Nasser Gölü, Nil Nehri üzerinde Asvan Yüksek Barajı’nın oluşturduğu ve Mısır’ın su güvenliği açısından merkezi öneme sahip büyük bir yapay rezervuardır. Bu çalışma, gölün 2005–2025 arasındaki 21 yıllık optik, parçacık, radyatif ve termal değişkenliğini MODIS uydu ürünlerinden türetilen sekiz temel gösterge ve günlük sıcaklık aralığı kullanarak incelemiştir. Yaklaşık 5 km aralıklı 186 analiz hücresinden oluşan ortak ızgarada NDVI, EVI, NDWI, NDTI, yakın kızılötesi yansıtım indeksi, beyaz-gökyüzü albedosu, gündüz ve gece yüzey sıcaklıkları aylık olarak derlenmiş; Mann–Kendall, Theil–Sen, false discovery rate, seri korelasyon düzeltmesi, korelasyon analizi ve değişim noktası testleri uygulanmıştır. En kritik metodolojik adım, sabit göl poligonunda görülen trendlerin kıyı çizgisi hareketinden kaynaklanıp kaynaklanmadığını sınamak üzere dört farklı analiz alanının karşılaştırılmasıdır. Bu kontrol sonrasında gece yüzey sıcaklığındaki artış, günlük sıcaklık aralığındaki daralma ve albedodaki düşüş bütün alanlarda korunmuştur. NDVI, EVI, yakın kızılötesi yansıtım ve gündüz sıcaklığındaki sabit-poligon düşüşleri ise kıyı kontrollü alanların tamamında yeniden üretilememiştir. NDWI, sabit poligonda anlamlı trend göstermemesine karşın kalıcı su alanlarında anlamlı biçimde düşmüştür. Değişim noktası testleri birçok göstergede 2016–2017 civarında bir düzey kayması göstermiş, bu zamanlama GERD’nin 2020’deki ilk dolumundan önce gerçekleşmiştir.

Nasser Gölü neden önemli?

Nasser Gölü, Nil Nehri üzerinde Asvan Yüksek Barajı’nın rezervuarıdır ve yaklaşık 162 km³ maksimum depolama kapasitesiyle Mısır’ın başlıca tatlı su deposudur. Kaynak çalışma, gölün uzun dönem ortalama yüzey alanını yaklaşık 5000 km² olarak belirtmektedir.

Rezervuar iki büyük baskının kesişimindedir. Birincisi, Orta Doğu ve Kuzey Afrika bölgesindeki ısınma eğilimidir; bu durum açık-su buharlaşmasını ve gölün enerji dengesini etkileyebilir. İkincisi ise Nil havzasındaki yukarı havza rezervuarlarının, özellikle Grand Ethiopian Renaissance Dam’ın, akış rejimi üzerindeki olası etkileridir.

Bununla birlikte araştırmacılar çalışmalarını açık biçimde “betimleyici ve tanısal” olarak tanımlamıştır. Hidrolojik, meteorolojik veya iklimsel zorlayıcı değişkenler modele doğrudan girmediği için gözlenen değişimlerin nedeni çalışma tarafından kanıtlanmamaktadır.

Çalışmada Hangi Uydu Göstergeleri Kullanıldı?

Çalışmada MODIS verilerinden türetilmiş NDVI, EVI, NDWI, NDTI, yakın kızılötesi yansıtım indeksi \(R_{nir}\), beyaz-gökyüzü albedosu, gündüz LST ve gece LST olmak üzere sekiz temel gösterge ile bunların termal bileşenlerinden türetilen günlük sıcaklık aralığı DTR birlikte değerlendirilmiştir.

Kaynağın önemli bir metodolojik uyarısı vardır: NDVI ve EVI açık su üzerinde klasik anlamıyla “bitki örtüsü göstergesi” olarak yorumlanmamıştır. Bu çalışmada söz konusu indeksler yüzeyin kırmızı ve yakın kızılötesi yansıtımını tanımlayan optik değişkenlerdir.

