Marmara Denizi’nde neler oluyor?

Marmara Denizi, NASA, 2003 (https://visibleearth.nasa.gov/images/66919/sea-of-marmara-turkey/66920l)

Marmara Denizi, Karadeniz ve Akdeniz’le dar geçitler yani boğazlar aracılığıyla etkileşen bir iç denizdir. Tuzluluk oranları oldukça farklı iki tabakadan oluşur. İstanbul Boğazı, Marmara Denizi ve Çanakkale Boğazı’ndan oluşan bu sistem Türk Boğazlar Sistemi olarak adlandırılır.

Öncelikle bu karmaşık sisteminin doğal dinamiklerine bir göz atalım, daha sonra insan aktivitelerinin bu dengeyi nasıl etkilediğini ele alacağız. Marmara Denizi’nde öne çıkan sorunlar olan oksijenin tükenmesi ve müsilaj oluşumunun nedenlerine değindikten sonra bu konuda bu güne kadar yapılanlar ve Kanal İstanbul projesinin Marmara Denizi dengesine olası etkisini tartışacağız. Metinde geçen bazı terimlerin açıklamalarına kutularda yer verdik.

Marmara Denizi doğal dinamikleri

Resim 1. Denizlerdeki basitleştirilmiş besin döngüsü – Denizdeki besin zincirinin en altında fotosentez yapan fitoplanktonlar bulunur. Ortamda bulunan besin maddeleri (azot, fosfor) ve karbondioksit, fitoplanktonlar tarafından güneş enerjisi yardımıyla organik maddeye/biyokütleye dönüştürülür, buna birincil üretim denir. Zooplanktonlar fitoplanktonlarla beslenirler ve denizlerdeki ikincil biyokütle oluşumundan sorumludurlar. Besin zincirinin son halkalarında ise balıklar, kuşlar ve memeliler vardır. Üst sularda birincil ve ikincil üretimle oluşan organik madde, Partikül Organik Madde (POM) havuzunun en önemli bileşenleridir (canlı/ölü hücreleri ve atıkları ile). POM alt sulara çöker ve burada bakteriler tarafından ayrıştırılıp yeniden besin maddelerine dönüşür. Bu ayrıştırma sırasında oksijen kullanılır.  Üst sularda üretilen POM miktarı çok artarsa alt sularda oksijen tükenmeye başlar.

Marmara Denizi, yaklaşık 11500km2 yüzey alanına sahip küçük bir iç deniz. Bu denizin, yaklaşık üst 20 metresi Karadeniz kökenli düşük tuzluluktaki (24 +/- 3 psu) sulardan oluşurken alt sularını daha tuzlu (yaklaşık 38,5 psu) ve yaklaşık 14,5oC’deki Akdeniz suları oluşturur.

Alt sular çok belirgin mevsimsel değişimler sergilemez, üst su kütlesi ise bu değişimlere oldukça açıktır. Üst sular kış döneminde 6-7oC su sıcaklığı ve 25-27 psu tuzluluğa erişir ve görece derinleşir (25 m). Yazın ise ilk 15 metresi, 21-23 psu civarındaki tuzluluk ve 26oC  sıcaklığa sahiptir. Ara tabaka ise oldukça keskin yapısını yıl boyunca korur ve 15-20m’lik kalınlığı ile üst ve alt tabaka arasındaki geçiş katmanını oluşturur.

Ara katman sadece fiziksel özellikleri birbirinden ayırmaz, aynı zamanda besin maddeleri ve bunlara bağlı su kolonu ekolojik özelliklerini de şekillendirir. Şöyle ki; fotosentezin enerji kaynağı gün ışığı 20-25 m derinliğine kadar etkisini gösterir, besin maddeleri fotosentez yapan fitoplanktonlar tarafından bu katmanda neredeyse tamamen tüketilir.

Fitoplankton biyokütle göstergesi olan klorofil-a en yüksek seviyelerine ulaşır ve birincil üretim burada gerçekleşir.

Üst su katmanı ara tabakayı da içerecek şekilde (yaklaşık üst 40m) tüm planktonlara (ototrofik ve heterotrofik) ve diğer su kolonu canlılarına ev oluşturur.

Alt sularda ise sadece heterotrofik aktiviteler yer alır ve temelde üst su tabakasından çöken partikül organik madde yani POM’un bakterilerce ayrıştırılması sonucu besin maddelerince (N, P, vd.) zenginleşir. POM’un ayrıştırılması sürecinde ilk olarak çözünmüş oksijen kullanılır dolayısıyla ortamdaki çözünmüş oksijen oranı azalır. Ortamdaki oksijen %10 ve altına indiğinde ortamdaki NO3 (nitratın) bakterilerce indirgenmesi ve oluşan ara ürünler sonrasında azot gazına dönüştürülmesi süreci başlar. Buna denitrifikasyon denir.

Alt suların besin maddelerince zenginleşmesi 1960’lardan 1990’lı yılların ortalarına kadar artış göstermiş ve bu dönemde belirgin bir denitrifikasyon belirtisi izlenmemiştir.[1]Polat, S. Ç., Tuğrul, S., Çoban, Y. , Baştürk, Ö., Salihoğlu, İ., (1998). Elemental composition of seston and nutrient dynamics in the Sea of Marmara. Hydrobiologia, 157–167. Çanakkale Boğazı ile alt tabakayı besleyen besin maddelerince fakir Akdeniz suları, üst tabakada üretilen organik maddenin çökmesiyle burada yaklaşık 10 kat mertebesinde zenginleşirken, oksijence de fakirleşir.

