Ötrofikasyon, sucul ekosistemlerde, birçok faktörün yanında, özellikle besin artışıyla beraber siyanobakteri miktarındaki kontrolsüz artıştır. Ülkemizde de özellikle Marmara Denizi’nde görülmüş olan bu alg patlamaları, sucul ekosistemin bütünlüğünün ve sürdürülebilirliğinin bozulmasının yanında, küresel olarak da birçok zarara sebebiyet vermektedir.
İrem Karabayır
Çevreyi tehdit eden birçok faktörün arasında, belki de en önemlisi kontrolsüz popülasyon artışıdır. İnsan nüfusu, özellikle 18. Yüzyıldan itibaren kontrolsüz biçimde artmakta ve bu da dünyadaki besin döngülerini bozmaktadır. Gerçekleştirilen tarımsal faaliyetler, endüstriyel ve kültürel faaliyetler dahil tüm antroposentrik aktiviteler; karbon, su ve diğer besleyici minerallerin döngüsünün yanında, bugünkü konumuzla bağlantılı olan azot ve fosfor döngüsünü de olumsuz etkilemiştir. Sucul ortamlarda miktarı hızla artan azot ve fosfor, onları kullanacak siyanobakterilerin de artışına ve ekosistemde fazlaca bir planktonik biyokütle birikimine sebep olmaktadır. Ötrofikasyonun oluşumuna ve zararlarına gelmeden önce, bahsedilen besleyici elementlerin döngülerini incelemek daha yerinde olacaktır.
Çevreyi tehdit eden birçok faktörün arasında, belki de en önemlisi kontrolsüz popülasyon artışıdır.
Azot döngüsü
Azot, atmosferde en yüksek miktarda bulunan ve bitkiler, hayvanlar ve diğer ökaryot canlıların yanında, bakteriler için de esansiyel besin elementi sayılan bir mineraldir. Özellikle canlılığın temeli olan nükleik asitlerde ve aminoasitlerde bulunan bu element; atmosferden toprağa, topraktan atmosfere şeklinde bir yol izlemektedir. Bahsedilen döngüyü kısaca özetlemek gerekirse: İlk olarak atmosferden, moleküler azot (N₂) olarak gelen azot gazı, azotu fikse eden bakteriler sayesinde, amonyaka (NH₃) dönüştürülür. Daha sonra, amonyakı oksitleyen bakteriler ve arkeler, nitriti (NO₂⁻) oluşturur. Oluşan nitrit, nitrit, ayrıştırıcıların etkisiyle açığa çıkan amonyum (NH₄⁺) ile bir araya gelerek nitrit oksitleyici bakterilerin yardımıyla nitratı oluşturur. En son aşamada ise oluşan nitrat (NO₃⁻), denitrifikasyon aktivitesi ile yine moleküler azota dönüştürülerek atmosfere salınır.
Fosfor döngüsü
Dünya’da en çok bulunan 11. element olan fosfor; hücre yapısı, enerji üretimi ve bu enerjinin transferi açısından büyük öneme sahiptir. Bu element, toprakta oldukça az miktarda bulunmakta; yaşlı topraklar için birinci, genç topraklar için ikinci sınırlayıcı element görevi görmektedir. Bu sebeple fosfor döngüsü daha çok kayaçlar ve su arasında olmaktadır. Dış faktörlerle (yağış, rüzgar…) kayalardan kopan fosfat sulara karışmakta ve burada çökelmektedir.
Fosfor miktarı, aynı zamanda, sudaki tuzluluğa da bağlı bir değerdir. Sudaki kükürt miktarı arttıkça tatlı sularda, sedimentlere bağlı olarak bulunan fosfor çözünür ve suya salınır.
Ötrofiksyon, doğal sebeplerle de gerçekleşen bir eylem olabilmektedir. Mesela, daha yaşlı, metasentrik kayaçlarda fosfor düzeyi oldukça yüksektir. Bu sebeple, bu kayaçların çevresinde bulunan sularda, ötrofikasyon doğal olarak görülebilir ancak bahsedilen bu iki elementin de döngüsü; kültürel, tarımsal ve endüstriyel faaliyetlerle bozulmuş, beraberinde getirdiği birçok problemin yanında, alg patlamalarının da birincil sebebi olmuştur.
Artan küresel ısınma ve iklim değişikliği de alg patlamalarında önemli bir yere sahiptir.
Fakat ötrofikasyonun tek sebebi, bu elementlerdeki artış değildir. Aynı zamanda, artan küresel ısınma ve iklim değişikliği de alg patlamalarında önemli bir yere sahiptir. Küresel ısınmayla birlikte artan sıcaklığın, siyanobakteri gelişiminde olumlu bir etkiye sahip olduğu bilinmektedir. Aynı şekilde, küresel ısınmanın bir sebebi olan yoğun karbondioksit gazı, bu gelişimi artırır. Siyanobakteriler, CO2 gazını kullanarak besin eldesini sağlayan fotosentetik organizmalardır. Suda bulunan siyanobakteriler, çözünmüş karbondioksiti kullanırlar. Burada karşımıza bir yanlış anlaşılma çıkmaktadır. Karbondioksitçe çok doymuş suların, siyanobakteri gelişimini sınırlayacağı, bunun sebebinin de zaten yüksek CO2 yoğunluğuna sahip suyun, daha fazla CO2 alamayacağı olduğu düşünülür. Ancak burada düzeltilmesi gereken asıl şey, önemli olanın sudaki karbondioksitin değil, su ile atmosfer arasındaki CO2 derişim farkının olduğudur. Küresel ısınma sebebiyle atmosferde artan CO2, suya da sirayet etmiş ve kendisi arttıkça onu kullanacak bakterilerin de artacağı CO2 artışına sebep olmuştur.