Benzer biçimde \(R_{nir}\) doğrudan klorofil-a ölçümü değildir. Yerinde eşzamanlı klorofil-a verisi bulunmadığından araştırmacılar bu göstergeden biyolojik konsantrasyon üretmemiş, yalnız üst su kolonundaki parçacık saçılımının nitel göstergesi olarak kullanmıştır.

MODIS veri kaynakları

MODIS Collection 6.1 ürünleri kullanılmıştır. Yüzey yansıtım bantları optik indeksleri, MOD11A1 gündüz ve gece yüzey sıcaklıklarını, MCD43A3 ise beyaz-gökyüzü albedosunu sağlamıştır.

Veriler Google Earth Engine üzerinden işlenmiş ve ürünlere özgü kalite bayrakları uygulanmıştır. Bulut, bulut gölgesi, cirrus, yüksek aerosol yükü ve uygun olmayan güneş-parlama geometrileri dışlanmış; LST için yalnız iyi kaliteli ve ortalama hata tahmini 1 K'nin altında olan ölçümler tutulmuştur.

Veri bütünlüğü

186 hücre × 252 ay = her gösterge için teorik olarak 46.872 hücre-ay bulunmaktadır.

5 km Analiz Izgarası Nasıl Oluşturuldu?

500 m yansıtım ve albedo verileri ile 1 km LST ürünleri doğrudan karşılaştırılmak yerine yaklaşık 5 km aralıklı ortak bir WGS 84 analiz ızgarasında birleştirilmiş ve her ızgara hücresi istatistiksel testlerin temel birimi olarak kullanılmıştır.

Izgaranın modal boylam adımı 0,047°, enlem adımı 0,045° olup çalışma enlemlerinde yaklaşık 4,86 × 4,94 km'ye karşılık gelmektedir. Her hücre yaklaşık 24 km² alanı temsil eder. Göl poligonu ile kesişen toplam 186 hücre yaklaşık 4470 km² analiz alanı oluşturmuştur.

Bu nokta kritiktir: çalışma “500 m MODIS pikseli” ölçeğinde değil, yaklaşık 5 km’lik birleştirilmiş analiz hücreleri ölçeğinde sonuç üretmektedir.

2005–2025 dönemi neden seçildi?

Çalışma Ocak 2005–Aralık 2025 dönemini kullanmaktadır. Böylece 252 aylık ve hücre başına 21 yıllık seri oluşturulmuştur.

2005 başlangıcının tercih edilmesinin başlıca nedenlerinden biri, MCD43A3 albedo ürününde Terra ve Aqua birleşik veri yapısının daha tutarlı biçimde kullanılabilmesi ve bütün göstergelerin aynı zaman aralığında analiz edilmesidir.

Bu zaman penceresi ayrıca 2020’deki ilk GERD dolumundan önce yaklaşık on beş yıllık bir temel dönem sağlamaktadır.

Kıyı Çizgisi Hareketi Neden Sonuçları Yanıltabilir?

Sabit bir rezervuar poligonunun kenarındaki hücreler zaman içinde su, su-kara karışımı veya kuru kara içerebildiği için uydu göstergelerinde görülen eğilimlerin bir bölümü gerçek su kalitesi veya termal değişimden değil, hücre bileşiminin kıyı çizgisi hareketiyle değişmesinden kaynaklanabilir.

Bu nedenle çalışma dört ayrı analiz alanı oluşturmuştur:

Yazarlar bir trendi çevresel değişim olarak yalnız işaretinin, istatistiksel anlamlılığının ve yaklaşık büyüklüğünün bu alanlar arasında korunması durumunda yorumlamıştır.

Uzun dönem ortalama durum

Gündüz LST güneyde kuzeye göre yaklaşık 0,40 °C daha yüksekken gece sıcaklığındaki kuzey–güney farkı yalnız yaklaşık 0,12 °C'dir. NDTI güney giriş bölgesinde daha yüksek değişkenlik gösterirken bu bölge Nil girişinin askıda parçacık taşınımıyla ilişkilendirilmiştir.