Resim 2. Marmara Denizi ve boğazlar sistemi şeması.[2]Polat-Beken C., (2000) Nutrient flows in the Turkish Straits. Ocean Challenge, 10(1), ISSN: 0959-0161. https://www.challenger-society.org.uk/oceanchallenge/V10_1_web.pdf

Marmara Denizi’nin su hareketleri 

Türk Boğazlar Sistemi, su değişimleri ve hareketleri ile oldukça dinamiktir. Üst suları Karadeniz suyu ile yılda ortalama iki kez (5-6 ayda bir) yenilenirken alt suları Akdeniz suları ile ortalama 6-7 yılda tazelenir. Kış döneminde Çanakkale Boğazı ile taşınan Akdeniz suları Marmara’nın en derinlerine (>500 m) inerken, yaz dönemlerinde ortalama 200 m derinliğe ulaşır.[3]Beşiktepe, S., Sur, H.İ., Özsoy, E., Latif, M.A., Oğuz, T. and Ünlüata Ü. (1994) Circulation and hydrography of the Marmara Sea. Prog. Oceanography 34: 285- 334.  200-500 m katmanı ise ortalama yenilenme süresinden daha uzun zaman dilimlerinde tazelenebilir.

İki tabakalı yapının oluşturduğu ve özellikle İstanbul Boğazı ve Marmara kesişim bölgesinin hidro-dinamik yapısının belirleyici olduğu yüzey suyu akıntı rejimi mevsime ve rüzgârın durumuna göre tüm yüzey alanını etkiler. Bu etkilerle, denizin belli bölgelerinde alt sulardan üst sulara su taşınımları (upwelling) da gerçekleşir. Kuvvetli kuzeyli ve güneyli rüzgârların etkisiyle özellikle Yalova, İzmit ve Şarköy-Tekirdağ taraflarında üst sulara taşınan alt sular, bu bölgeleri besin maddelerince de zenginleştirebilir. İstanbul Boğazı akıntısının Marmara Denizi doğu kesiminde etkin şekilde uyguladığı hidrolik kontrol ile de bu bölgenin derin sularında bulunan zengin besin maddeleri (azot, fosfor gibi) yüzey sularına taşınır.[4]Oguz, T. (2017). Impacts of a buoyant strait outflow on the plankton production characteristics of an adjacent semi-enclosed basin: A case study of the Marmara Sea. Journal of Marine Systems, 173, … Devamı Bunların sonucunda da ışıklı üst su tabakasında birincil üretim artış gösterir.


Marmara son derece karmaşık bir sistemdir 

Yıl boyu mevcut olan bu iki tabakalı su kolonu yapısı, güneyde görece  geniş olan sığlık alanı (<100m) ve kuzeyde üç derin çukuru (>1000m) dolduran suları, dar geçitler (Boğazlar) ile diğer denizlerle etkileşimi, Karadeniz üst akıntısı ile üretken üst sularına taşınan organik madde ve besin yükleri, alt sulardan üst sulara karışım ile taşınan biyolojik olarak kullanılabilir besin maddeleri, meteorolojik koşullar, iklimsel değişkenlikler gibi doğal sayılabilecek baskılar Marmara Denizi’nin çevresel kalite durumunu olumsuz yönde etkiler veya istenmeyen çevresel koşullarının oluşmasını tetikleyebilir.


Marmara Denizi üst su kütlesine geri dönelim. Burada canlı organik madde üretiminin (birincil üretim) gerçekleştiğini söylemiştik. Bu üretim özellikle kış ve erken ilkbahar dönemlerinde artış gösterir.[5]Polat, S. Ç., Tuğrul, S., Çoban, Y. , Baştürk, Ö., Salihoğlu, İ., (1998). Elemental composition of seston and nutrient dynamics in the Sea of Marmara. Hydrobiologia, 157–167.[6]Ediger D., Beken Ç., Yüksek A., Tuğrul S. 2016. Sayfa 723. The Sea of Marmara Marine Biodiversity, Fisheries, Conservation and Governance. Editörler: Özsoy, E., Çağatay, M.N., Balkıs, N., … Devamı

Diğer yandan Marmara Denizi’nin dünyanın en ötrofik denizlerinden olduğu biliniyor.[7]Oguz, T. (2017). Impacts of a buoyant strait outflow on the plankton production characteristics of an adjacent semi-enclosed basin: A case study of the Marmara Sea. Journal of Marine Systems, 173, … Devamı Birincil üreticilerin fazla besin varlığında aşırı çoğalmalarına ötrofikasyon deniyor. Bu denizin obez olma durumu olarak da tanımlanabilir. Bundaki en büyük etken, nehirlerle ve evsel atıklarla taşınan azot ve fosfor miktarlarında ve fosil yakıt kullanımlarındaki artışlardır. Bu şekilde POM miktarı artar. POM’un önemli bir kısmı Marmara Denizi alt sularına çöker[8]Polat Ç., S. Tuğrul (1996) Chemical exchange between the Mediterranean and the Black Sea via the Turkish straits. In: Dynamics of Mediterranean Straits and Channels (Ed. F. Briand), CIESM Science … Devamı ve bu da organik maddenin parçalanması için gerekli bakteriyel aktiviteyi arttırır. Bu dönüştürme oksijenin kullanımı ile gerçekleştiğinden ortamdaki oksijenin azalmasına yol açar.

