Ölü bölge (ekoloji)

Ölü bölgeler dünya okyanuslarında ve geniş göllerdeki hipoksik (düşük oksijenli) alanlardır. " dip ve dibe yakın su altı deniz yaşamının desteklemek için gerekli oksijeni tüketen diğer faktörlerle birleştiğinde insan faaliyetlerinden kaynaklanan aşırı besin kirliliği neden olduğu alanlardır.(NOAA)."[2] 1970'lerde okyanusbilimciler ölü bölgelerini artan miktarda fark etmeye başladı. Bu bölgeler sudaki yaşamın en konsantre olarak bulunduğu insanların yaşadığı kıyıların yakınında meydana gelir. (Doğal olarak çok az yaşamın olduğu okyanusların, derin orta kısımları, "ölü bölgeler" olarak kabul edilmez.)

Kırmızı daireler birçok ölü bölgenin konumunu ve boyutunu gösterir. Siyah noktalar bilinmeyen büyüklüklerde ölü bölgeleri göstermektedir. Deniz ölü bölge deniz canlılarının varlıklarını sürdüremeyecek kadar düşük miktarda çözünmüş oksijen bulunan derin sular sayıları ve boyutları geçen yarım yüzyılda patlayarak arttı.NASA Dünya Gözlemevi[1]

Mart 2004'te, yeni kurulan BM Çevre Programı, ilk Küresel Çevre Görünüm Yıllığını (GEO Yıl Kitabı 2003) yayınladı, bu yıllıkta tükenmiş oksijen seviyesinden dolayı deniz yaşamını destekleyemeyen dünya okyanuslarındaki 146 ölü bölge belirlendi. Bunlardan bazıları bir kilometrekare (0.4 mi²) gibi (küçük) bazıları ise 70.000 kilometre kare (27,000 mi²) alanı kaplayan büyüklüklerdeydi. 2008 yılında yapılan bir çalışma, dünya çapında 405 ölü bölgeyi gösterdi.[3][4]

NedenleriDüzenle

 
Ölü bölgeler genellikle La Jolla, San Diego, Kaliforniyakıyılarında olduğu gibi, yosun patlamaları esnasında yosun çürümesinden kaynaklanır.
 
İklim, ekolojik ölü bölgelerin büyümesi ve sınırlanması üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Bahar aylarında, yağış arttıkça, daha fazla besin açısından zengin su Mississippi Nehri'nin ağzından aşağı akar.[5] Aynı zamanda, bahar aylarında güneş ışığı arttıkça, ölü bölgelerde yosun büyümesini önemli ölçüde artırır. Sonbahar aylarında, tropikal fırtınalar Meksika Körfezi girmek ve ölü bölgeleri kırmaya başlar ve döngü ilkbaharda tekrarlanır.

Suda ve denizdeki ölü bölgeler, ötrofikasyon olarak bilinen, su içinde bir kimyasal besin artışı (özellikle azot ve fosfor) nedeniyle olabilir. Bu kimyasal maddeler su kolonu boyunca yaşayan bitki benzeri tek hücreli organizmaların temel yapını oluşturup mevcudiyetleri ile büyümelerini de kısmen sınırlar. Ötrofikasyon bu fitoplanktonların belirli bir kısmının yoğunluğunu hızla arttırarak yosun patlaması denen fenomene yol açabilir.

Deneysel Göller Bölgesinde yaptığı araştırmalarla deterjanlardaki zararlı fosfatların yasaklanmasına sağlayan limnologist Dr. David Schindler yosun çoğalması ve ölü bölgeleri hakkında uyardı,

"1960'lar ve 1970'lerde balık öldürmenin hızlı artışıyla büyük göllerin yok olmaları uzağa gitmiş değildir; batı'ya insanların, sanayi ve tarımın burada var olan küçük tatlı suyun kalitesinden edildiği bir kurak dünyaya hareket etti.... Bu sadece kırsal bir sorun değildir. Yosun patlamaları nedeniyle ölü bölgelerin küresel genişlemesi hızla artıyor...(Schindler and Vallentyne 2008) "[6]