Çalışmanın Yöntemi ve Bulguları

Mann–Kendall ve Theil–Sen analizi

Monoton eğilimleri belirlemek için Mann–Kendall testi, trend büyüklüğünü ölçmek için Theil–Sen eğimi kullanılmıştır. Seri korelasyonunun yanlış anlamlılık üretmesini azaltmak amacıyla varyans düzeltmeli Mann–Kendall yaklaşımı uygulanmış; hücre bazında yapılan 186 eşzamanlı test için Benjamini–Hochberg false discovery rate kontrolü kullanılmıştır.

Kaynak ayrıca yıllık serinin yalnız 21 değer içermesi nedeniyle yüksek otokorelasyon altında yıllık p-değerlerinin beklenenden daha iyimser kalabildiğini Monte Carlo deneyiyle göstermiştir. Bu nedenle yazarlar sonuç yorumunda yalnız p-değerlerine değil, etki büyüklüklerine, güven aralıklarına ve dört analiz alanındaki tekrar üretilebilirliğe ağırlık vermiştir.

Sabit poligondaki ilk trendler

Ancak çalışmanın temel sonucu bu tablo değildir; aynı eğilimlerin kıyı çizgisi kontrolünde ayakta kalıp kalmadığıdır.

Hangi Değişimler Kıyı Kontrolünden Sonra Gerçekten Korundu?

Dört analiz alanının tamamında gece yüzey sıcaklığındaki artış, günlük sıcaklık aralığındaki daralma ve beyaz-gökyüzü albedosundaki düşüş yön ve istatistiksel anlamlılık bakımından korunmuştur.

Gece LST artışı özellikle güçlüdür: dört alanda da hücrelerin yaklaşık %92–100'ünde artış görülmektedir.

DTR de alanların %98–100'ünde daralmıştır. Bununla birlikte sabit poligon DTR daralmasının büyüklüğünü yaklaşık iki kat fazla göstermektedir. Kıyı kontrollü sonuçlar yaklaşık −0,83 ile −1,00 °C/on yıl düzeyindedir.

Albedo düşüşü bütün alanlarda korunmasına rağmen büyüklüğü sabit poligondan kısıtlı alanlara geçildiğinde yaklaşık 2,6–5,7 kat azalmaktadır.

Günlük Sıcaklık Aralığı Neden Daralıyor?

Çalışmanın gözlemlediği DTR daralmasının en güçlü ve kıyı çizgisine en az duyarlı bileşeni gece yüzey sıcaklığındaki yükseliştir; gündüz LST'deki sabit-poligon soğuması kıyı kontrollü alanların tamamında anlamlı kalmadığı için araştırma gölün iç kısmında güçlü bir gündüz soğuması bulunduğunu desteklememektedir.

DTR sabit poligonda:

−1,948 °C/on yıl

olarak hesaplanmıştır.

Kalıcı açık-su alanında ise:

−0,973 °C/on yıl

düzeyindedir.

Bu sonuç, 21 yıllık dönemde kıyı kontrollü göl çekirdeğinde günlük yüzey sıcaklığı genliğinin yaklaşık 2 °C mertebesinde küçülmüş olabileceğini göstermektedir.

Ancak çalışma bunun nedenini belirlememektedir. Yazarlar gece sıcaklığındaki artışın bölgesel atmosferik ısınmayla uyumlu olduğunu belirtmekte, fakat hava sıcaklığı, nem, rüzgâr, radyasyon veya göl derinliği gibi nedensel değişkenlerin analize girmediğini açık biçimde vurgulamaktadır.

LST tam olarak neyi ölçüyor?

MOD11A1 LST, su kütlesinin hacimsel sıcaklığını değil, radyometrik olarak gözlenen üst yüzeydeki “skin temperature” değerini temsil etmektedir. Bu tabaka su kolonunun yalnız çok ince yüzey kısmına karşılık gelir.

Ayrıca MODIS algoritmasının emissivity sınıflandırması esas olarak kara yüzeylerine göre geliştirilmiştir. Bu nedenle kaynak, mutlak su sıcaklığı değerlerinden çok uzun dönemli göreli değişimi yorumlamaktadır.

NDWI Kıyı Kontrolü Sonrasında Neden Farklı Bir Sonuç Verdi?