Üst sularda üretilen/oluşan POM’un özellikle kış – erken bahar döneminde alt sulardaki madde kompozisyonunu direk olarak etkilediğini 1990’lı yıllarda yapılan çalışmalardan biliyoruz.[9]Polat, S. Ç., Tuğrul, S., Çoban, Y. , Baştürk, Ö., Salihoğlu, İ., (1998). Elemental composition of seston and nutrient dynamics in the Sea of Marmara. Hydrobiologia, 157–167. Aynı dönemde üst sulardaki POK:PON (partikül organik karbon: partikül organik azot) molar oranı ise 7,4 olarak bulundu. Bu oranı daha sonra müsilajlı madde oranları ile karşılaştıracağız.

Burada anlaşılması gereken müsilajın, POM havuzunun bir parçası olarak alt sulara taşınacağı, bu taşınımın da daha etkin olarak kış ve ilkbahar dönemlerinde olacağıdır.

Marmara Denizi’ndeki sorunlar

1. Alt tabakadaki oksijen azalıyor

Marmara Denizi’nde yoğun karasal (kıyılarda ve denizi besleyen havzalar boyunca yer alan evsel, endüstriyel ve tarımsal girdiler, kıyı dolguları ve betonlaşma) ve denizel (gemilerden kaynaklı kirlilik, balıkçılık, tarama ve boşaltım) faaliyetler sonucunda; besin elementleri ve organik maddece zenginleşme, alt sularda çözünmüş oksijenin yaşam için yeterli olmayan hipoksik seviyeye inmesi, kimyasallar ve deniz çöpleri ile kirlenme, balıkçılık potansiyelindeki azalma, habitat ve biyoçeşitlilik kaybı, yabancı türlerin taşınımı, müsilaj, plankton patlamaları, balık ölümleri gibi ekosistem dengesinin de ortadan kalktığını işaret eden olaylar yaşanıyor.

Hipoksi hakkında[10]What is hypoxia and what causes it?, EPA, https://www.epa.gov/ms-htf/hypoxia-101

Marmara Denizi’nin bugünkü çevresel kalite durumuna bakıldığında en kritik etkinin dip/alt ve ara tabaka sularındaki çözünmüş oksijen seviyelerinde gerçekleştiği ve bunun da habitat tahribatına neden olan önemli faktörlerden birisi olduğu söylenebilir.

Öncelikle bilinmesi gereken, Çanakkale Boğazı-Ege Denizi kesişimi girişinde su kolonu boyunca çözünmüş oksijenin 7-9 mg/l seviyelerinde olduğudur.[11]Polat Ç., S. Tuğrul (1996) Chemical exchange between the Mediterranean and the Black Sea via the Turkish straits. In: Dynamics of Mediterranean Straits and Channels (Ed. F. Briand), CIESM Science … Devamı Yani Marmara Denizi alt suları sürekli Akdeniz kökenli oksijence zengin su girişine sahiptir. Ancak, Marmara Denizi ara ve alt tabaka ile dip sularında oksijen seviyesinin özellikle yaz-sonbahar aylarında çok düştüğü (hipoksik, zaman zaman anoksik) gözleniyor. Bu durum – sığ (<20 m) kıyı suları ve Akdeniz suyu ile alt suları sürekli tazelenen batı bölgeleri için geçerli değil.[12]ÇŞB, TÜBİTAK MAM, (2017) Denizlerde Bütünleşik Kirlilik İzleme Programı 2014-2016 Marmara Denizi Özet Raporu, ISBN:978-605-5294-72-4, TÜBİTAK-MAM Matbaası Gebze/Kocaeli, 71 sy., Ankara.  Doğu, derin bölgedeki tarihsel oksijen verisi incelendiğinde ise son 20-25 yıl içinde derin su oksijen değerlerinin 2 mg/l’den 0,5 mg/l seviyelerine kadar gerilediği görülüyor. Tüm deniz için alt su oksijen doygunluk değerleri ise bölgeye göre yaklaşık %20-30 arasında değişiyor. Akdeniz suyu oksijence doygun olarak Marmara Denizi’ne girse de neredeyse oksijensiz olarak İstanbul Boğazı’na ve doğudaki körfezlere ulaşıyor. Batı bölgesindeki körfez ve kıyısal bölgede (<25 m) dip suları kısmen oksijenli durumdayken, Orta ve Doğu Bölgesi ara-alt tabakada aşırı oksijen tüketimine bağlı oksijensiz durum oluşuyor.

Marmara Denizi kıyı su kütlelerinin (22 kıyı su kütlesi) ekolojik kalite durumları incelendiğinde ise sadece 5-6 su kütlesinin (Çanakkale-Erdek-Kapıdağ-Şarköy-Tekirdağ) durumu “iyi” kalitede iken çoğunluğu riskli yani “orta” ve daha düşük “zayıf/kötü” kalitede değerlendiriliyor.[13]2014-2019 dönemi DEN-İZ Programı, https://den-iz.org İstanbul, Kocaeli, Yalova, Bursa, Balıkesir ve Tekirdağ illerinin kıyı bölgelerindeki su kütlelerinin büyük bölümü ise orta veya daha düşük kalitededir. Özellikle yoğun endüstriyel ve diğer insan faaliyetlerinin yer aldığı körfez ve kıyı sularının önemli düzeyde farklı kirleticiler ile kirlendiğini görülüyor.[14]ÇŞB, TÜBİTAK MAM, (2017) Denizlerde Bütünleşik Kirlilik İzleme Programı 2014-2016 Marmara Denizi Özet Raporu, ISBN:978-605-5294-72-4, TÜBİTAK-MAM Matbaası Gebze/Kocaeli, 71 sy., Ankara.