Büyük yosun grupları Siyanobakteri, Yeşil Algler, dinoflagelatlar, Coccolithophores ve Diyatome Algae'dır. Azot ve fosfor miktarında artış genellikle Siyanobakteri'de patlamaya neden olur ve bu Ölü Bölgeleri sebep olur. Siyanobakteri, zooplankton ve balık için iyi yemek değildir ve dolayısıyla suda birikir, ölür ve sonra ayrışır. Diğer yosunlar tüketildiğinden ve Siyanobakteri ile aynı ölçüde birikmez.[7] Ölü bölgeler doğal ve antropojenik faktörler nedeniyle de olabilir. Kimyasal gübrelerin kullanımı, ölü bölgelerin oluşmasında en önemli insan kaynaklı sebep olarak kabul edilir. Doğal nedenler ise kıyıların yükselmesi ve rüzgar, su dolaşımı şekillerindeki değişiklikler olarak sıralanır. Kanalizasyon kaçağı, kentsel arazi kullanımı ve gübrelerden de ötrofikasyona katkıda bulunabilir.[8]

Amerika Birleşik Devletleri'nde dikkat çeken ölü bölgeler kuzey Meksika Körfez bölgesi dahil[5] Mississippi Nehri'nin döküldüğü alanı çevreleyen ve Pasifik Kuzeybatı kıyı bölgeleriyle Virginia Sahili Elizabeth Nehrinde de içine alan çevredeki son birkaç yıl içinde yinelenen bölgeler olarak gösterilmektedir.

Buna ek olarak doğal oşinografik fenomen su sütunu parçalarında deoksijenasyona neden olabilir. Örneğin, fiyortlarda ve Karadeniz gibi kapalı su birikintileri, kendi girişlerinde sığ eşikleri sebebi uzun bir süre orada durgun kalan suya neden olurlar. Tropikal doğu Pasifik Okyanusu ve kuzey Hint Okyanusu (örn Pickard & Emery 1982, s 47) tüketilen oksijeni yenileyen asgari sirkülasyon olduğu düşünülen bölgelerinde düşük oksijen konsantrasyonlarını görülür. Bu alanlar aynı zamanda oksijen asgari bölgeleri (OAB) olarak bilinir. Birçok durumda, OAB'ler kalıcı ya da yarı kalıcı bir bölgelerdir.

Mississippi Nehri'ninağzına yakın çökeltikatmanları içinde organizmaların kalıntıları bulunması dört hipoksik olayın yapay gübre gelişi öncesinde gerçekleştiğini kanıtlar. Bu tortu tabakalarda, anoksi dayanıklı türler bulunan en yaygın kalıntılardır. Tortu kayıt ile gösterilen süreler Vicksburg, Mississippi de kaydedilen yüksek nehir akışının tarihlerine karşılık gelmektedir.

Devam eden iklim değişikliğinin tetiklediği okyanus dolaşımdaki değişiklikler de okyanusta oksijen azalmasının diğer nedenlerini ek sebepler veya diğer sebeplerin büyümesine sebep olur.[9]

EtkileriDüzenle

 
Oksijen tükenmesi sonucu ölen ya da ölmekte olan yengeçler, balık ve istiridye ile kaplı batı Baltık deniz tabanının Sualtı video görüntüsünden bir kare

Kuzey Amerika'nın Körfez Sahil boyunca kaydedilen düşük oksijen seviyeleri balıklarda üreme organlarının küçülen boyutu, düşük yumurta sayıları ve yumurtlama olmaması içeren balık üreme problemlerine yol açmıştır.

Körfez Sahil boyunca üç koyda Güneydoğu Louisiana Üniversitesitarafından yapılan araştırma göstermiştir ki suda oksijen seviyesi günde üç veya daha fazla saat milyonda (ppm) 2 veya 1 düşüm olduğunda Killifish cinsi balıklarda daha küçüküreme organlarıoluşmaktadır. Erkek gonadlar oksijen düzeyleri normal koylarda (6 ppm 8) oksijen seviyesi düşük olan koylardaki benzer büyüklükteki erkeklere nazaran % 50 ile % 34 arası daha büyüktü. Dişiler normal oksijen seviyelerinde benzer büyüklükteki balıklara göre yarısı kadar boyutta yumurtalıklara sahip oldukları bulunmuştur. Hipoksik sularda yaşayan dişilerde yumurta sayısı, normal oksijen seviyelerinde yaşayan dişilerin yumurta sayısının sadece yedide biri kadardı. (Landry ve diğ., 2004)

