PofoliaPofolia ile paylaşıldı

CATENA· 2026Q1

Kuru Aral Deniz Tabanındaki Toprak Tuzluluğu Dinamiklerinin Saha Gözlemleri, Jeokimyasal Analiz, Uzaktan Algılama ve Makine Öğrenimine Dayalı Entegre Değerlendirmesi

Integrated assessment of soil salinity dynamics on the dried Aral Seabed based on field observations, geochemical analysis, remote sensing, and machine learning

Gulnura Issanova, Nazgul Ospan, Azamat Kaldybayev, Kuralay Tynybayeva

Kısa özet

Bu çalışma, kuru Aral Deniz Tabanındaki toprak tuzluluğu dinamiklerinin entegre bir değerlendirmesini sunmak için saha jeokimyasal analizi, uzaktan algılama ve makine öğrenimini birleştirerek, Na+, Cl- ve SO42- tarafından kontrol edilen baskın bir tuzluluk gradyanı belirlemiş ve %75.86 sınıflandırma doğruluğu elde etmiştir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Kuru Aral Deniz Tabanındaki toprak tuzluluğu mekansal olarak heterojendir; deniz kaynaklı tuzlu topraklar aşırı tuzlu, tipik ve takır benzeri tuzlu topraklar ise orta derecede tuzludur.
  • Baskın bir tuzluluk gradyanı Na+, Cl- ve SO42- tarafından kontrol edilir ve belirgin dikey farklılaşma gösterir.
  • Elektriksel iletkenlik (EC) ve toplam çözünmüş katı madde (TDS) arasında güçlü bir doğrusal ilişki (r=0.91) vardır, bu da EC'nin tuzluluk için bir vekil olarak kullanılmasını destekler.
  • Bitki örtüsü indeksleri tuzluluk ile negatif korelasyonludur (r=-0.54 ila -0.72) ve yüksek NDSI/SI4 değerleri yüksek EC-TDS ile örtüşmektedir.
  • Rastgele Orman sınıflandırma modeli, tuzluluk haritalaması için saha gözlemleriyle %75.86 genel uyum sağlamıştır.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Soil salinization is a major driver of land degradation in arid environments, particularly in desiccated inland basins such as the Aral Sea region. This study provides an integrated assessment of soil salinity dynamics on the dried Aral Seabed (Aralkum Desert, Kazakhstan) by combining field-based geochemical analysis, remote sensing, and machine learning. Field investigations conducted during 2020–2022 comprised 58 soil profiles and 204 soil samples analyzed for electrical conductivity (EC), total dissolved solids (TDS), major-ion composition, and vertical salinity distribution across different solonchak types. Geochemical analysis revealed pronounced spatial and genetic heterogeneity, with marine-derived solonchaks exhibiting hypersaline conditions (Σ > 250 mmolc/100 g −1 , or 16.1%) dominated by Na Cl systems, whereas typical and takyr-like solonchaks showed moderate salinity associated with capillary rise and continental processes. Principal Component Analysis identified a dominant salinity gradient controlled by Na + , Cl − , and SO₄ 2− , with clear vertical differentiation. EC and TDS showed a strong linear relationship ( r = 0.91, p < 0.001), supporting EC as an operational proxy for soil salinity. Remote sensing analysis using SAVI, MSAVI, NDSI, and SI4 showed strong spatial correspondence between salinity and vegetation patterns. Vegetation indices were negatively correlated with salinity indicators ( r = −0.54 to −0.72, p < 0.01), while high NDSI and SI4 values coincided with elevated EC–TDS and low SAVI/MSAVI values. Random Forest classification showed 75.86% overall agreement with the 58 field-reference observations (Cohen's Kappa = 0.691), with classification errors concentrated mainly in intermediate salinity classes. Soil salinity on the dried Aral Seabed represents a spatially continuous process controlled by groundwater dynamics, evaporative concentration, and inherited marine sediments. Integrating geochemical, remote sensing and machine-learning approaches provides an effective framework for regional assessment of salinity-driven land degradation in arid environments.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. CATENA, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Su Bilimleri

Aquatic ScienceAgricultural and Biological Sciences