Denizcilik sektöründe sera gazı emisyonu önlemlerinin etki değerlendirmesinin sistem dinamikleriyle modellenmesi

Abstract

Küresel ticaretin omurgasını oluşturan denizcilik sektörü, düşük birim maliyetle yüksek hacimli yük taşıma kapasitesi sayesinde dünya ticareti için hem ekonomik ve hem de stratejik açıdan vazgeçilmez bir konumdadır. Denizcilik sektörünün, dünya ticaretindeki önemi gün geçtikçe artmaya da devam etmektedir. Ticaret üzerindeki avantajları her geçen gün artmasına rağmen sektörün iklim değişikliği ve çevresel bozulma üzerindeki etkileri de giderek daha görünür hâle gelmektedir. Gemilerden kaynaklanan sera gazı emisyonları ve diğer kirleticiler, Paris Anlaşması ve IMO'nun güncellenen sera gazı stratejisi doğrultusunda artık yalnızca teknik verimlilik önlemleriyle değil, politika geri-bildirimlerini, piyasa temelli araçları ve teknolojik geçiş dinamiklerini birlikte ele alan bütüncül yaklaşımlarla yönetilmesi gerekliliği yapılan son çalışmalar ile birlikte kendini göstermektedir. Bu bağlamda, sektör genelinde uygulanabilir, paydaşlar arası etkileşimleri hesaba katan ve ölçülebilir ara hedefler içeren bir yol haritasının oluşturulabilmesi için emisyon azaltım önlemlerinin sistem düzeyindeki etkilerinin sistematik ve matematiksel olarak değerlendirilmesi kritik önem taşımaktadır. Dolayısıyla bu tez, deniz taşımacılığında sera gazı salımı önlemlerinin etkilerini yalnızca tekil müdahaleler olarak değil, zaman gecikmeleri, geri besleme döngüleri ve belirsizlikler ışığında inceleyebilecek bir modelleme yaklaşımına ihtiyaç duyulduğu probleminden hareket etmektedir. Uluslararası Denizcilik Örgütü (IMO) tarafından kısa, orta ve uzun vadeli emisyon azaltım hedeflerine ulaşabilmek için gerekli teknik ve operasyonel iyileştirmeler, finansal teşvik ve yaptırım mekanizmaların, veri toplama ve paylaşım altyapısını ile performans göstergelerini içeren çeşitli çalışmalar yapılmaya başlanmıştır. Armatörler, liman otoriteleri, klas kuruluşları, yakıt tedarikçileri, kamu kurumları, finans kuruluşlar ve akademi ile sivil toplum kuruluşları arasında sürekli iletişim ve geri bildirim döngülerini sağlayacak bir yönetişim modeli kurulması gerekliliği ortaya çıkmıştır. Emisyon azaltım stratejilerinin uygulama süreci düzenli izleme, doğrulama ve raporlama ile desteklenmelidir. Bu sayede teknik standartlarla uyumlu, ekonomik olarak sürdürülebilir ve çevresel etkileri somut biçimde azaltan bir dönüşüm sektörde yaygın ve kalıcı hâle getirilebilmektedir. Bu tezde, deniz taşımacılığında sera gazı emisyonlarını azaltmaya yönelik teknik, operasyonel ve piyasa temelli önlemlerin etkilerini sistem dinamikleri yaklaşımıyla nicel olarak değerlendirmek amaçlanmıştır. Çalışma, politika geri-bildirimlerini, teknoloji benimseme hızlarını ve belirsizlikleri içeren bir stok akış modeli geliştirerek, farklı senaryo setleri (BAU, IMO hedeflerine uyumlu, yüksek derecede alternatif yakıt/hız optimizasyonu vb.) altında 2020–2050 dönemi emisyon eğilimlerinin nasıl şekillendiğini ortaya koymayı hedefler. Bu kapsamda model, hem küresel ölçekte sektörel dinamikleri hem de Türkiye odaklı filo özelliklerini dikkate alarak, hangi politika paketlerinin hangi koşullarda en yüksek azaltımı sağladığını sorgular. Dolayısıyla tez, "Hangi önlemler hangi kombinasyonlarda ve hangi zamanlamayla uygulandığında deniz taşımacılığında net emisyon azaltımı en etkin biçimde elde edilir?" sorusuna yanıt aramaktadır. Bu çalışma, deniz taşımacılığında sera gazı azaltım önlemlerinin etkilerini sistem dinamikleri (SD) yaklaşımıyla mental ve matematiksel olarak değerlendirmek