Deniz salyası: Denizin ‘organik başkaldırısı’

Eskihisar, Gebze 23 Mayıs 2021. Foto: Ersin Duman

Deniz salyası ya da bilimsel adıyla ‘müsilaj’ denizlerimizde artan deniz suyu sıcaklıkları ve insan kaynaklı baskıları (evsel ve sanayii kaynaklı atıklar, arıtım seviyelerindeki yetersizlikler, aşırı balıkçılık vs.) ile tetiklendiği düşünülen organik bir oluşum. Sümüksü yapısı dolayısıyla özellikle deniz tabanında yaşayan canlılar olmak üzere tüm ekosistemi olumsuz etkiliyor. Dengenin bozulmasının daha büyük ekolojik bozulmalara (dip sularında oksijen tükenmesi, canlıların toplu ölümleri gibi) yol açabileceği öngörülüyor. 

 

Deniz salyasının uzun vadede neden olabileceği tahribatın önüne geçmek için acilen bilimsel yaklaşımlarla önlemler alınmalı. Bu önlemlerin başında karasal atıkların kontrol altına alınması geliyor. Çözüm ise açıkçası kısa sürede mümkün değil, sabır ile önlemleri uygulayarak Marmara’ya gözümüz gibi bakmamız gerekiyor.

 

Bu yazıda deniz salyasının nedenlerini, sonuçlarını ve denizlerimizi korumak için neler yapılabileceğini ele alıyoruz. 

Müsilaj nedir, nasıl oluşur?

Deniz salyası, ya da bilimsel adı ile ‘müsilaj’ (İng. mucilage), deniz yüzeyinde kısa zamanda görünür olarak ortaya çıkan beyaz-kahverengi renklerde ve jelatin yapıda olan madde birikimi olarak tanımlanabilir. Müsilaj olayı ve ortaya çıkış nedenleri, karmaşık bir konu olmakla beraber, kesin olarak söyleyebileceğimiz müsilajın ağırlıklı olarak karbonhidrat-protein karışımı organik yapılardan oluştuğudur.

Aslında organik maddeler, yani yapısında karbon-hidrojen bağları bulunduran, azot ve fosfor açısından da zengin ve canlı topluluklarının yapısı ile karakterize edilen maddeler, deniz ve okyanusların doğal kompozisyonu içerisinde bulunurlar. Doğal döngüler içerisinde, inorganik karbon (Karbondioksit-CO2) bitkisel hücrelere sahip olan canlıların fotosentez kabiliyetleri ile güneş enerjisi ve besin tuzları kullanılarak organik formlara çevrilir (Birincil üretim) ve besin ağı içerisinde defalarca çeşitli karmaşık formlara dönüşür. Sonunda organik madde, ölen canlıların çökelmesi ile deniz suyunda mikrobiyolojik yollar ile bozunmaya başlar.

Müsilajın oluşumunu tetikleyen birçok etken bulunmakla beraber ana neden ortamda organik madde birikiminin insan kaynaklı yollar ile artması (denize giren azot-fosfor gibi maddeler bitkisel hücreli canlıların aşırı çoğalmasına yol açarak ötrofikasyonun oluşmasını sağlıyor) ve bozunmanın normal hızının üzerine çıkması ile bozunma ürünlerinin birbirleri ile tutunarak, muhtemelen içerisinde biriken gazlar ile denizin içi ve deniz yüzeyinde görünür biçimde geniş alanlar kaplamasıdır. Ayrıca son dönem yapılan çalışmalarda ötrofik koşulların yanında iklim değişimine bağlı deniz suyu sıcaklıklarındaki artış ve akıntı/stratifikasyon (tabakalaşma) profillerindeki değişimlerin de müsilaj oluşumuna etkisi olduğu tartışılıyor. (Örn.[1]Taş, S., Kuş, D., Yılmaz, I. N., 2020. Temporal variations in phytoplankton composition in the north-eastern Sea of Marmara: potentially toxic species and mucilage event. Mediterranean Marine … Devamı[2]Danovaro, R., Fonda, U. S., Pusceddu, A. 2009. Climate Change and the Potential Spreading of Marine Mucilage and Microbial Pathogens in the Mediterranean Sea. PLoS ONE 4(9): e7006.) Bunların yanında, doğal faktörler olarak denizlerde fotosentez ile oksijen üretme kabiliyetine sahip mikroskobik bitkisel canlılar olan fitoplanktonun avcı türlere, güneşten gelen UV ışınlarına ve besin konsantrasyonlarındaki değişikliklere karşı kendilerini koruma mekanizması olarak müsilaj sentezlediklerini/ürettiklerini söyleyebiliriz.

