İstanbul Boğazı Neden Turkuaza Döndü?

_{Cem Tekkeşinoğlu/Anadolu Images}

Doğada gördüğümüz renkler ve değişimler çoğu zaman bize bir şey anlatır. Doğanın dilini anlamak için biraz da renklerin dilini bilmek gerekir. Örneğin üreme döneminde parlak renklere bürünen kuşlar ve balıklar, eş bulma davranışının görsel bir işareti değil midir? Peki ya insanlar? Düğünlerde renkli, cenazelerde koyu ve sade kıyafetler tercih etmemiz ne anlatır? Sevinçli olduğumuzda daha canlı renklere yönelmemiz de renklerle duygular arasında kurulan ilişkiyi göstermez mi? 

Bu soruları çoğaltmak mümkün. Ancak önce renklerin nasıl ortaya çıktığını anlamakta fayda var. 

Renk nasıl ortaya çıkar? 

Çiçekten böceğe, denizden karaya gördüğümüz bütün renkler ışığın farklı dalga boylarıyla ilgilidir. Aslında renksiz, şeffaf olarak bize ulaşan ışık bütün renklerin bir karışımıdır. Işık bir cisme ulaştığında farklı dalga boylarındaki ışınların maddeyle etkileşimine bağlı olarak renkler ortaya çıkar. Örneğin güneş ışığı bir yaprağa ulaştığında bazı dalga boyları soğurulurken bitki hücresinde bulunan klorofil nedeniyle yeşil olarak algıladığımız ışık daha fazla yansır. Oysa sonbaharda günler kısalıp güneş ışınları daha eğik gelmeye başladığında klorofil parçalanmaya, yaprakta bulunan karotenoidler ve ksantofiller ise daha belirgin hâle gelmeye başlar. Bu pigmentlerin etkisiyle sarı, turuncu ve kahverengi tonlarındaki ışık daha fazla yansır. Bu nedenle sonbaharda aynı yaprağı sarı ve kahverenginin tonlarında görmeye başlarız. Yani maddenin hangi renk göründüğü çoğu zaman içerdiği pigmentlerle ilgilidir. 

_{Cem Tekkeşinoğlu/Anadolu Images}

Ya denizin rengi?

Su, berrak ve şeffaftır aslında. Deniz suyunun mavi tonlarda görülmesi de ışığın farklı dalga boylarının suyla etkileşimiyle ilgilidir. Su, uzun dalga boyuna sahip sarı, kırmızı gibi ışınları daha fazla soğururken mavi gibi kısa dalga boyuna sahip ışınları daha çok saçar ve bir bölümünü geri yansıtır. Bu durumda gözümüze daha çok mavi tonlarındaki ışınlar ulaşır ve biz de denizi mavi görürüz. 

Deniz suyunda bitkisel planktonlar yani fitoplanktonlar arttığında bu canlılarda bulunan klorofil pigmenti nedeniyle yeşil olarak algıladığımız ışık daha fazla yansır. Bu nedenle fitoplankton bakımından zengin denizleri yeşil veya yeşile yakın tonlarda görürüz.

Bu gerekçeyle denizin rengi, aslında sırrıdır diyebiliriz. Akdeniz gibi etrafında az akarsu bulunan denizleri masmavi görürüz. Bu mavilik ekolojik anlamda besin üretiminin az olduğunun göstergesidir aynı zamanda. Böyle denizlerde ışık ve ısı enerjisi yeterli olsa da akarsular tarafından taşınan besin az olduğu için fotosentezle üretilen organik madde miktarı yani deniz ekosistemindeki besin zincirinin başlangıcını oluşturan birincil üretim düşüktür. Oysa Karadeniz gibi etrafında çok akarsu bulunan denizlerin rengi mavi-yeşil veya koyu yeşil tonlarda görülür. Marmara Denizi gibi etrafında yoğun yerleşim ve sanayi bulunan denizler ise aşırı kirliliğe maruz kalır. Bu nedenle alg üretimi artarken suyun ışık geçirgenliği düşer. Böyle denizlerde fitoplanktonlar tarafından fotosentezle üretilen organik madde miktarı yüksektir. Denizin sırrı olan renk değişimi bu sefer derdi olmaya başlar.