Marmara Denizi birincil üretiminin yoğun olarak oluştuğu ışıklı üst sularını sürekli besleyen Karadeniz girdilerinde ise son 15 yıl boyunca, hem iklimsel sebeplerle su taşınımında, hem de alınan önlemler ile madde taşınımlarında azalma olduğu biliniyor, ki bu Marmara Denizi için olumlu bir durum.[15]Altiok, H., & Kayisoglu, M., (2015). Seasonal and Interannual Variability of Water Exchange in the Strait of Istanbul. Meditarrenean Marine Science , vol.16, 644-655. [16]BSC, (2008).  State of Environment of the Black Sea (2001-2006/7). Ed. Temel Oğuz. Publications of the Commission on the Protection of the Black Sea Against Pollution (BSC) 2008-3, İstanbul, … Devamı Bunun aksine, İstanbul Boğazı alt suları ile Karadeniz’e taşınan fosfat miktarında artış (alt su deşarjlarına ve üst sulardan taşınan POM’a bağlı olarak) ve nitrit, nitrat gibi oksitlenmiş azotlu bileşiklerde düşme görülüyor. 

Güncel durumda, Doğu Marmara alt sularındaki oksitlenmiş azotlu bileşiklerin konsantrasyonlarında 90’lı yıllardaki değerlendirmeye göre[17]Polat, S. Ç., Tuğrul, S., Çoban, Y. , Baştürk, Ö., Salihoğlu, İ., (1998). Elemental composition of seston and nutrient dynamics in the Sea of Marmara. Hydrobiologia, 157–167.[18]Polat-Beken C., (2000) Nutrient flows in the Turkish Straits. Ocean Challenge, 10(1), ISSN: 0959-0161. https://www.challenger-society.org.uk/oceanchallenge/V10_1_web.pdf önemli düşüşler bulunuyor, bu da denitrifikasyonun varlığını gösteriyor.[19]Orhon D., Sözen S., Kırca V.S.O., Duba S., Mermutlu R., Sümer B.M. (2021) Pollutant Dynamics between the Black Sea and Tthe Marmara Sea: Basis for wastewater management strategy. Marine Pollution … Devamı[20]ÇŞB ve ODTÜ-DBE (2017). Marmara Denizi Bütünleşik Modelleme Sistemi, Marmod: Faz I Proje Final Raporu 2017 Hatırlayalım: ortamdaki oksijen %10lar seviyesine indiğinde POM’un ayrışması için nitrit, nitrat gibi bileşikler kullanan bakteriler devreye girer yani denitrifikasyon olur.

Marmara Denizi’nin ışıklı üst tabakasına, Karadeniz suları, alt sular ve karasal kaynaklardan taşınan besin maddelerinin miktarları 90’lı yıllarda hesaplanmış ve karşılaştırılmıştı.[21]Tuğrul S. ve Polat C. (1995) Quantitative comparison of the influxes of nutrients and organiz carbon into the Sea of Marmara both from anthropogeniz sources and from the Black Sea. Water Science and … Devamı Buna göre; Marmara Denizi’nin üst tabakasına taşınan fosfor yükünün %35’nin Karadeniz’den, %37’sinin alt sulardan, %28’nin ise karasal kaynaklardan direk deşarj yoluyla geldiği ortaya konulmuştu. Daha sonra, yeni debi, su ve madde taşınım değerleri ile deşarjlara ait daha güncel verilerin kullanılmasıyla bu bütçe yenilendi.[22]ÇŞB ve ODTÜ-DBE (2017). Marmara Denizi Bütünleşik Modelleme Sistemi, Marmod: Faz I Proje Final Raporu 2017[23]Polat Beken, Ç., (2017) Marmara Denizi’nin mevcut kirlilik durumunun tarihsel süreci. III. Marmara Denizi  Sempozyumu, ISBN: 978-605-68071-3-8 , Marmara Belediyeler Birliği Kültür Yayınları … Devamı Burada, Karadeniz’den taşınan yüklerde azalma olurken karasal taşınımlarda %40 seviyesine ulaşıldığı belirtildi. Diğer yandan, karasal kaynak tahminlerinin gerçek ve düzenli ölçümlere dayalı verilerle sürekli güncellenmesinin ve yağmur suları ile taşınımların da hesaplamalara dahil edilmesinin gerekliliği ortaya çıktı.