üzere kurgulanmıştır. Problem alanı paydaşlar, politika araçları ve teknolojik geçişleri kapsayacak biçimde tanımlanmış ve geri besleme döngülerini görünür kılmak için nedensel döngü diyagramları oluşturulmuştur. Ardından bu diyagramlar stok ve akış yapısına dönüştürülerek filo büyüklüğü, yakıt bileşimi, hız ve yatırım kararları gibi temel değişkenler dinamik biçimde modellenmiş. Parametreler uluslararası raporlar ve literatürdeki çalışmalar ışığında kalibre edilmiştir. Müdahalesiz "mevcut durum" (BAU), IMO hedeflerine uyumlu düzenleme ve yakıt çeşitlendirmesi, ayrıca alternatif yakıt kullanımı, hız optimizasyonu ve karbon fiyatlamasını birlikte içeren yüksek iddialı politika paketleri olmak üzere çoklu senaryolar tasarlanmıştır. Türk bayraklı filo için yapılan modellemede tekil müdahalelerin sınırını görmek amacıyla yalnızca LNG'ye geçiş ya da yalnızca hız optimizasyonu gibi tek değişkenli senaryolar da çalıştırılmıştır. Model çıktıları, kümülatif ve yıllık CO₂ emisyon eğrileri üzerinden karşılaştırılmıştır. Böylece müdahalesiz senaryoda emisyonların yüksek düzeyde seyrettiği, düzenleme ve yakıt çeşitlendirmesinin olduğu senaryolarda kayda değer düşüş sağladığı, en entegre politika setinde ise emisyonların mevcut seviyenin yarısının da altına indiği nicel olarak ortaya konmuştur. Model üzerinde değerlendirmeler neticesinde yakıt dönüşümü, operasyonel önlemler ve piyasa temelli araçların birbirini tamamlayacak biçimde tasarlandığı entegre paketlerin gerekliliği görülmektedir. Model geçerliliği tarihsel veri karşılaştırmaları ile yürütülerek bulguların doğruluğu da test edilmiştir. Bununla birlikte çalışma, belirli varsayımlar ve kapsam sınırlılıkları içermektedir. Model, liman içi operasyonlardan kaynaklanan emisyonları kapsam dışı bırakmış, veri yetersizliği nedeniyle karbondioksit dışındaki sera gazlarını ve yakıtın yaşam döngüsü etkilerini hesaba katamamıştır. Yakıt arz zincirlerindeki bölgesel farklılıklar, teknoloji maliyetlerindeki oynaklıklar ve finansal teşviklerin zamanlaması gibi parametreler, duyarlılık analizlerinde önemli sapmalara yol açabilecek unsurlar olarak not edilmelidir. Bu nedenle elde edilen çıktılar nihai rakamlar olarak değil, karar destek amacıyla değerlendirilmesi gereken yol gösterici sonuçlar olarak ele alınmalıdır. Yeni veri akışları, belirsizlik analizleri ve politika geri-bildirimleriyle periyodik olarak güncellenmelidir. Sonuç olarak, bu çalışma hem Türk bayraklı dökme yük filosu hem de küresel konteyner taşımacılığı ölçeğinde karbonsuzlaşma hedeflerine ulaşmanın, tekil çözümler yerine birbirini tamamlayan politika ve teknoloji bileşimleriyle mümkün olduğunu göstermektedir. Yakıt dönüşümü, hız yönetimi, enerji verimliliği yatırımları ve karbon fiyatlaması gibi araçların eşgüdümlü ve aşamalı biçimde tasarlanmasının önemi üzerinde durulmuştur. Bu tasarımın da veri temelli, sayısal senaryo analizleriyle desteklenen yinelemeli bir yönetim döngüsüne oturtulması gerekmektedir. Sunulan sistem dinamikleri yaklaşımı, politika sürecindeki dinamik ilişkileri, gecikmeleri ve yan etkileri görünür kılarak güçlü bir analitik çerçeve sağlamıştır. Böylece politika yapıcılar ve sektör paydaşları için stratejik karar desteği sunan bir rehber niteliği kazanması için gayret edilmiştir. Bu bulguların, ulusal ve uluslararası düzenleyici çerçevenin güçlendirilmesi ve dünya ticaretinde denizcilik sektörünün tüm paydaşlarına harmonize karbon politikaları, alternatif yakıt altyapısının geliştirilmesi yönünde tavsiye niteliği taşıyan yol gösterici bir kaynak olarak değerlendirilmesini ümit ederiz.