_{Güneş ışığının farklı derinliklerdeki saçılma ve yansıma oranları, UV: Ultraviyole, V: Mor, B: Mavi, G: Yeşil, Y: Sarı, O: Turuncu, R: Kırmızı, IR: Kızılötesi.}

 

_{Akdeniz havzasındaki denizlerde birincil üretim miktarı} 

 

İstanbul boğazı neden turkuaza döndü?

Türk Boğazlar Sistemi (TBS) olarak adlandırılan İstanbul Boğazı, Marmara Denizi ve Çanakkale Boğazı oşinografik olarak Akdeniz ile Karadeniz’i birbirine bağlayan kendine özgü bir boğaz akıntısı sistemine sahiptir. Karadeniz’in az tuzlu suları üstten güneye yani Akdeniz’e doğru akarken Akdeniz’in tuzlu, yoğun ve ağır suları ters istikamette, Çanakkale Boğazı’nın derinliklerinden Marmara’ya, oradan Karadeniz’e doğru akar. Karadeniz’in çevresinde yer alan çok sayıda akarsu ve kuzeyde olması nedeniyle aldığı yüksek yağış miktarı su bütçesinde fazlaya neden olur. Tam tersine güneyde yer alan Akdeniz’in bulunduğu kuşakta hem yağış miktarları hem de akarsular azdır. Bu nedenle Akdeniz, su bütçesinde hep eksilen durumdadır. TBS sayesinde Karadeniz’in besince zengin fazla suları Akdeniz’e doğru, Akdeniz’in besince fakir ancak oksijence zengin suları da Karadeniz’e doğru akar. Yani TBS, bir anlamda Karadeniz’den Akdeniz’e doğru besin taşır. 

Kış boyunca akarsuların taşıdığı besinler birikir ve ilkbahar aylarında sıcaklıkların artışıyla beraber deniz suyunda bulunan minik bitkisel canlılar yani fitoplanktonlar tarafından kullanılmaya başlar. Deniz suyunda fitoplankton çoğalır ve bitkisel hücre sayısı artmış olur. Bu nedenle baharla birlikte Karadeniz’de sular koyu lacivertten yeşilin tonlarına doğru dönmeye başlar. 

Bu hızlı artışta çok sayıda fitoplankton türü görev üstlenir ama en çok diyatom adını verdiğimiz tek hücreli algler artış gösterir. Diyatomlar hücre çeperlerinde silisyum kullandıkları için deniz suyundan azot ve fosforla birlikte silisyumu da çeker. Sudaki silisyum, azot ve fosfor düzeyi azalır. İşte tam bu aşamada devreye denizlere çöl tozu ve yağışla taşınan demir gibi tetikleyiciler girer. Hücre çeperlerinde kalsiyum karbonat biriktiren kokolitoforlardan Emiliania huxleyi hızla artmaya başlar. Öyle çoğalır ki litredeki hücre sayısı yüz milyonlara ulaşabilir. Su içinde kalsiyum karbonat biriktiren hücre sayısı artınca deniz suyunun rengi turkuaza dönmeye başlar. Eğer aşırı artış varsa bazı bölgeler kireç dökülmüş gibi beyaza bile dönebilir. Emiliania huxleyi artışı esnasında yüksek oranda CO₂ soğurulur. Kısa ömürlü bu bitkisel hücreler birkaç hafta içinde ölür ve yapılarında tuttukları karbonun bir bölümü böylece denizin derinliklerine taşınır. 

 

_{Emiliania huxleyi’nin mikroskop altında görünümü, (a) birbirine bağlı kokolitler, (b) dökülmüş kokolitlerin üzerinde} 

 

İstanbul Boğazı özelinde fark ettiğimiz ama esasında Karadeniz, Marmara Denizi ve Çanakkale Boğazı’nda da rahatça gördüğümüz turkuaz rengin nedeni budur.

 

_{Karadeniz’den başlayıp İstanbul Boğazı’ndan geçerek Marmara’ya yayılmış E. huxleyi açısından zengin suların Sentinel-2 L2A uydu görüntüsü}

 

 

Denizin turkuaza dönmesi iyi mi?

