Ötrofikasyon Olayı Nedir? Alg Patlamaları, Sucul Ekosistemleri Nasıl Çökertebilir?

Ötrofikasyon; göl ve kıyı alanları gibi bir sucul ekosistemlerde yaşayan mikroskobik bitkilerin ve su mercimeği gibi serbest yüzen bitkilerin, besin fazlalığı durumunda aşırı çoğalmaları ve gelişmeleri ile tüm ekosistemin dengesinin bozulması ve en nihayetinde ekosistemin çökmesi ile açıklanabilecek ekolojik bir olaydır.^[2]Ötrofikasyon (İng: "eutrophichation"); kelime kökeni olarak Yunancadan gelir ve eutrophos, yani "iyi-beslenmiş" sözcüğünden türetilmiştir.^[1]

Ötrofikasyonu anlamak için, bitkilerin besin kaynaklarını kısaca hatırlamamız gerekmektedir: Birkaç istisna tür dışında bitkiler, kendi besinlerini kendisi üreten ototrof canlılardır. Ancak onlar da diğer tüm canlılar gibi, birtakım dış besinlere muhtaçtır. Bu besinlerin başlıcaları su, azot ve fosfor gibi maddelerdir. Bitkiler, fotosentez yoluyla ürettikleri şeker ile birlikte büyümek, gelişmek ve hayatta kalmak için bu besin maddelerine ihtiyaç duyarlar. Bahsettiğimiz bu bitkiler; karalarda alışık olduğumuz kapalı tohumlu çiçekli bitkiler ile açık tohumlu kozalaklı bitkiler olduğu gibi, tatlı ve denizlerde yaşayan ve aynı zamanda karasal bitkilerin atası konumunda bulunan su yosunları ile mikroskobik düzeydeki algler ve fitoplanktonlardır.

Fakat her ekosistemin kendine özgü birtakım özellikleri olduğu gibi bir de kendi içerisinde hassas bir dengeye sahiptir. Buna, ekolojik denge adı verilir. Ekolojik dengenin bozulması durumunda, karşımıza zincirleme çöküş olayları çıkabilir. Ötrofikasyon olayı da ağırlıklı olarak durgun ve tatlı sularda gözlemlenen zincirleme çöküş olaylarından birisidir.

Ötrofikasyon Olayı Nasıl Oluşur?

Ötrofikasyon olayında; göllerde, kıyı ekosistemlerinde ve diğer sucul ekosistemlerde yaşayan ve yaşadığı ekosistemin en temel besin maddelerinden biri olan mikroskobik algler, yani su yosunları ve diğer serbest yüzen bitkiler, yaşadıkları ekosisteme olağandışı besin girişi yaşanması ile birlikte normalden çok daha hızlı bir şekilde gelişip çoğalmaya başlarlar ve bir süre sonra tüm su kütlesinin yüzeyini yemyeşil bir renk ile kaplarlar.^[2].- Buna, alg patlaması denir. Bu durum bize, o su kütlesinin mikroskobik boyuttaki veya diğer serbest yüzen denizel bitkilerin olağandışı boyutlara geldiğini göstermektedir.

Bu bitkilerin su yüzeyinde birikmesinin nedeni ise, bitkilerin ışığı daha fazla elde etme çabasını ile ilgili bir evrimsel adaptasyondur. Bu nedenle, denizlerdeki tüm bitkiler fotik zon isimli bir bölgede yaşarlar. Bu bölge, yüzeye en yakın olan ve dolayısıyla güneş ışığının en fazla bulunduğu bölgedir. Sonuç olarak, yüzeye en yakın olan bitkiler, güneş ışığını daha fazla elde eder ve böylelikle hayatta kalma başarısını artırırlar.

Su kütlelerine olağandışı besin girişinin en önemli nedenlerinden biri, tahmin edileceği üzere, insanların, atıklarını denizlere ve göllere boşaltmalarıdır. Bu atıklar, kanalizasyon atıkları olabileceği gibi, deterjan ve tarımsal kaynaklı gübre gibi azot ve fosforca zengin diğer atıklar da olabilir. Bunun yanında, evsel ve endüstriyel atıklar ve su ürünleri yetiştiriciliği nedenli atıklar da, ötrofikasyon neden olan diğer olumsuz etkenlerdendir. Su kütlelerine insan kaynaklı azot ve fosfor girdisi, insan-öncesi dönemdeki azot ve fosfor girdisinin 2 katından daha fazladır.^[2]

Sucul ekosisteme olağandışı besin girişinin ardından aşırı artan ve su yüzeyini tamamıyla kaplayan bu küçük sucul bitkiler, sonrasında güneş ışığının ekosistem içerisine girişine engel olmaya ve deniz tabanında sabit bir şekilde yaşayan sucul bitki toplulukları (örneğin, deniz çayırları) gibi diğer ışığa muhtaç canlıların ölümüne neden olmaya başlarlar. Bunun yanında, bir zaman sonra, patlama yaşayan mikroalgler de, sabit yaşayan makroalgler gibi doğal olarak ölmeye başlayacaktır.