NDWI sabit poligonun tamamında anlamlı uzun dönem trendi göstermemiştir; ancak sürekli su altında kalan veya kıyıdan uzaklaştırılmış alanlar seçildiğinde NDWI yaklaşık −0,048 ile −0,077/on yıl arasında anlamlı biçimde azalmıştır.

Bu bulgu, kıyı hücrelerinin göl içindeki optik değişimi sabit-poligon ortalamasında maskeleyebildiğini göstermektedir.

Bununla birlikte NDWI aynı zamanda su maskesinin oluşturulmasında kullanılan göstergedir. Yazarlar bu bağımlılığı metodolojik sınırlılık olarak açık biçimde belirtmektedir.

Sabit poligonda görülen ancak korunmayan trendler

Dört değişken sabit poligonda anlamlı görünmesine rağmen üç su kontrollü alanın tamamında tekrar üretilememiştir:

• NDVI düşüşü
• EVI düşüşü
• Rnir düşüşü
• Gündüz LST düşüşü

Özellikle \(R_{nir}\) sabit poligonda −0,0246/on yıl ile anlamlı düşerken kısıtlı alanların ikisinde işaret değiştirip pozitif hale gelmiştir.

Bu sonuç, yüksek korelasyon gösteren göstergelerin mutlaka aynı çevresel süreci ölçmediğini de ortaya koymaktadır.

Uzamsal olarak zıt trendler

NDWI ve NDTI'nin göl çapında ortalama trendi anlamlı olmamasına rağmen çok sayıda hücre ayrı ayrı anlamlı değişim göstermektedir.

NDTI için FDR kontrolünden geçen hücrelerin yaklaşık yarısı yükselirken diğer yarısı düşmektedir. Dolayısıyla göl ortalamasında görülen “trend yokluğu”, mekânsal değişim olmadığı anlamına gelmemektedir; karşıt yönlü yerel trendler birbirini iptal etmektedir.

Korelasyon yapısı

Ham aylık korelasyonlarda iki güçlü blok görülmüştür. Optik göstergeler kendi aralarında yüksek korelasyon taşırken gündüz ve gece LST birbirleriyle güçlü biçimde ilişkilidir.

Örneğin:

• NDVI–EVI: r ≈ +0,94
• Rnir–albedo: r ≈ +0,93
• Gündüz LST–gece LST: r ≈ +0,95

Ancak ortak yıllık döngü kaldırıldığında gece LST'nin optik göstergelerle ilişkilerinin işareti tersine dönmüş ve büyük ölçüde zayıflamıştır. Buna karşılık DTR, mevsimsellik giderildikten sonra optik blokla güçlü ilişkiler taşımaya devam etmiştir.

Bu nedenle çalışma, inter-annual ölçekte gölün optik durumuna en çok eşlik eden termal değişkenin tek başına gündüz veya gece LST değil, gündüz–gece farkı olduğunu göstermektedir.

2016–2017 Değişim Noktası GERD ile Açıklanabilir mi?

Hayır. Pettitt ve Buishand testleri birçok göstergede en olası düzey değişimini 2016–2017 civarında bulsa da GERD'nin ilk dolumu 2020'de başladığı için çalışma bu değişimin GERD tarafından başlatıldığını desteklememektedir.

Pettitt testinde anlamlı kırılma bulunan değişkenlerin büyük bölümü 2016 veya 2017'ye yerleşmiştir. Ancak bootstrap güven aralıkları geniştir ve bazı göstergelerde yaklaşık 5–10 yıllık bir belirsizlik içerir.

İki-segmentli regresyon ise kırılma yerine eğim değişimine duyarlı olduğundan 2009–2011 dönemine işaret etmektedir.

Yazarların yorumu, kaydın tek bir yılda ani biçimde değişmesinden çok yaklaşık 2010 civarında bükülmeye başlayıp 2016–2017 civarında yeni bir düzeye oturan bir süreçle daha uyumlu olduğudur.

GERD bu nedenle söz konusu değişimin kökeni olarak değil, daha sonra mevcut yörüngeyi değiştirebilecek olası bir dış etken olarak değerlendirilmiştir.

Albedo neden önemli?

