyla tarımsal kârlılığa etkinin tahmini.

Sonraki derse köprü

Bu dizide tarımın ekonomideki yerini, piyasalarını, desteklerini, tedarik zincirini, fiyatlarını, gıda güvenliğini ve iklimle ilişkisini genel ilkeler ve dünya örnekleri üzerinden inceledik. Bu ilkelerin hepsi bir ülkenin somut koşullarında bir araya gelir. Türkiye'de tarım işletmeleri ne büyüklüktedir ve araziler neden bu kadar parçalıdır? Sulanan alanın payı, üreticilerin yaşı, ürün deseni ve verimlilik nasıl bir tablo çizer? Destekler, ithalat ve ihracat bu yapıyı nasıl etkiler? Sıradaki ders, Türkiye tarımının yapısını ve başlıca sorunlarını ele alıyor.