2. Müsilaj oluşumu

Müsilaj olayına gelince; öncelikle ne olduğu ve neden oluştuğu konusunu gözden geçirmekte fayda var.[24]Editör notu: Daha önce sarkac.org’da yayınlanmış şu yazıya da göz atabilirsiniz, Yücel, M., Salihoğlu, B., Kalkan-Tezcan, E., Mantıkçı, M., Haznedaroğlu, B., Örek H., Ak-Örek, … Devamı Müsilajın canlılar tarafından, özellikle de bitkilerce, üretilen polimer yapısında kimyasallar olduğu biliniyor. Biyolojik kökenli olması nedeniyle de biyopolimer olarak adlandırılıyor ve bugün malzeme biliminin önemli bir yapıtaşını oluşturma noktasında.[25]Tosif M. M., Najda A., Bains A., vd. (2021) A comprehensive review on plant-derived mucilage: Characterization, functional properties, applications, and its utilization for nanocarrier fabrication. … Devamı

Eskihisar’da müsilaj, 29 Mayıs 2021 (Fotoğraf: Ersin Duman)

Denizlerde ise müsilaj, dönem dönem oluşabilen jelatin yapısında, görece kütlesel organik bir malzemedir ve bu organik parçalar şekil, renk ve boyut olarak farklılıklar gösterir. Aslında müsilajın özü –temelde polisakkarit ve lipidlerden oluşan hücre içi organik sıvı- ototrof (fitoplanktonlar, makro algler) ve heterotrof (bakteriler, mercanlar, bakteriler) grup organizmalar tarafından mikro düzeyde hep üretilir ancak kütlesel hale dönüşmesi için uç koşulların ve/veya organizmaları strese sokarak organik madde salınımlarını arttıracak/düzensizleştirecek koşulların bir araya gelmesi gerekir. Yüksek deniz suyu sıcaklığı, rüzgârsız ve sakin hava koşulları oluşumu etkileyen faktörler arasında bulunur.  Ancak, özellikle azot ve fosfor dengesi bozulmuş ortamlarda bazı fitoplankton türlerinin çok fazla miktarlarda polisakkarit ürettikleri ve ortama salgıladıkları biliniyor.

Sistemdeki denge dışarıdan giren besin maddeleri ile değiştiğinde (artan yağışlar ve ırmak girdileri, noktasal ve yayılı kaynaklardan deşarjlar, tarama/dökü ve kazı faaliyetlerinde suya karışan besin maddeleri vd.) algal/planktonik tür dağılımı ve büyüme hızlarında değişimler olur ve bu canlıların metabolik aktiviteleri fazla organik madde sentezleme ve ortama bu maddelerin salınması şeklinde değişimler gösterir. Ayrıca, besin ağı yapısının aşırı/plansız balık avcılığı ile değiştirilmesi de altseviyelerdeki organizmaların (planktonlar gibi) kompozisyon ve yoğunluklarını etkiler. Bu da başka bir stres kaynağına dönüşür.

Yoğun müsilaj formasyonları, ekosistem sağlığı açısından tehdit oluşturur; hem su kolonu, hem de deniz tabanı habitatlarını ve bu habitatlarda yaşayan canlıları tahrip eder. Özellikle parçalanma sırasında – ki bu süre malzemenin miktar ve yapısına göre değişecektir- oluşturdukları oksijensiz ortamdan tüm canlılar etkilenir. Oluşturdukları battaniye örtüsü  nedeniyle de makro alglerin ışıkla bağlantısı zayıflar ve buna bağlı ölümler yaşanabilir. Balık ve diğer deniz canlılarının yuvaları ve yaşam alanları bozulur.

Müsilajın Marmara’ya gelişi ve ilgili araştırmalar

Müsilaj, Marmara Denizi’nde ilk kez kütlesel olarak 2007-sonbahar, 2008-kış ve sonbaharı ile 2009 ve 2010 kış döneminde gözlenmiş olup, en yoğun olarak 2007 ve 2008 yıllarında kaydedildi.

Bu dönemde, her türlü balıkçılığı son derece olumsuz etkilemesi nedeniyle Tarım ve Köyişleri Bakanlığı (TKB – o zamanki adıyla) ve balıkçılık kooperatifleri konu ile yakından ilgilenmişler, TKB /FAO (Gıda ve Tarım Örgütü) işbirliği ile gerçekleştirilen bir proje kapsamında FAO danışmaları Türkiyeli uzmanlarla çalışarak kapsamlı bir rapor da hazırlamışlardı.

Aynı dönemde yapılan en kapsamlı çalışmalardan birisinde  yukarıda bahsi geçen tüm faktörler dikkatle değerlendirildi ve bu dönemde (2008-2010) pek çok sempozyum, toplantı ve bilgi notlarına katkılar sağlandı.[26]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 Projenin temel sonuçları arasında, bu olayın ortamda baskın olarak bulunan fitoplankton türlerinin farklı besin koşullarında müsilajı üretebildiği ve bu malzemenin sahadaki malzeme ile benzer organik yapıda olduğu da vardı.

Aynı dönemde sahadan toplanan müsilaj örneklerinde ve müsilajsız bölgeden edinilen süzüntülerde POK (partikül organik karbon) ve PON (partikül organik azot) analizleri gerçekleştirildi.  İzmit Körfezi üst su müsilaj örneklerinde %25 seviyesinde POK ve %1,2 seviyesinde PON ölçüldü. İzmit Körfezi müsilaj örneklerinden POK:PON molar oranının 20’nin üstünde olduğu görülüyor Bu değer, daha önce bahsettiğiniz Marmara için bulunan[22] yaklaşık POK:PON oranının (7,4) oldukça üstünde. Bu da, müsilaj içeriği yüksek POM’nin çökelmesi ile alt suların normalden çok fazla organik karbon ile zenginleşeceğini ve bunun da oksijen kullanımını arttıracağını düşündürüyor. 2008 müsilaj döneminde müsilajsız süzüntüdeki POK değeri ise %1-1,5 seviyesinde bulunmuştu. Bu da müsilajın organik karbonca ne denli zenginleştiğinin bir diğer kanıtıdır.  2021 müsilaj örneklerine ilişkin bu yönde veri henüz mevcut olmasa da bu malzemenin de organik karbon açısından çok zengin olduğu ve alt sulara inen POM akışı içinde yer aldığı tahmin edilebilir.

