Akarsu Ekosistemlerinin Ötrofikasyon Oluşumuna Karşı Hassasiyeti: Sarıçay ve Karamenderes Örnekleri

Biyoloji Bilimleri Araştırma Dergisi 3 (1): 31-37, 2010 ISSN: 1308-3961, www.nobel.gen.tr Akarsu Ekosistemlerinin Ötrofikasyon Oluşumuna Karşı Hassasiyeti: Sarıçay ve Karamenderes Örnekleri Esra KOÇUM Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fak., Biyoloji Bölümü, Çanakkale, TÜRKİYE Sorumlu Yazar e-posta: * Geliş Tarihi : 03.11.2009 Kabul Tarihi : 01.12.2009 Özet Hidrolojik özelliklerinden dolayı akarsu ekosistemlerinin ötrofikasyon oluşumuna karşı dirençli sistemler oldukları yönündeki düşünce bu sistemlerinde antropojenik nitrojen ve fosfor yüküne karşı diğer sucul ekosistemler kadar hassas olduğunu gösteren çalışmalarla geçerliliğini yitirmiştir. Akarsu havzalarındaki tarım, kentleşme ve ormansızlaştırma gibi arazi kullanımı değişiklikleri bu ekosistemlerde ötrofikasyon oluşumuna yol açan en önemli sebeptir. Havzalarında insan eliyle oluşturulan değişiklikler nedeniyle akarsulara ulaşan yıllık fosfor yükünde küresel ölçekte endüstriyel devrim öncesine göre 3 katlık yıllık nitrojen yükünde ise en az 2 katlık artış meydana gelmiştir. Bu artışların akarsu içerisinde yine insan eliyle yapılan ve su akışı ile sedimentasyon rejimini değiştiren baraj, sulama kanalları ve göletlerin varlığının yol açtığı etkilerle birleşmesi akarsuları ötrofikasyon oluşumuna çok daha yatkın kılmaktadır. Akarsu ekosistemlerinin bu soruna karşı dayanıklılıkları başlıca drenaj alanlarının toprak ve kayaç yapısına, arazi kullanım şekline, su akış rejimine ve iklim özelliklerine bağlı olarak değişim gösterebilmektedir. Genel olarak doğal vejetasyon örtüsünün korunduğu ve daha az tarım arazisi bulunan havzalara sahip akarsulara ulaşan nitrojen ve fosfor girdisi daha düşük olurken kalkerli topraklarda fosforun daha fazla birikerek alıcı su kütlelerine geçişinin yavaşladığı bilinmektedir. Akarsu havzalarındaki insan nüfusu yoğunluğu da bu geçişi etkileyen bir diğer faktör olup artan nüfus yoğunluğu ile nehirlere karışan nitrojen ve fosfor yükünün arttığı bilinmektedir. Bu derleme çalışmasında akarsu ekosistemlerinin ötrofikasyon gelişimini etkileyebilecek genel özellikleri tartışıldıktan sonra her ikiside aynı coğrafi iklim kuşağında yer alan ve ötrofikasyon oluşumu potansiyelleri bakımından daha önce çalışılmış olan Sarıçay ve Karamenderes çayları bu açıdan birbirleri ile karşılaştırılmıştır. Anahtar Kelimeler: ötrofikasyon, akarsu, havza, arazi kullanımı, toprak yapısı, iklim. Abstract The opinion that owing to their hydrological characteristics lotic ecosystems are more resistant to eutrophication is no longer plausible due to studies showing that these ecosystems are also sensitive to the anthropogenic inputs of nitrogen and phosphorus much like the other aquatic ecosystems. Land use changes in their catchment due to transformation of natural ecosytems into agricultural land, urbanization and deforestration is the most important cause for the eutrophication of lotic ecosystems. The amount of annual inputs of phosphorus and nitrogen into lotic ecosystems has increased by three and two times, respectively due to human made changes in their catchments. These increases together with the effects caused by alternation of flow and sedimentation regime through building of dams, irrigation channels and impoundments by humans make lotic ecosystems more prone to eutrophication. The vulnerability of lotic ecosystems against this problem mainly varies depending on soil and geological characteristics and land