Küresel ısınma sebebiyle atmosferde artan CO2, suya da sirayet etmiş ve kendisi arttıkça onu kullanacak bakterilerin de artacağı CO2 artışına sebep olmuştur.
Ötrofikasyonun zararları
Ötrofikasyon, hem doğa hem de canlılar için önemli negatif etkileri bulunan bir oluşumdur. Kirliliğin artmasıyla beraber oluştuğu gibi, kendisi de kirliliğin artmasına hızlandırıcı faktör olarak görev alır. Suyun üstünü bir tabaka gibi kaplayan siyanobakteriler, oksijen geçişini engeller. Bu da o bölgede yaşan tüm hayvan, bitki ve diğer oksijen gereksinimi duyan canlılarda ölüme sebebiyet verir. ‘’Ölüm bölgesi’’ olarak isimlendirilen bu bölgelerde, toplu balık ölümleri yaşanmakta, bu hayvanların ölüleri kıyıya vurarak kirliliğe sebep olmaktadır. Hem biyoçeşitliliği hem çevreyi tarumar eden siyanobakteri toplulukları, tüm hayvanlar gibi insanlara da zarar vermektedirler. Siyanobakteriler, yaşam süreleri boyunca ikincil metabolitler olarak adlandırılan çeşitli toksinler salgılarlar. Bu toksinler, içme suyuna karışıp onları kontamine edebileceği gibi, o bölgede yaşan balıklarda biyobirikime sebep olarak bu balıklarla beslenen insanlara zarar verebilirler.
Kirliliğin artmasıyla beraber oluştuğu gibi, kendisi de kirliliğin artmasına hızlandırıcı faktör olarak görev alır.
Alg patlamalarının etkisi bununla da kalmamış, akarsularda akıntı hızını azaltıcı etki göstermiştir. Özellikle, akarsuyun okyanusla birleştiği bölgelerde bulunan alg toplulukları, Bu iki bölge arasındaki bağlantıyı koparmış ve yapıyı bozmuştur. Öyle ki U.S. Environmental Projection Agency’e göre, okyanusların %41-46 kadarı ötrofikasyondan zarar görmüştür. Bu zarar; sıcaklıkta, pH’ta, tuzlulukta veya biyoçeşitlilikte kendini gösterebilir.
Öyle ki U.S. Environmental Projection Agency’e göre, okyanusların %41-46 kadarı ötrofikasyondan zarar görmüştür.
Dünyadaki ötrofikasyon örnekleri
Ötrofikasyonun bilinen ilk örneği, İsviçre’nin Zürih gölünde, 1800’lerin sonunda görülmüştür. O dönemde yeni keşfedilen bir siyanobakteri türü, dip sularında O2 azalmasına sebep olmuş ve biyoçeşitliliği negatif yönde etkilemiştir. Bu durum 1970’lerde çözülmüştür.
20. yüzyıldaki popülasyon artışı ile birlikte, Amerika’da da yaygın olan ötrofikasyon, Seatle kanalizasyonu sebebiyle, Washington Gölü’nde görülmüştür. Fakat bu göl, yerleşim yerinde bulunduğundan dolayı, çevre halkı rahatsız etmiş, bunun üzerine kanalizasyonun yönü değiştirilmiştir. Gölün ekosistemi düzelse de atıkların döküldüğü, akarsu ile denizin birleşimi olan bir alan, bu problemi yaşamaya devam etmiştir. Aynı şekilde, Dünya’nın en büyük 11. Gölü olan Erie Gölü, nüfus artışı sebebiyle artan fosfor yoğunluğundan sonra ötrofikasyon ve onunla birlikte gelen toplu balık ölümleriyle karşı karşıya kalmıştır.
Yapılan çalışmaların oldukça yetersiz olmasının yanında, insanlar olarak bizim de doğaya karşı olan acımasız tavrımız, yalnız ötrofikasyonun değil, beraberinde bizim de sonumuzu getirecek birçok problemin birincil sebebidir.
Ötrofikasyon ile ilgili çalışmalar 1990’lı yıllardan itibaren artmış ancak yine de yeterli seviyeye ulaşamamıştır. Bu sorunun çözümü, ülkeler için yalnızca çevresel değil, aynı zamanda ekonomik de bir problemdir. Verilere göre ötrofikasynun Avrupa için yıllık maliyeti yaklaşık 1 milyar dolar, Amerika için ise yaklaşık 2.4 milyar dolar değerindedir. Ülkemizde de özellikte 2021 yılında Marmara Denizi’nde görülen ötrofikasyon ile bu alanda bilinç artsa da daha birçok yerde (Ege Denizi, Manyas Gölü…) bu problem devam etmektedir. Yapılan çalışmaların oldukça yetersiz olmasının yanında, insanlar olarak bizim de doğaya karşı olan acımasız tavrımız, yalnız ötrofikasyonun değil, beraberinde bizim de sonumuzu getirecek birçok problemin birincil sebebidir.
Kaynakça
https://wires.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/wat2.1373