Denizin rengini turkuaza döndüren kokolitofor artışları 1955 yılından beri bilim dünyasının bildiği, farklı denizlerde rapor ettiği ve takip ettiği bir ekolojik olaydır. Son yıllarda Karadeniz ve Marmara’da daha sık görülmesi, denize besin taşıyan akarsular üzerinde yapılan baraj, hidroelektrik santrali, regülatör ve su alma yapılarıyla ilişkilendiriliyor. Zira yapılan bilimsel çalışmalar akarsular üzerine yapılan su alma yapılarının denize ulaşan silisyum gibi besin elementlerinin miktarında kayda değer düşüşe neden olduğunu ortaya koyuyor.

Deniz suyu sıcaklıklarının iklim değişimine bağlı olarak artma eğiliminde olması ve denizde dikey karışımı sınırlandıran güçlü sıcaklık ve yoğunluk tabakalaşmalarının oluşması, E. huxleyi gibi kokolitoforların daha sık görülmesine neden olabiliyor. 

Normal şartlarda E. huxleyi bir alg türü olarak birincil üretimde artışı temsil eder. Denizdeki biyolojik sürecin başlangıcını oluşturan fitoplankton artışı, onlarla beslenen zooplankton artışına, her ikisindeki artış da planktonla beslenen küçük balıkların çoğalmasına neden olur. Küçük balıkları ortamdaki büyük balıkların artışı takip eder. Eğer sürdürülebilir balıkçılık varsa bu süreç, avlanan balık miktarında artışla sonuçlanır. 

Ancak Marmara Denizi gibi yoğun kirlilik tehdidi altında sık sık müsilaj oluşumuna maruz kalan denizlerde ve günümüz şartlarında avcılığın hedefi olan türler üzerindeki aşırı avlanma baskısını dikkate aldığımızda, E. huxleyi artışının doğrudan verimli bir balıkçılık sezonuna işaret edeceğini söylemek doğru olmaz. 

Ama turkuaza dönen İstanbul Boğazı, alg artışıyla yoğunlaşan pelajik balık hareketlerini takip eden yunusların bölgede daha görünür hâle gelmesine zemin hazırlar. 

Çok kirli, akıntının az olduğu kapalı koy ve körfezlerde ise bazı zararlı alg artışları ortaya çıkabilir. 

Sözlük:

Pelajik: Deniz veya göllerde dipten ve kıyıdan bağımsız olarak açık su kütlesinde yaşayan ya da bu açık su alanıyla ilişkili olan canlıları, bölgeleri veya süreçleri tanımlayan terimdir.

 

Kaynaklar:

• ·      Tyrrell T, Merico A.2004. Emiliania huxleyi: Bloom observations and the conditions that induce them. In: Thierstein HR, Young JR. editors. Coccolithophores: from molecular processes to global impact. Berlin, Germany: Springer; 2004. 75–97 p.

  ·      Mariana Câmara dos Reis, Sarah Romac, Florence Le Gall, Dominique Marie, Miguel Frada, et al. Exploring the phycosphere of Emiliania huxleyi : from bloom dynamics to microbiome assembly experiments. Molecular Ecology, In press, ⟨10.1111/mec.16829⟩. ⟨hal-03596404v2⟩.

  ·      TURKOGLU, M. (2016). Bloom dynamics of Emiliania huxleyi (Lohmann) Hay & Mohler, 1967 in the Sea of Marmara: a review. In: THAJUDDIN, N. & DHANASEKARAN, D. (eds.). Algae - organisms for imminent biotechnology. London: InTechOpen, pp. 29-53.

  ·      Alkan et. al, (2013). Physico-Chemical Characteristics and Nutrient Levels of the Eastern Black Sea Rivers, Turkish Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 13: 847-859 (2013) DOI: 10.4194/1303-2712-v13_5_09 

  ·       Rouco, M., Branson, O., Lebrato, M., Débora Iglesias-Rodríguez, M. (2013). The effect of nitrate and phosphate availability on Emiliania huxleyi (NZEH) physiology under different CO2 scenarios, Front. Microbiol., 18 June 2013 Sec. Aquatic Microbiology, Volume 4.

  ·      Saydam, C., 2001. Bulutların ereği, Yeni bir iklim modeli önerisi, TÜBİTAK Bilim ve Teknik Mart 2001 Sayısı

  ·      Saydam, C., 2010. Havadan Tozdan, Heyamola, ISBN: 9786054307876, DOI: 10.13140/2.1.2287.0080

 

Yazar Hakkında:

Prof. Dr. Mustafa Sarı

Piri Reis Üniversitesi Denizcilik Fakültesi Öğretim Üyesi