use properties of their catchment, flow regime and climate. In general nitrogen and phosphorus inputs are lower into lotic ecosytems draining areas where natural vegetation is maintained and also accumulation of phosphorus in calcareous soils slows downs its leaching into receiving water bodies. Human population density in drainage areas of lotic ecosystems is another factor affecting amount of leaching and nitrogen and phosphorus loading increases with human population density. In this review after a discussion of general characteristics of lotic ecosystems affecting their eutrophication potentials two lotic ecosystems, Sarıçay and Karamenderes rivers both are in the same geographic climate zone and were previously studied for their eutrophication potentials were compared for their vulnerability to eutrophication. Keywords: eutrophication, lotic ecosystems, drainage area, land use, soil structure, climate. GİRİŞ Sucul ekosistemlerin nitrojen ve fosforlu bitki besinlerince (nutrient) zenginleşmesi sonucu birincil üretim miktarı artarak organik madde üretimi ile tüketimi arasındaki denge bozulur. Ötrofikasyon olarak adlandırılan bu durum küresel ölçekteki yaygınlığı, biyoçeşitlilik ve element döngüleri üzerindeki olumsuz etkileri, yol açtığı ekonomik kayıplar ile daha gözle görülebilir sonuçları olan suyun renk ve kokusundaki değişimler, anokziya, toplu omurgalı ve omurgasız ölümleri nedenleriyle iklim değişimi ile birlikte en fazla ilgi gören küresel çevre sorunlarından birisidir [1]. İlk kez 19.yy.da göl ekosistemlerinde tespit edilip üzerinde çalışılmaya başlanan ötrofikasyon oluşumunun bugün kıyısal sularda da yaygın olduğu bilinmektedir [2]. İlgili bilim çevrelerinde akarsu ekosistemlerinin morfolojik, hidrolojik ve fiziksel özellikleri nedeniyle bu soruna karşı duyarlı olmadıkları yönündeki egemen görüş nedeniyle ötrofikasyonun akarsular için de bir sorun olabileceği gerçeği göz ardı edilmiştir. Ancak akarsularında nitrojen ve fosfor yüklenmesine karşı hassas olduğunu gösteren 32 E. Koçum / Bibad, 3 (1): 31-37, 2010 artan sayıdaki çalışma ile bu sistemlerinde lentik ve kıyısal ekosistemler gibi ötrofikasyona karşı hassas oldukları kabul edilmektedir [3,4]. Farklı akarsuların ötrofikasyona karşı hassasiyet düzeylerinin aynı olup olmadığını anlamak için bir akarsu ekosisteminde ötrofikasyon oluşumunun nelere bağlı olduğunu öncelikle havza ölçeğinde daha sonra akarsu ekosistemi içerisinde ele almak gerekmektedir. Akarsu ekosistemlerinde ötrofikasyon oluşum mekanizmasına havza ölçeğinde bir bakış Karadan suya madde ve su taşınımı konusundaki işlevlerinden dolayı akarsuların sucul ve karasal ekosistemleri birbirlerine bağlayan köprü işlevi görmeleri onları aynı zamanda drenaj havzalarındaki insan aktivitelerine karşı hassas hale getirmektedir. Akarsuları etkileyen belli başlı insan etkileri suyun akış rejimini değiştiren, barajlar, kanallar inşa edilmesi ve akarsu havzasındaki arazi kullanım özelliklerini değişimi ile buraya ulaşan madde miktarındaki değişimlerdir. Endüstriyel devrim öncesine göre insan aktiviteleri sonucu karasal nitrojen döngüsündeki nitrojen miktarında 2 katlık [5], fosfor miktarında ise % 75 lik [6] artışlar meydana gelmiştir. Bunun anlamı yüzey sularına karışan ve oradan akarsularca kıyısal sulara taşınan N ve P miktarının artmasıdır [7]. Akarsudaki birincil üretim miktarını artırıp artırmayacağı yani ötrofikasyona yol açıp açmayacağı ise bir çok faktöre bağlıdır. Bu faktörler göl ve rezervuar ekosistemlerinde iyi anlaşılmış olmakla birlikte (...truncated)