Beyaz-gökyüzü albedosu, gelen kısa dalga güneş radyasyonunun ne kadarının yüzeyden geri yansıtıldığını temsil eder. Albedonun azalması, yüzeye gelen kısa dalga enerjisinin göl sistemi içinde nasıl bölüştürüldüğünün değişebileceğine işaret eder.

Ancak kaynak, albedo düşüşünün doğrudan buharlaşma artışı anlamına gelmediğini özellikle vurgulamaktadır. Net buharlaşma etkisini belirlemek için tam yüzey enerji dengesi, hava sıcaklığı, nem, rüzgâr ve radyasyon gibi değişkenler gereklidir.

Aşırı anomaliler

Standartlaştırılmış aylık anomalilerde |z| > 2 eşiği kullanılmıştır. En fazla aşırı ay albedo için 12, NDWI, \(R_{nir}\) ve DTR için 11'er ay olarak bulunmuştur.

Gündüz ve gece LST kanallarında hiçbir ay |z| > 2 eşiğini aşmamıştır. Bunun nedeni termal serilerin varyansının büyük bölümünün düzenli mevsimsel döngüden kaynaklanmasıdır.

Çalışmanın desteklediği sonuçlar

• Nasser Gölü gece yüzey sıcaklığı 2005–2025 arasında artmıştır.
• Gece LST artışı kıyı çizgisinin nasıl tanımlandığından büyük ölçüde bağımsızdır.
• Günlük sıcaklık aralığı belirgin biçimde daralmıştır.
• Beyaz-gökyüzü albedosu bütün analiz alanlarında azalmıştır.
• Kalıcı su gövdesi içinde NDWI azalmaktadır.
• Sabit poligon bazı trendlerin büyüklüğünü iki ila altı kata kadar abartabilmektedir.
• Sabit poligon bazı trendleri varmış gibi gösterebilir ve bazı göl-içi trendleri gizleyebilir.
• 2016–2017 civarında çok değişkenli bir durum değişiminin istatistiksel işareti bulunmaktadır.

Çalışmanın desteklemediği sonuçlar

• 2016–2017 değişiminin GERD tarafından başlatıldığı gösterilmemiştir.
• Gece sıcaklığındaki artışın doğrudan atmosferik iklim değişikliğinden kaynaklandığı kanıtlanmamıştır.
• Albedo düşüşünün net buharlaşmayı artırdığı doğrudan hesaplanmamıştır.
• Rnir klorofil-a konsantrasyonu olarak kalibre edilmemiştir.
• NDTI yerinde türbidite ölçümünün yerine geçmemektedir.
• MODIS LST değerleri gölün hacimsel su sıcaklığı değildir.
• Gündüz LST'de kıyı kontrolünden bağımsız güçlü bir uzun dönem soğuma gösterilmemiştir.
• NDVI veya EVI trendlerinin açık-su biyolojik üretkenlik değişimini temsil ettiği gösterilmemiştir.

Çalışmanın temel sınırlılıkları

Kıyı kontrolündeki örneklem kaybı: En katı kıyı tamponunda yalnız 36 hücre kalmaktadır. Bu nedenle bazı trendlerin anlamlılığını kaybetmesi daha düşük istatistiksel güçten kısmen etkilenebilir.

NDWI bağımlılığı: Su maskelerinin önemli bölümü NDWI'den türetildiği için NDWI trendiyle alan seçimi tamamen bağımsız değildir.

Nedensel değişken bulunmaması: Akım, göl seviyesi, hava sıcaklığı, nem, rüzgâr veya radyasyon gibi zorlayıcı değişkenler analize dâhil edilmemiştir.

LST sınırlaması: MODIS radyometrik skin sıcaklığıdır ve yerinde ölçülmüş hacimsel göl sıcaklığıyla doğrulanmamıştır.

Rnir sınırlaması: Mineral parçacık ile fitoplankton saçılımı birbirinden ayrılmamıştır.

Zaman serisi uzunluğu: 21 yıllık seri özellikle otokorelasyon ve değişim noktası tahminleri için sınırlıdır.