Akdeniz’de müsilaj olaylarının gözlenmesi 1700’lü yılların başına, izlenerek takip edilmeye başlanması ise 1980’lere kadar uzanıyor.[3]Altın, A., Özen, Ö., Ayyıldız, H., 2015. Temporal Variations of the Demersal Fish Community in the Shallow Waters of Çanakkale Strait, North Aegean Sea, during the Course of a Mucilage Event. … Devamı Ülkemizde ise müsilaj olayı Marmara Denizi’nde 2007 yılının Eylül-Ekim aylarında ilk kez raporlandı.[4]Tüfekçi V., Balkıs N., Beken C.P., Ediger D. and Mantıkcı M. (2010) Phytoplankton Composition and Environmental Conditions of the Mucilage Event in the Sea of Marmara. Turk J Biol, 34: 199-210. Bizim denizlerimizde oluşan müsilajın,  fitoplanktonun (diyatom ve dinofilogellat türleri) hücre içeriklerinde bulunan karbonhidratlar gibi kompleks organik maddeler kaynaklı olduğu düşünülüyor.

Müsilaj oluşumunda etkili olduğu düşünülen bazı fitoplankton türleri (a:Skelotonema costatum, b:Prorocentrum micans, c:Gonyaulax fragilis.) Fotograflar[5]Polat-Beken Ç., Tüfekçi V., Sözer B., Yıldız E., Mantıkcı M., Atabay H., Telli-Karakoç F., Hocaoğlu S., Ediger D., Tolun L., Olgun A. (2010). Deniz Ortamında Musilaj/mukus Oluşumunu … Devamı’den alınmıştır.

Ülkemizde yapılan laboratuvar çalışmalarında[6]Polat-Beken Ç., Tüfekçi V., Sözer B., Yıldız E., Mantıkcı M., Atabay H., Telli-Karakoç F., Hocaoğlu S., Ediger D., Tolun L., Olgun A. (2010). Deniz Ortamında Musilaj/mukus Oluşumunu … Devamı, ortamda artan ve oranları değişen azot ve fosforun, değişik fitoplankton türlerinde, organik karbon ve karbonhidratı arttırdığı, özellikle amonyağın (NH4) artışı ile de belirli bir türde (diyatom ve dinoflagellat türleri) bu artışın hızlandığı ortaya konmuştu. Deniz ortamında ise bu oluşumun evsel atık suların deşarj miktarının artışı ile tetiklenerek yaşanabileceği belirtiliyor.

Müsilaj olayı özetle, aşırı çoğalan belli fitoplankton ve/veya bakteri türlerinin ölümleri, dibe çökemeyip hızla bozunması ile ortaya çıkan polisakkarit yapılar ve hidrokarbonların deniz suyundaki konsantrasyonlarının hızla yükselmesidir.[7]Azam, F., Long, R.A. 2001. Sea snow microcosms. Nature, 414: 495–498.[8]Herndl, G.J., Peduzzi, P. 1988. Ecology of amorphous aggregations (marine snow) in the Northern Adriatic sea: I general considerations. PSZNI Marine Ecology, 79–90. Ayrıca, oluşan bu jelimsi malzeme çevresindeki canlı ve cansız karbon kaynaklarını da içine hapsederek deniz yüzeyinde, su kolonunda ve deniz tabanında geniş alanları kaplayarak görsel, ekolojik ve ekonomik hasara yol açıyor.

Uzaydan sarı/beyaz şeritler halinde görülebilen müsilaj. 4 Mayıs 2021 LANDSAT 8 Uydu Görüntüsü (NASA Earthview)

Sonuçları ne olur?

Müsilaj olayı yukarıda bahsettiğimiz gibi fitoplanktonik dinofilagellat/diatom türleri ve bakterilerden kaynaklı olarak su kolonunda oluşabildiği gibi deniz tabanında yaşayan (ör. Acinetospora crinita ve Tribonema marinum gibi) türlerden dolayı da meydana gelebiliyor.[9]Piazzia, L., Atzorib, F., Cadonib, N., Cintib, M.F., Fraub, F., Ceccherelli, G. 2018. Benthic mucilage blooms threaten coralligenous reefs. Marine Environmental Research 140: 145–151.  Su kolonu veya tabanında oluşan müsilaj olayı sonucu ortaya çıkan sümüksü yapı, deniz tabanında yumuşak (çamur, kum vb.) ve sert (kayalık, taşlık, vb.) zeminde birikerek ya da kaplayarak bu ortamda yaşayan canlılara olumsuz yönde etkiliyor.[10]Piazzia, L., Atzorib, F., Cadonib, N., Cintib, M.F., Fraub, F., Ceccherelli, G. 2018. Benthic mucilage blooms threaten coralligenous reefs. Marine Environmental Research 140: 145–151.[11]Altın, A., Özen, Ö., Ayyıldız, H., 2015. Temporal Variations of the Demersal Fish Community in the Shallow Waters of Çanakkale Strait, North Aegean Sea, during the Course of a Mucilage Event. … Devamı[12]Danovaro, R., Fonda, U. S., Pusceddu, A. 2009. Climate Change and the Potential Spreading of Marine Mucilage and Microbial Pathogens in the Mediterranean Sea. PLoS ONE 4(9): e7006.