Deniz tabanında ölmeye başlayan makroalgler ile yüzeydeki mikroalgler, ölen diğer tüm canlılar gibi bakteriler tarafından ayrıştırılmaya başlanacaktır. Yaşanan bu ayrışma sırasında, bakteri popülasyonunun artacağı ve bu nedenle bakteriler tarafından tüketilen oksijen miktarı da doğrusal olarak yükseleceği için, sucul ekosistem içerisindeki oksijen miktarında ciddi bir düşüş meydana gelmeye başlar. Tüm bunların dışında, yaşanan alg patlaması, sucul ekosistemi karanlık bir ortama çevireceği için, balıkların ve diğer canlıların avlanma başarısının düşmesine ve dolaylı olarak bu canlıların ölümüne neden olacaktır.^{[3], [4], [5]}

Bu durum, sucul ekosistemin tümüyle çöküşünün başladığı noktadır. Daha sonrasında, oksijen azlığı nedeniyle, bitkilerin ölümünün ardından bu kez balık gibi omurgalı canlılarda, hipoksi, yani oksijen yetersizliği nedenli toplu ölümler görülmeye başlanır ve tüm ekosistem çökme noktasına gelir ve hatta bazen tamamen çöker.^{[2], [6]} Anlayacağımız, ötrofikasyon yüzünden artık sucul ekosistemler için geri döndürülmesi veya iyileştirilmesi oldukça zor bir durum meydana gelmiş olur.

Great Lakes Now

Ötrofikasyon Olayı Ne Sıklıkla Görülür ve Nasıl Önlenebilir?

Günümüzde, Asya'daki göllerin %54'ü, Avrupa'daki göllerin %53'ü, Kuzey Amerika'daki göllerin %48'i, Afrika'daki göllerin ise %28'inde ötrofik durumda olduğu bilinmektedir. Yani, bu göller azot ve fosfor bakımından zengindir ve bu nedenle yoğun denizel bitkiler barındırır. Dolayısıyla, ötrofikasyon olayına oldukça açıktır veya doğrudan yaşanmaya başlamıştır. Özellikle yoğun insan baskısının bulunduğu ve tarımsal faaliyetlerin (gübre gibi atıklar nedeniyle) yüksek olduğu coğrafyalar ile ötrofikasyon oranı doğru orantılı olduğu, bu yüzdelerden kolaylıkla görülmektedir.^[7]

Nasıl önleneceğine gelecek olursak, tahmin edileceği üzere yapılması gereken en önemli şey, sucul ekosistemlere olan azot ve fosfor gibi olağan dışı atık girişinin azaltılmasıdır. Bununla birlikte diğer kritik önlemleri sıralayacak olursak:

• Azot ve fosfor içeren sanayi atıklarının kontrol altına alınması,
• Deterjan gibi temizlik malzemelerinden fosforun çıkarılması veya azaltılması,
• Azot ve fosfor giderimi yapabilen evsel ve endüstriyel atık-su arıtma tesislerinin yapılması,
• Tarım faaliyetlerinde gübrelemenin bilinçli bir şekilde yapılması ve gübreleme sonucu oluşan kirliliğin, kompostlama gibi işlemler ile kontrol altına alınması, alınabilecek önlemlerdir.^{[5], [7]}

Sonuç

Sonuç olarak, insan kaynaklı doğa kirliliğinin ne boyutlara ulaşabileceğini, bu tip olgularla birlikte maalesef daha iyi öğreniyoruz. Fakat elbette, ötrofikasyon olayı gibi olayları her ne kadar daha iyi bilmek önemli olsa da, bir an önce harekete geçip doğanın kirletilmesine yönelik engelleyici önlemler almak zorundayız. Böylelikle, sahip olduğumuz bilimsel bilgimiz ve kültürümüz, bizi daha güzel bir geleceğe götürebilmiş olacaktır.