Terra ağırlığı: Trend analizinde termal seri Terra ürününe dayanmaktadır; Terra–Aqua korelasyonu çok yüksek olsa da tam çapraz-platform trend karşılaştırması gelecekte yapılmalıdır.

Su kaynakları yönetimi açısından anlamı

Araştırmanın yönetim açısından en güçlü bulgusu, gece yüzey sıcaklığı artışının ve günlük termal farkın daralmasının kıyı çizgisi tanımına bağlı olmamasıdır. Bu iki sinyal rezervuarın enerji dengesi ve potansiyel buharlaşma davranışı açısından gelecekte daha ayrıntılı enerji dengesi çalışmalarını gerektirmektedir.

Metodolojik sonuç ise Nasser Gölü'nün ötesine uzanmaktadır: yüzey alanı değişken olan büyük rezervuarlarda uzun dönem uydu trendleri sabit bir poligon üzerinde doğrudan yorumlanmamalıdır. Kıyı çizgisi kontrolü, isteğe bağlı bir duyarlılık testi değil, çevresel trend ile geometrik hücre-bileşimi değişimini ayırmak için analiz tasarımının temel parçası olmalıdır.

Kaynak ve Yöntem Notu

Özgün çalışma: Two Decades of Optical and Thermal Variability in Lake Nasser: A Multi-Variable MODIS Assessment on a 5 km Analysis Grid (2005–2025).

Yazarlar: Youssef M. Youssef, Bojan Ðurin, Afnan Abdullah Alturki, Marko Šrajbek ve Islam M. Hamdi.

Dergi: Water.

Yıl / cilt / makale numarası: 2026, 18, 2213.

DOI: 10.3390/w18172213.

Makale türü: Hakemli, açık erişimli araştırma makalesi.

Lisans: Creative Commons Attribution (CC BY).

Editöryal süreç: Alınma 6 Temmuz 2026; revizyon 15 Ağustos 2026; kabul 26 Ağustos 2026; yayın 7 Eylül 2026.

Kurumlar: Suez University; University North; Princess Nourah bint Abdulrahman University; Beni-Suef University.

Çalışma alanı: Nasser Gölü, güney Mısır; yaklaşık 21,8–24,0° N ve 31,2–33,1° E.

Analiz dönemi: Ocak 2005–Aralık 2025.

Zamansal çözünürlük: 252 aylık gözlem ve 21 yıllık özet.

Uzamsal analiz birimi: Yaklaşık 5 km aralıklı 186 hücre, yaklaşık 24 km²/hücre.

Temel veri ürünleri: MODIS Collection 6.1 yüzey yansıtımı, MOD11A1 gündüz/gece LST ve MCD43A3 beyaz-gökyüzü albedosu.

Hesaplama ortamı: Google Earth Engine; Python 3.13; Pandas, NumPy, SciPy, GeoPandas, Shapely ve Matplotlib.

Temel istatistikler: Mann–Kendall, Theil–Sen, Benjamini–Hochberg FDR, Hamed–Rao seri korelasyon düzeltmesi, Pearson, Spearman, etkili örneklem büyüklüğü, moving-block bootstrap, Pettitt, Buishand ve iki-segmentli regresyon.

Finansman: Princess Nourah bint Abdulrahman University Researchers Supporting Project PNURSP2026R960 ve University North bünyesindeki UNIN-TEH-26-1-2 projesi.

Veri ve kod erişimi: Türetilmiş hücre-ay tabloları, Google Earth Engine çıkarım betiği ve analiz kodu, sabitlenmiş yazılım ortamı bilgisiyle birlikte kamuya açık bir depoda arşivlenmiştir. Temel MODIS ürünleri NASA LP DAAC üzerinden kamuya açıktır.

Çıkar çatışması: Yazarlar çıkar çatışması bildirmemiştir.

Temel yorum sınırı: Araştırma değişimin konumunu, zamanlamasını ve büyüklüğünü belirlemektedir; nedensel atıf yapmamaktadır. Özellikle GERD, iklim değişikliği, göl seviyesi veya buharlaşmayla ilgili neden-sonuç yorumları bu çalışma tarafından doğrudan sınanmamıştır.