Mehmet Yayla yazdı | Müsilaj, denizbilim, ve çılgın projeler üzerine (2)



17-06-2021 08:56

Mehmet Yayla

Deniz salyası nedir, nereden çıktı, nasıl çözüm bulunur ve olası bir Kanal İstanbul projesi müsilaj oluşumunu nasıl etkiler? Akademisyenler konuyu özetlemeye, açıklık getirmeye çalışıyorlar, ancak deniz müsilajı gibi kapsamlı bir olayı denizbilim ya da biyoloji alanlarında uzman olmayanlara kısaca anlatmak çok zor.

- Müsilaj salyamsı organik salgıların genel adı. Denizlerde balıktan planktona kadar birçok canlı türü kaygan yapışkan maddeler salgılayabiliyor.


- Denizin büyük bölümünü kaplayan yaygın müsilaj ise genellikle fitoplankton (bitkisel plankton) kaynaklı ve dünyanın birçok yerinde görülebiliyor. İlk olarak 18. yüzyılda Adriyatik Denizi'nde kaydedilmiş. 2007'den beri de Marmara'da rapor ediliyor ancak bu yıl ilk defa bu kadar yoğun, felaket derecesinde bir olay yaşanıyor.

- Tek bir canlıdan değil, fitoplankton kaynaklı salgının üzerinde toplanan farklı yaşam biçimlerinden oluşan bir ekosistem: Fitoplankton, zooplankton, larva, bakteri, prokaryot, virüs barındırıyor.

- Yalnızca canlılardan oluşmuyor, ölü hücreler, hücre sıvıları, hücre salgıları, yapıya yapışan sedimanlar (müsilajı dibe çöktürür) yapıya hapsolan hava kabarcıkları (yüzeye çıkarır) hepsinin işin içine girdiği tam bir curcuna.

- Şekli şemali, yeri yurdu sabit değil. Kimi zaman suyun içinde parçalı kütleler halinde salya dokusunda ve ancak yakından farkedilen bir yapı; çoğu zaman su kütlesini dipten yüzeye kaplayan bir ağ şeklinde; bazen yüzeyde kahve köpüğü ya da kirli bir kaymak tabakası gibi, bazen dipte zemini kaplayan bir süngerimsi tabaka, hatta kimi zaman yüzeyde uçuşan köpük şeklinde olabiliyor. Şu anda Marmara'da hepsi bir arada görülüyor.

TEMAS ETMEK ZARARLI MI? İNSAN İÇİN ZEHİRLİ Mİ?

İnsan sağlığına doğrudan verebileceği tehlikeyi anlamak için müsilajdan düzenli olarak örnek alıp içindeki plankton, bakteri ve salgı maddelerini incelemek gerekir: Eğer siyanobakteri gibi toksin üreten algler, veya midye gibi kabuklu deniz ürünlerinde birikebilen alg toksinleri mevcutsa, yüksek potansiyel tehlike oluşturur. 2007 müsilaj olayı sonrasında yapılan bir çalışmada Marmara Denizi'nde en az 11 toksik potansiyeli olan fitoplankton türü kaydedildi. Benzer şekilde Kuzey Ege'de Selanik Körfezi'nde 2017 yılında oluşan müsilajda yine 11 toksik fitoplankton çeşidinde artış rapor edildi.

Bunun dışında, kanalizasyonlardan gelen E. Coli gibi bakterilerin ve virüslerin barınmasına olanak sağlayacak yüzey ve ortam oluşturduğundan, insan-patojen mikropların yayılması açısından da tehlikeli olabilir. Çeşitli yerlerde kolera salgınları ile deniz müsilajı arasındaki bağlantıyı gösteren çalışmalar mevcut (1, 2, 3). Müsilajın denizde kaldığı süre uzadıkça, patojen barındırma ve yayma riski artıyor.

Ayrıca deniz salyası, çürüme nedeniyle hidrojen sülfür ve metan gazları yayabiliyor. 

Bu nedenlerden ötürü, oşinograf ve mikrobiyologlar tarafından sürekli gözetim altında tutulması ve içindeki organizmaların örneklenmesi gerekiyor. Ancak müsilaj yapısını incelemenin zorluğu, yapıdan örnekleme alındığı anda yapının bozulması. Yani bir şişeye doldurduğunuzda ya da bir filtreyle süzdüğünüzde, kendi başına bir ekosistem olan deniz salyasının özgün yapısını artık göremiyorsunuz. Bu nedenle, yurt dışında denizbilimciler denizlerdeki mukoz yapıları sualtı araçları ve lazerli sondalarla incelemeye başladı. Bu şekilde, örneklemeyle edinilen biyolojik ve kimyasal içeriğinin yanı sıra, yapının nasıl işlediği de anlaşılmış oluyor.