Oluşan bu sümüksü yapı pek çok balık ve omurgasız canlının (mercanlar, deniz şakayıkları, süngerler, midyeler, yengeçler vb.) vücutlarını kaplayarak solunum, beslenme ve boşaltım gibi metabolik faaliyetlerinin devamı için kullandıkları solungaç ve delik gibi yapılarının tıkanmasına yol açar. Ayrıca, deniz tabanının altına gömülerek yaşayan bazı kurt, karides, midye vb. türlerin açtıkları deliklerin de kapanmasına neden olur. Böylece bu canlılar yeterli solunum yapamayarak ölür. Deniz tabanı ile ilişkili yaşayan yüzücü canlılar da (bazı balık türleri, ahtapotlar vb.) deniz tabanını kaplayan veya etkileyen sümüksü yapıdan olumsuz yönde etkileniyor. Müsilaj olayından yalnızca deniz tabanında yaşayan hayvanlar değil aynı zamanda bitkiler de (makro algler ve deniz çayırları) etkilenir. Su kolonunda yoğunluğu artan ya da deniz tabanında biriken ve yayılan müsilaj bu bitkilerin fotosentetik aktivitelerine engel olur. Yoğun müsilaj olayının görüldüğü durumlarda ise bitkilerin yaprak ve dallarının tamamıyla sümüksü yapı ile kaplandığı gözlemlenir.

Deniz tabanında yaşayan bitki ve hayvanların ani ve yoğun gelişen müsilaj sonucu ölümü kaçınılmazdır. Bu da ortamdaki oksijenin hızlı tüketilmesine ve denizde canlıların yaşamasına olanak sağlayacak seviyelerde bulunan çözünmüş oksijen konsantrasyonlarının düşük seviyelere gerilemesi (hipoksik) veya tamamen tükenmesi (anoksik) gibi koşulların ortaya çıkmasına neden olabilir. Böylece ekosistemin dirençliliği yani kendini yenileme kapasitesinde düşüş meydana gelir ve ciddi şekilde zarar görmüş olur.

Ne yapmak lazım?

Her ne kadar yapılmış çalışmalar bize müsilajın yapısı ve oluşumu hakkında önemli bilgiler sağlasa da oldukça karmaşık bir mekanizmaya sahip olduğu ve tek bir etkenin bu oluşuma sebep olmadığı bilinmelidir. Bununla birlikte, saha çalışmalarından edinilen bilgiler artan deniz suyu sıcaklıkları ve özellikle insan kaynaklı baskıların (evsel ve sanayii kaynaklı atıklar, arıtım seviyelerindeki yetersizlikler, aşırı balıkçılık, kıyı şeridinin tahribatı, dip tarama ve boşaltım faaliyetleri ve yoğun gemi trafiği vs.) bu tip oluşumları tetiklediğine ve hatta daha farklı ekolojik bozulmalara (dip sularında oksijen tükenmesi, balık, deniz omurgasızları ve bitkileri vb. canlıların toplu ölümleri gibi) yol açabileceğine işaret ediyor.

Marmara Denizi özelinde ise insan kaynaklı baskılar ve kirlilik kaynaklarının yönetimindeki eksiklik sadece müsilaj olarak değil, dipte oksijen azalması ve biyoçeşitlilik kaybı olarak zaten ortaya çıkmış durumda.