Müsilaj: Nerede ve ne zaman?

Ağustos 2021 itibariyle artık yüzeyde görülmeyen müsilaj oluşumlara Marmara Denizi’nin ara/alt su tabakalarında yer yer rastlanıyor. Bir yandan da POM havuzunun içinde alt sulara çöküyor ve özellikle görece sığ sularda tabanı kaplıyor. Bir süre sonra bu mekanizma yavaşlayıp yok olabilir. Ama sonbaharda tekrar artarak yüzeye tekrar yansıyabilir.

Peki ne zaman tekrarlayacak? 1990’ların basında ilk kez tespit edilen ve 2008-2009 yıllarında en kütlesel halini alan müsilaj 2020-21’e kadar aynı yoğunlukta olmasa da tekrar tekrar oluştu. Ve oluşmaya da devam edebilir, belki de daha sık ve yoğun olarak.


Marmara Denizi’nin Gelecek Senaryoları: Genel Değerlendirme – Marmara Denizi Zirvesi (10-11 Ağustos 2021) – Kapanış Oturumu

Marmara Denizi Zirvesi, 10-11 Ağustos 2021,  Açılış oturumu; 1. Oturum: Marmara Denizi Ekosistemi; 3. Oturum: Ekonomik Boyut-Sektörel Değerlendirme; 4. Oturum: Marmara Denizi Yönetimi: Planlama ve Hukuki Statü; 5. Oturum: Marmara Denizi ve Kanal İstanbul 


Müsilajla mücadele

2020-2021 kütlesel oluşumları aslında ilk kez gerçekten olayın vahametini gözler önüne serdi ve üst düzeyde farkındalık yarattı. Bu sürecin Marmara Denizi’nin son 20 yıldır giderek kötüleşen çevresel durumunun bir sonucu olduğu ve alınacak önlemlerin kökten ve bütüncül (sektörler arası işbirlikleri ve ortak planlama-aksiyon anlamında) olması gerektiği kesinlikle göz ardı edilmemelidir. Bu bağlamda, tüm atıksuların (evsel, endüstriyel/OSB) uygun arıtmadan geçirilerek ve denetlenerek deşarj edilmesi, arıtma sonrası suyunun geri kazanılması, gemilerden kaynaklı kirliliğin önlenmesi, iyi tarım uygulamalarının havzalarda yaygınlaştırılması, tarama/dökü denetimlerinin en sıkı şekilde yapılması ve nihayetinde tamamen sonlandırılması, Karadeniz girdilerinin artmaması yönünde adımların atılması, habitat ve biyoçeşitlilik kaybının önüne geçilmesi gereklidir. Bunun için Marmara Denizi’nde seçili alanlardan başlayarak ekosistem restorasyonu çalışmalarına geçilmeli ve koruma alanları belirlenmeli ve bu alanlar istikrarlı şekilde yönetilmelidir.

Bugüne kadar ne yapıldı? 

Müsilaj ile mücadelede ilk yönetimsel adım 6 Haziran 2021’de atıldı ve 22 maddeden oluşan Marmara Denizi Koruma Eylem Planı[27]Marmara Denizi Koruma Eylem Planı açıklandı, Belediyeler Birliği, 6 Haziran 2021, https://marmara.gov.tr/marmara-denizi-koruma-eylem-plani-aciklandi/ açıklandı. Bu plan, Marmara Denizi’nin tamamını koruma alanı olarak belirleme çalışmalarının hemen başlatılacağı ve 2021 sonuna kadar tamamlanacağı yönünde hızlı kararların alınacak olması açısından atılmış önemli bir adımdır. Plan üç ay içerisinde Marmara Denizi Bütünleşik Stratejik Planı’nın ortaya konacağını ve bu çerçevede müsilajın bilimsel temelli yöntemlerle temizlenmesini öngörüyor. Eylem Planı’nda bölgede bulunan mevcut atıksu arıtma tesislerinin tamamının ileri biyolojik arıtma tesisine dönüştürüleceği ve bu çerçevede Marmara Denizi’ne deşarj yapan atıksu arıtma tesislerinin deşarj standartlarının 3 ay içerisinde güncelleneceği belirtiliyor.

Eylem Planı’nın hemen ardından, Marmara Denizi’nin durumu ve yapılan deşarjların seviyesi ortaya konmadan, 22 Haziran 2021’de Çevre ve Şehircilik Bakanlığı tarafından Marmara Denizi Havzasında yer alan atıksu arıtma tesislerinin Marmara Denizi’ne yapılacak deşarjlarını organik madde açısından bugüne kadarkinden daha çok kısıtlayan bir genelge yayımlandı.  Bu genelge ile Marmara Denizi’ne deşarjı olan endüstriyel atıksuların her biri için şu anda uygulanan organik madde standartına (KOI parametresi) daha sıkı sınırlar getirildi.