DENİZ EKOSİSTEMİNE ZARARI NEDİR?

- Oksijenin tüketilmesi: Çürüme nedeniyle oksijenin bitmesi balık ve deniz canlılarının kitlesel ölümlerine neden olur. 

- Deniz dibini ve dip canlılarını tabaka halinde kaplayarak zamanla öldürmesi.

- Deniz yüzeyinin kaplanması sonucu fotosenteze olanak sağlayan ışık girişinin azalması.

- Sonuç olarak “ölü bölgeler” oluşması ve zamanla tüm denize yayılması.

- Denizin tamamında, bakteri ve fitoplanktonlardan başlayarak türlerin değişmesi, tür çeşitliliğinin azalması.

NEREDEN GELİYOR?

Müsilajın oluşma aşamaları dünyada henüz tam olarak açıklanmış değil, ancak sık görüldüğü yerler incelendiğinde, organik madde, bakteriyel etkinlik ve besin tuzu açısından farklı suların biribirine karıştığı yerler ön plana çıkıyor. Bu karışma, yağmur sularının denize dökülmesi, akarsu ve kanalizasyonlar aracılığıyla, yani karasal kaynaklı olabildiği gibi, dip sularının yüzeye çıkması ya da Marmara'da olduğu gibi iki farklı denizin suyunun biribirine karışması şeklinde de olabiliyor.

Karışma durumlarında eğer bir su kütlesinde fitoplanktonun üremesini sınırlayıcı besin (örneğin azot, fosfat) karışan suda bol miktarda mevcutsa, fitoplankton çoğalıyor. Eğer yüzey suyu derindeki suya göre kayda değer oranda ısınarak fitoplanktonu ışıklı yüzeyde tutacak (fotosentez yapmasına olanak verecek) sabit bir tabaka oluşturursa, tüm besin tuzlarında aşırı artış varsa, mevcut fitoplankton türlerine ve bakteri etkinliğine bağlı olarak müsilaj oluşabiliyor.

Bu nedenle Marmara'daki son duruma neden olabilecek iki olasılık üzerinde duruluyor:

1) Küresel ısınma: Yüzey sularının daha erken, daha hızlı ve daha fazla ısınması tabakalaşmayı hem güçlendiriyor, hem de mevsimsel tabakalaşmanın daha erken başlamasına neden olabiliyor. Tabakalaşma da müsilajın ilk aşaması olan fitoplankton patlamasına zemin hazırlıyor. Ancak besin tuzunda aşırı bir artış olmadan fitoplankton patlamasının müsilaj aşamasına gelmesi zor.

2) Besin tuzu girdisinde aşırı artış. Bu artışın da birden fazla kaynağı olabilir:

- Kanalizasyonlar: Evsel atıklar yüksek miktarlarda azot, fosfat (deterjanlar) ve organik madde taşıyor. Marmara bölgesinde 25 milyondan fazla insan yaşıyor ve kanalizasyonların çoğu tam arıtma yapılmadan yüzey veya dip sularına veriliyor.

- Endüstriyel atıklar: Sanayii atıkları da bazen arıtılarak, bazen arıtılmadan denize veriliyor ve yüksek oranda azot ve fosfat içerebiliyor.

- Tarımda kullanılan gübreler: Fitoplanktonlar bitki olduklarından, tarım arazilerinden gelip denize ulaşan sulardaki yüksek azot-fosfat miktarı ve bitkilerin çoğalmasını sağlayan tüm bileşikler fitoplanktonun aşırı artmasına neden oluyor. Yalnızca Marmara bölgesindeki tarım alanları değil, Almanya, Avusturya, Balkanların kuzeyi, Ukrayna ve Güney Rusya'nın tarım alanlarından gelen gübre kaynaklı azot ve fosfat kalıntıları Tuna, Dinyeper gibi akarsularla önce Karadeniz'e, oradan da Marmara'ya ulaşıyor.

- Marmara'nın dip sularının yüzeye sularına karışması: Yıllardır “dip akıntısı nasıl olsa Karadeniz'e taşır” denilerek Haliç'in kirli suları, kanalizasyonlar, endüstriyel atıklar Marmara'nın derinliklerine gönderildi. Ancak bu kirliliğin tümünün Karadeniz'e gitmediği de biliniyor. Dip akıntısının zayıf olduğu yerlerde, körfezlerde, çukurlarda birikmesi ve zamanla yüzeyi etkilemesi kaçınılmaz.

