Toprağın Katmanları

Toprak, yüzeyden derinliklerine doğru inen ve horizon adı verilen yatay katmanlardan oluşur. Genellikle toprak yüzeyine paralel olarak uzanan, altındaki ve üzerindeki katmanlardan fiziksel, kimyasal, mineralojik ve morfolojik olarak farklı katmanlara horizon adı verilmektedir.¹ Toprak horizonları toprağın özelliğine göre 1-1,5 m arasındaki derinlikte ana materyale kadar açılan çukur aracılığıyla gözlemlenir. Bu derinliğin altında oluşmuşsa çoğunlukla ayrışmamış ana kaya bulunur. Horizonlar, iklim, toprak üstü ve toprak içi canlılar, arazi yapısı, ana kaya ve zaman faktörlerinin bir arada etkileşimi ile oluşur, toprakta fiziksel, kimyasal ve biyolojik ayrışmanın en iyi gözlendiği, toprak sınıflamasına temel olan oluşumlardır.²

Nehir çökelleri, kumullar, volkanik kül depoları gibi kısmen genç topraklarda horizonlar neredeyse belirsizken, zamanla,  bitki örtüsü, iklim ve arazi koşullarına bağlı olarak toprağın farklı derinliklerinde fiziksel, kimyasal ve biyolojik özellikleri birbirinden farklı katmanlar oluşur ve çıplak gözle bile fark edilebilir hale gelir. Toprak oluşum süreçlerine bağlı olarak genellikle üç ya da dört ana horizondan oluşur.³ 

Toprak ana horizon veya katmanları O, A, E, B, C ve R büyük harflerinden biri ile gösterilirler. Ana horizonlar arasında her iki zonun da özelliklerini gösteren katmanlar için AB, BA; BC, CB vb. iki ana horizon sembolünün kullanıldığı ara horizon tanımlamaları da  yapılmaktadır. Ana horizon sembollerinin yanına tanımlamayı tamamlamak için gerektiğinde ana horizonlarındaki toprak oluş işlemleri sonucu meydana gelen fiziksel, kimyasal ve morfolojik görünümleri, özellikleri göstermek amacıyla küçük harflerle ifade edilen diğer alt ayırım sembolleri (a, w, t, k, s …gibi ) ve numaralar da (1-az-, 2-orta, 3-çok- gibi) eklenmektedir. Örneğin B horizonunda kil birikimini (t) tanımlamak amacıyla Bt1, Bt2 veya C horizonunda kireç birikimini (k) tanımlamak amacıyla Ck1, Ck2 gibi. Akdeniz iklim koşullarında işlemeli tarım yapılan bir arazide; kireç taşı ana materyali ve ana kayası üzerinde, kil birikimi olan, ayrışmış, bir toprakta horizon dizilimi Ap, A2, Bt1, Bt2, BC, Ck1, Ck2, R şeklinde tanımlanmış olabilir.⁴

O harfiyle gösterilen ve organik horizon (katman) adı verilen toprağın en üstteki ince bölümünde genelde ayrışmamış veya az miktarda ayrışmış olan bitki kalıntıları ve canlı artıkları bulunur. Organik horizon da kendi içinde üç ayrı sembolle tanımlanır: Bitki örtülerinin şekillerinin rahatlıkla tanımlanabileceği yaprak, dal parçalarından oluşan Oi, ayrışmanın daha fazla olduğu fakat hâlâ bitki kalıntılarının görüldüğü Oe ve mineral toprağın üzerinde tamamen ayrışmış organik maddenin yer aldığı Oa horizonlarından oluşur.⁵

Organik katmanın hemen altında A horizonu yer alır. Bu katman, organik maddenin toprakla karıştığı katmandır. Organik maddece zengin olduğu için rengi oldukça koyudur. A katmanı toprak için biyolojik ve kimyasal faaliyetlerin büyük bölümünün meydana geldiği makine odasıdır (örneğin bitki artıklarının ve köklerinin çürüdüğü, toprak besin maddelerinin ortaya çıktığı, organik asitlerin ve mineral reaksiyonların oluştuğu vb.).⁶

O ve A horizonları birlikte toprağın en verimli kısmı olan üst toprağı oluşturur. Bu üst toprak tabakası erozyon veya yanlış insan aktiviteleri sonucu yok olduğunda toprağın ekolojik potansiyelinin büyük bölümü de yok olur ve aralarında atmosferde sera gazı etkisi yapan karbonun depolanması gibi çok sayıda ekosistem hizmetlerini sağlıklı olarak yerine getiremez. Üst toprak zamanla yeniden üretilse de eğer tam olarak bozulmamışsa, asıl durumunu kazanması yüzlerce yıl sürer.⁷ Erozyon en önce toprağın bu en işlevsel katmanını yok eder. 

O ve A katmanlarının hemen altında yıkanma nedeniyle rengi ağarmış, kaba bünyeli eluvial E horizonu (katmanı) yer alır. Eluvial terimi, Latince “yıkamak” anlamına gelir. Bu anlamına uygun olarak, E horizonu, minerallerin topraktan suyla süzülerek ayrıldığı tabaka olarak tanımlanır. Yerçekimi aracılığıyla E horizonu aşağı doğru inen su, demir, alüminyum oksit ve bazı killer içeren dayanıksız besin ve minerallerin bazılarını çözer. Filtreleme, mineral konsantrasyonlarının azalmasına neden olur. Bu da E tabakasına daha üzerindeki ve altındaki horizonlardan daha açık renkte bir görünüm kazandırır. Bazı mineraller, örneğin kuvars gibi çözünmediğinden bu dirençli minerallerin konsantrasyonları, E katmanında artar. Özellikle yağışlı bölgelerde ve ormanlık arazilerde belirgin olarak bulunan E katmanı kurak bölge topraklarında bulunmaz.⁸ Bu horizon iklim nedeniyle Türkiye topraklarında çok nadirdir.

B horizonu, birikme horizonu olarak adlandırılır. A, E veya O horizonun altında yer alır. Üstünde bulunan A horizonundan yıkanan Fe-Al oksitler, kil, humus vb kolloidal maddelerin biriktiği katmandır. Ana materyalin ayrışmasıyla silikat killerinin meydana geldiği veya oksitlerin serbest bırakıldığı mineral yüzey altı bir horizonudur. Nemli bölgelerde, B horizonları demir ve alüminyum oksitler ve silikat killeri (Bt horizonları) gibi malzemelerin maksimum birikim katmanlarıdır. Kurak ve yarı kurak bölgelerde ise kalsiyum karbonat veya kalsiyum sülfat B horizonunda birikebilir (sırasıyla Bk ve By horizonları verir). Katmanda nem içeriğinde değişmeler nedeniyle hacmin artıp azalması sonucu, prizmatik, yarı köşeli blok veya granüller strüktür oluşumu gözlenebilir. Bütün B horizonları bir yüzey altı horizonu olup, ancak üstteki horizonların erozyonla taşınması sonucu yüzeyde bulunabilir.⁹ 

B horizonundan sonra toprağı oluşturan süreçlerin etkisinin en az olduğu C horizonuna ulaşılır. Bu horizon katman sert veya düşük düzeyde ayrışmış ana kayanın hemen üzerinde yer alır ve dolayısıyla ana kayanın özelliklerini yansıtır. Ayrışma yüksektir, altta yatan kayacın yıpranmış bloklarını içerebilir.¹⁰

Son olarak, ayrışmaya uğramamış sert ana kayadan oluşan R horizonuna ulaşılır. Ana kaya genellikle süreklidir.¹¹