Evsel ve endüstriyel atıksularda organik maddenin yaratacağı kirliliğin ölçüsü olarak kullanılan kimyasal oksijen ihtiyacı (KOI) parametresi bu atıksuların alıcı ortamlara/denizlere bırakıldığında ne kadar oksijen tüketeceğinin bir ölçüsüdür. Çıkartılan genelge ile endüstriyel atıksuların yanı sıra evsel atıksulara da ilave kısıtlamalar getirildi ve sadece organik madde (karbon) giderimine yönelik kentsel atıksu arıtma tesisleri için KOI parametresi %20 kısıtlanarak 125 mg/L’den 100 mg/L’ye indirildi. Kurulu kapasitesi belirli bir sınırın üzerinde (1000 m3/gün) olan kentsel atıksu arıtma tesislerine ise organik madde ile birlikte azot ve fosforun da giderildiği ileri biyolojik arıtma yükümlülüğü getirildi.

İlk etapta özellikle endüstriyel atıksulara hızlıca getirilen bu kısıtlamaların hem bilimsel hem de gerçekçi olmadığını söylemeliyiz. Öncelikle durumu iyi anlamalıyız. Deşarj standartları “en uygun arıtma teknolojisi” gözetilerek belirlenir. Bu esasla tanımlanmış standartlara herhangi bir bilimsel esasa bağlı olmaksızın getirilen ek kısıtlamalar uygulamada sorunlar yaratır. Atıksu arıtma tesisi yatırımını mevcut deşarj yönetmeliklerini sağlamak üzere “en uygun arıtma teknolojisi” kavramı çerçevesinde yapmış olan endüstriler bu genelge ile getirilen ilave KOI kısıtını yerine getirmek üzere yüksek maliyetli ileri arıtma teknolojileri kullanmak zorunda kalabilirler. Bu yatırımı yapmak istemeyen endüstrilerin tercih edeceği yol, daha önce de uygulamada görüldüğü gibi, standardı sağlamak üzere çıkış sularını seyreltmektir. Ki, bu yöntem kısıtlı olan temiz su kaynaklarının boşa harcanması anlamına gelir. Bu nedenle getirilecek kısıtlamaların bilimsel temelli ve gerçekçi olmasının yanı sıra esas olarak denetimlerinin de belirli bir plan çerçevesinde düzenli olarak yapılması büyük önem taşımaktadır.

Kanal İstanbul kesinlikle yapılmamalı

Aslında Marmara Denizi Koruma Eylem Planı’nın ilk maddesinin “Kanal İstanbul yapılmayacaktır” olması gerekirdi. Zira Kanal İstanbul, yapılması durumunda, ortalama olarak saniyede 5500 m3 Karadeniz suyunu Marmara Denizi’ne taşıyacaktır. Karadeniz’deki organik madde  konsantrasyonu yıl içinde değişiklik göstermekle birlikte ortalama olarak yaklaşık 2,8 mg/L’dir. Bu durumda Kanal günde 1330 ton organik maddeyi Marmara Denizi’ne aktaracaktır.

Bu kadar organik madde Çevre Mühendisliği’nde kirlenmenin tanımlandığı önemli bir parametre olan kimyasal oksijen ihtiyacı (KOI) cinsinden 4700 ton/gün eder. Bir kişi günde 100 gram organik maddeyi KOI cinsinden atıksulara boşaltabilir. Dolayısıyla Kanal yapıldığı takdirde, Marmara Denizi’ne 47 milyon kişi eşdeğeri organik madde boşaltacaktır. Hem de Marmara Denizi’nin sahil kesiminde en sığ ve en hassas olan yerlerinden biri olan Küçükçekmece ve civarındaki sahile yüzeyden boşaltacaktır.

Bu kirletici yükü İstanbul nüfusunun 3 misli, Marmara Denizi kıyısındaki nüfusun 2 mislinden fazla. Benzer hesaplama Karadeniz’den Marmara Denizi’ne taşınacak müsilajın ana nedenlerinden olarak gösterilen azot ve fosfor için de yapıldığında günde yaklaşık 107 ton azot ve 9,5 ton fosfor taşınacağı anlaşılıyor.[28]Orhon D., Sözen, S. (2020) Kanalın İstanbul ve çevresine ölümcül etkileri, Kanal İstanbul – Çok disiplinli Bilimsel Değerlendirme, İstanbul Kültür ve Sanat Ürünleri, Sayfa 167 Bu büyüklükler azot açısından değerlendirildiğinde neredeyse 13 milyon, fosfor açısından değerlendirildiğinde ise yaklaşık 7 milyon kişinin atıksularının arıtılmadan Marmara Denizi’ne boşaltılması anlamına geliyor.

Bugün Marmara Denizi’ne deşarj yapan atıksu arıtma tesislerinden iyileştirme yaparak daha kısıtlı organik madde deşarjları beklenirken Kanal’ın yapımı ile neredeyse Marmara Belediyeler Birliği sınırları içerisindeki nüfusun yaklaşık 2 misli fazlasının oluşturabileceği atıksuya eşdeğer kirlilik Karadeniz’den Marmara’ya boşaltılacaktır. Bu durumda Kanal’ın yapım ısrarı Marmara Denizi’nde kurtarılması için alınacak tüm önlemleri etkisiz kılacaktır.