- İnşaat sektörü ve silikat: Müsilaj oluşumunda rol alan başlıca fitoplankton türleri Diatomlar ve bu türler için sudaki azot ve fosfatın yanı sıra silikat önemli bir besin tuzu. Bu konuda Adriyatik Denizi'nde yapılan çalışmalar, fitoplankton salgılarının silikat yoğunluğundaki değişikliklere duyarlı olduğunu ortaya çıkardı. İstanbul ve çevresinde yoğun inşaat etkinliği, köprü, tünel, liman yapımları ve denizden kum çekilmesi ya da denize kum karışması silikat yoğunluğunu etkiliyor.

- Sınırlayıcı besin tuzunda değişim: Fitoplanktonu sınırlayıcı besin tuzu Akdeniz kaynaklı suda fosfat, Karadeniz suyunda ise genellikle azot bileşikleri. Marmara'da iki deniz karışıyor ve  sınırlayıcı besin tuzunun fosfata dönüştüğü durumlarda Diatomların hücre dışı polisakarid salgılarını arttırdıkları gözlemlenmiş (4, 5) ve bu salgı müsilajı tetikleyebiliyor.

-  Bunların dışında iklim değişikliği ve deniz trafiğine bağlı olarak ekosisteme sızan işgalci bir tür ya da varolan bir türde beklenmedik bir artış; petrol sızıntısı gibi durumlar da yaygın müsilaja neden olabiliyor.

Bir çözüm olup olmadığını anlamak ve Kanal İstanbul projesinin olası etkilerini öngörebilmek için öncelikle “Bu yıl Marmara'da oluşan müsilajı ne tetikledi?” sorusunu yanıtlamak gerek. Bu da ancak müsilajın oluşum aşaması öncesinde Marmara Denizi'nin fiziksel, kimyasal ve biyolojik koşullarında diğer yıllara göre neyin değiştini bulmakla mümkün. Bu görev de yine Türkiye'nin özverili, deneyimli, az kaynakla çok iş yapmaya alışmış denizbilimci kadrolarına kalıyor.

Boğazlardan akan suyun tüm özelliklerini, besin tuzu, oksijen oranı gibi kimyasal analizlerini günü gününe değil, saati saatine izlemek hayati önem taşıyor. Gelişmiş ülkelerde bu izleme çalışmaları sabit istasyonlar, kilit noktalara yerleştirilen dubalar ve uydu verileri ile yapılır; yeri geldiğinde büyük araştırma gemileri de devreye girer. Türkiye'de ise izleme çalışmaları emektar araştırma gemileriyle ve akademisyenlerin özverisiyle yürütülüyor. Boğazlarda anlık ölçüm kaydeden bir istasyon ya da duba sistemi yok. Gelinen son durum artık ülkemizin deniz araştırmalarındaki maddi kaynak eksikliğini gidermek zorunda olduğunu gösteriyor.

---------------------------------------------------------------------

Kaynaklar:

1)  Colwell, R., Huq, A. Marine ecosystems and cholera. Hydrobiologia 460, 141–145 (2001).  https://doi.org/10.1023/A:1013111016642

 

2) Vezzulli et al.,  Proceedings of the National Academy of Sciences Aug 2016, 113 (34) E5062-E5071; https://doi.org/10.1073/pnas.1609157113

 

3) Colwell RR. Global climate and infectious disease: the cholera paradigm. Science. 1996 Dec 20; 274 (5295) : 2025-31. https://doi.org/10.1126/science.274.5295.2025 . PMID: 8953025.

 

4) Guerrini F. Cangini M.Boni L.Trost P. Pistocchi R. 2001. Metabolic responses of the diatom Achnanthes brevipes (Bacillariophyceae) to nutrient limitation. J. Phycol. 36882890  DOI:10.1046/j.1529-8817.2000.99070.x

 

5)  Myklestad S.1977 Production of carbohydrates by marine planktonic diatoms II: Influence of the N/P ratio in the growth medium on the assimilation ratio, growth rate, and production of cellular and extracellular carbohydrates by Chaetoceros affinis var willei (Gran) Hustedt and Skeletonema costatum (Grev) Cleve. J. Exp. Mar. Biol. Ecol. 2916179

 

6) TAS, S., KUS, D., & YILMAZ, I. N. (2020). Temporal variations in phytoplankton composition in the northeastern Sea of Marmara: potentially toxic species and mucilage event. Mediterranean Marine Science, 21(3), 668-683. doi:https://doi.org/10.12681/mms.22562

 

7) Yılmaz, A. (2002) T ̈urkiye Denizlerinin Biyojeokimyası: Dağılımlar ve Dönüşümler Turkish J. Eng.  Env. Sci.26 (2002) , 219-235. https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/126704