Bölgemiz özellikle iklim değişimden ciddi biçimde etkileniyor, Akdeniz ve Karadeniz yüzey suyu sıcaklıkları son 30 yılda 1-2 °C arttı. Bu iki denizin kesişim noktasında bulunan ve bir iç deniz olan Marmara Denizi de bu değişimlerden etkileniyor. Yapılan çalışmalar gösteriyor ki, Marmara Denizi alt tabaka suları geçen 20 yılda daha da oksijensiz hale geldi. Özellikle doğu bölgesi derin baseninde oksijen seviyesi % 95 azalmış, normalde atmosfere satüre bir deniz suyunda olması gereken oksijen değerlerinin % 10’unun altına kalıcı olarak düşmüş durumda. Örneğin 2016, 2019 ve 2020 yıllarında yapılan deniz araştırmalarında 600 m’nin altındaki derin sularda tamamen oksijensiz koşulların artık kalıcı hale geldiği gözlendi.[13]Araştırmalar ODTÜ R/V Bilim-2 Araştırma Gemisi ile, DEKOSİM Araştırma Altyapı Merkezi Projesi, T.C. ÇŞB destekli MARMOD ve TÜBİTAK BİDEB 2247 programı projeleri desteği ile … Devamı Ayrıca, son on yıllık dönemde Karadeniz kaynaklı besin tuzu yüklerinin azalım eğilimi gösterdiği ve Marmara Denizi’ne karasal kaynaklardan giren yüklerdeki “artış” eğiliminin devam ettiği, daha da kötüleşen Marmara’nın biyo-kimyasal özelliklerinden ve yapılan ölçümlerden görülüyor. İklim değişimi artan insan kaynaklı kirlilik, aşırı ve plansız avlanma, plansız kıyısal yapılaşma, artan deniz trafiği gibi etmenler hem ekosistemin ciddi biçimde yıpranmasına hem de büyük ekonomik kayıplara sebep oluyor.

Acil olarak Marmara Denizi’ne yönelik bilimsel araştırmaların bulgularına dayalı yönetim planları geliştirilmeli. Öncelikli olarak Marmara Denizi ekosisteminin iyileşmesini sağlayacak karasal kaynaklı yüklerin azaltılmasının bilimsel temele dayalı bir yol haritası oluşturulmalı. Bu yapılabilirse karasal yüklerin artışından ve iklime bağlı değişimlerden kaynaklandığı düşünülen müsilaj olayının azaltılması yönünde büyük ilerleme kaydedilebilir.

Mustafa Yücel, Barış Salihoğlu, Evrim Kalkan-Tezcan, Mustafa Mantıkçı,  Hasan Örek, Yeşim Ak Örek (ODTÜ Deniz Bilimleri Enstitüsü)
Berat Haznedaroğlu,Orhan Yenigün 
(Boğaziçi Üniversitesi, Çevre Bilimleri Enstitüsü)

Notlar/Kaynaklar

Notlar/Kaynaklar
1 Taş, S., Kuş, D., Yılmaz, I. N., 2020. Temporal variations in phytoplankton composition in the north-eastern Sea of Marmara: potentially toxic species and mucilage event. Mediterranean Marine Sciences, 21/3 2020, 668-683.
2, 12 Danovaro, R., Fonda, U. S., Pusceddu, A. 2009. Climate Change and the Potential Spreading of Marine Mucilage and Microbial Pathogens in the Mediterranean Sea. PLoS ONE 4(9): e7006.
3, 11 Altın, A., Özen, Ö., Ayyıldız, H., 2015. Temporal Variations of the Demersal Fish Community in the Shallow Waters of Çanakkale Strait, North Aegean Sea, during the Course of a Mucilage Event. Turkish Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 15: 353-359.
4 Tüfekçi V., Balkıs N., Beken C.P., Ediger D. and Mantıkcı M. (2010) Phytoplankton Composition and Environmental Conditions of the Mucilage Event in the Sea of Marmara. Turk J Biol, 34: 199-210.
5, 6 Polat-Beken Ç., Tüfekçi V., Sözer B., Yıldız E., Mantıkcı M., Atabay H., Telli-Karakoç F., Hocaoğlu S., Ediger D., Tolun L., Olgun A. (2010). Deniz Ortamında Musilaj/mukus Oluşumunu Denetleyen Faktörlerin Laboratuar Koşullarında İncelenmesi. Proje No: 108Y083 TÜBİTAK, ULAKBİM web sitesinden erişilen adres: https://app.trdizin.gov.tr/proje/TVRJd016UTA/deniz-ortaminda-musilaj-mukus-olusumunu-denetleyen-faktorlerin-labaratuvar-kosullarinda-incelenmesi
7 Azam, F., Long, R.A. 2001. Sea snow microcosms. Nature, 414: 495–498.
8 Herndl, G.J., Peduzzi, P. 1988. Ecology of amorphous aggregations (marine snow) in the Northern Adriatic sea: I general considerations. PSZNI Marine Ecology, 79–90.
9, 10 Piazzia, L., Atzorib, F., Cadonib, N., Cintib, M.F., Fraub, F., Ceccherelli, G. 2018. Benthic mucilage blooms threaten coralligenous reefs. Marine Environmental Research 140: 145–151.
13 Araştırmalar ODTÜ R/V Bilim-2 Araştırma Gemisi ile, DEKOSİM Araştırma Altyapı Merkezi Projesi, T.C. ÇŞB destekli MARMOD ve TÜBİTAK BİDEB 2247 programı projeleri desteği ile gerçekleşti. Makale hazırlama aşamasında.