Çolpan Polat-Beken (Deniz Bilimci)
Seval Sözen (İstanbul Teknik Üniversitesi, Çevre Mühendisliği Bölümü)
Derin Orhon (Bilim Akademisi üyesi)

Notlar/Kaynaklar

Notlar/Kaynaklar
1, 5, 9, 17 Polat, S. Ç., Tuğrul, S., Çoban, Y. , Baştürk, Ö., Salihoğlu, İ., (1998). Elemental composition of seston and nutrient dynamics in the Sea of Marmara. Hydrobiologia, 157–167.
2 Polat-Beken C., (2000) Nutrient flows in the Turkish Straits. Ocean Challenge, 10(1), ISSN: 0959-0161. https://www.challenger-society.org.uk/oceanchallenge/V10_1_web.pdf
3 Beşiktepe, S., Sur, H.İ., Özsoy, E., Latif, M.A., Oğuz, T. and Ünlüata Ü. (1994) Circulation and hydrography of the Marmara Sea. Prog. Oceanography 34: 285- 334.
4, 7 Oguz, T. (2017). Impacts of a buoyant strait outflow on the plankton production characteristics of an adjacent semi-enclosed basin: A case study of the Marmara Sea. Journal of Marine Systems, 173, 90–100.
6 Ediger D., Beken Ç., Yüksek A., Tuğrul S. 2016. Sayfa 723. The Sea of Marmara Marine Biodiversity, Fisheries, Conservation and Governance. Editörler: Özsoy, E., Çağatay, M.N., Balkıs, N., Balkıs, N., Öztürk, B. Turkish Marine Research Foundation (TUDAV), Publication No: 42, Istanbul.
8, 11 Polat Ç., S. Tuğrul (1996) Chemical exchange between the Mediterranean and the Black Sea via the Turkish straits. In: Dynamics of Mediterranean Straits and Channels (Ed. F. Briand), CIESM Science Series no 2, Bulletin De L’ Instıtut Oceanographique, Monaco, No special 17,  pp. 167-186.
10 What is hypoxia and what causes it?, EPA, https://www.epa.gov/ms-htf/hypoxia-101
12, 14 ÇŞB, TÜBİTAK MAM, (2017) Denizlerde Bütünleşik Kirlilik İzleme Programı 2014-2016 Marmara Denizi Özet Raporu, ISBN:978-605-5294-72-4, TÜBİTAK-MAM Matbaası Gebze/Kocaeli, 71 sy., Ankara.
13 2014-2019 dönemi DEN-İZ Programı, https://den-iz.org
15 Altiok, H., & Kayisoglu, M., (2015). Seasonal and Interannual Variability of Water Exchange in the Strait of Istanbul. Meditarrenean Marine Science , vol.16, 644-655.
16 BSC, (2008).  State of Environment of the Black Sea (2001-2006/7). Ed. Temel Oğuz. Publications of the Commission on the Protection of the Black Sea Against Pollution (BSC) 2008-3, İstanbul, Turkey, 448.
18 Polat-Beken C., (2000) Nutrient flows in the Turkish Straits. Ocean Challenge, 10(1), ISSN: 0959-0161. https://www.challenger-society.org.uk/oceanchallenge/V10_1_web.pdf
19 Orhon D., Sözen S., Kırca V.S.O., Duba S., Mermutlu R., Sümer B.M. (2021) Pollutant Dynamics between the Black Sea and Tthe Marmara Sea: Basis for wastewater management strategy. Marine Pollution Bulletin, 168, 112388.
20, 22 ÇŞB ve ODTÜ-DBE (2017). Marmara Denizi Bütünleşik Modelleme Sistemi, Marmod: Faz I Proje Final Raporu 2017
21 Tuğrul S. ve Polat C. (1995) Quantitative comparison of the influxes of nutrients and organiz carbon into the Sea of Marmara both from anthropogeniz sources and from the Black Sea. Water Science and Technology, 32(2), 115-121.
23 Polat Beken, Ç., (2017) Marmara Denizi’nin mevcut kirlilik durumunun tarihsel süreci. III. Marmara Denizi  Sempozyumu, ISBN: 978-605-68071-3-8 , Marmara Belediyeler Birliği Kültür Yayınları (2018).
24 Editör notu: Daha önce sarkac.org’da yayınlanmış şu yazıya da göz atabilirsiniz, Yücel, M., Salihoğlu, B., Kalkan-Tezcan, E., Mantıkçı, M., Haznedaroğlu, B., Örek H., Ak-Örek, Y., Yenigün, O.  “Deniz salyası, Denizin organik başkaldırısı” https://sarkac.org/2021/05/deniz-salyasi-nedir/
25 Tosif M. M., Najda A., Bains A., vd. (2021) A comprehensive review on plant-derived mucilage: Characterization, functional properties, applications, and its utilization for nanocarrier fabrication. Polymers, 13, 1066. https://doi.org/10.3390/polym13071066
26 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
27 Marmara Denizi Koruma Eylem Planı açıklandı, Belediyeler Birliği, 6 Haziran 2021, https://marmara.gov.tr/marmara-denizi-koruma-eylem-plani-aciklandi/
28 Orhon D., Sözen, S. (2020) Kanalın İstanbul ve çevresine ölümcül etkileri, Kanal İstanbul – Çok disiplinli Bilimsel Değerlendirme, İstanbul Kültür ve Sanat Ürünleri, Sayfa 167