Laboratuvar oluşturulan hipoksik koşullarda yetiştirilen balıklar son derece düşük cinsiyet hormonukonsantrasyonlarını ve hipoksi-inductile faktör (HIF) proteini ile tetiklenen iki genin faaliyetinde artış gösterdi. Hipoksik koşullar altında, HIF başka bir protein ile ARNT ile eşleşir. Daha sonra bu ikili hücrelerde DNA'ya bağlanır, kök hücrelerinde genleri aktif hale getirir.

Normal oksijen koşulları altında, ARNT genlerini aktive etmek için östrojen ile birleştirir. Hipoksik hücreler tüp içine yerleştirildi ve östrojen ile etkileşime tepki vermedi. HIF, hipoksik koşullarda balıklarda üremeyi değiştiren bir mekanizma yol açan, östrojen ile etkileşime geçirmeyerek ARNT'yi kullanılamaz hale getirior. (Johanning, et al., 2004)

Balıkların bu potansiyel boğulmadan kaçması beklenebilir, ancak genellikle çabukça bilinçsiz hale geçip orada bulunmaya mahkûmdur. Istiridye, ıstakoz ve istiridye gibi yavaş hareket eden dip yaratıklar içinse kaçmak mümkün değildir. Tüm koloniyal/sömürge hayvanlar ölür. Bentikyaşam formları arasında meydana normal bir yeniden mineralizasyon ve geri dönüşüm kurulamamaktadır.

Mora ve diğ. 2013 oksijende gelecekteki değişiklikler çoğu deniz ekosistemlerini etkileyecek ve deniz mal ve hizmetler üzerindeki insan bağımlılığına sosyo-ekonomik etkileri olabileceğini göstermiştir.

Geri dönüşümüDüzenle

Ölü bölgeler, oluşmasından dolayı yokolan birçok soyu tükenmekte olan organizma için umut olmasa da geri döndürülebilir. Karadeniz ölü bölgesi, daha önce dünyanın en genişi iken, Sovyetler Birliği'nin çöküşü ardından gübre kullanımının çok pahalı olmasıyla ve Doğu ve orta Avrupa merkezi planlı ekonomilerinin sona ermesiyle 1991 ile 2001 yılları arasında geniş oranda yok olmuştur. Bölgede balıkçılık yeniden ana ekonomik faaliyet olmuştur.[10]

Karadeniz temizliği büyük oranda bilinçsizse de ve kullanımının kontrolü zor olan gübre kullanımdaki düşüş dolayı ile de olsaWhile the Black Sea "cleanup" was largely unintentional and involved a drop in hard-to-control fertilizer usage, the BM büyük endüstriyel emisyonlarını azaltarak diğer temizlikleri savundu.[10] 1985'ten 2000'e dek, Ren nehri'ne kıyısı olan ülkelerdeki politika pis su ve endüstriyel nitrojen emisyonunu azaltma yönünde olunca Kuzey denizi'ndeki nitrojen seviyesi %37 oranında azalmıştır. Ayrıca Hudson Nehri'nde[11] ve San Francisco Körfezi'nde[3] başka temizlikler de gerçekleştirilmiştir.

Kimyasal alüminyum sülfat su içinde fosfatlar azaltmak için kullanılabilir.[12]

Ayrıca bakınızDüzenle

NotlarDüzenle

  1. ^ Aquatic Dead Zones 8 Ocak 2017 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. NASA Earth Observatory.
  2. ^ "NOAA: Gulf of Mexico 'dead zone' predictions feature uncertainty". National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). 21 Haziran 2012. 4 Mart 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 7 Ağustos 2015. 
  3. ^ a b David Perlman, Chronicle Science Editor (15 Ağustos 2008). "Scientists alarmed by ocean dead-zone growth". Sfgate.com. 25 Ağustos 2010 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Ağustos 2010. 
  4. ^ Diaz, R. J.; Rosenberg, R. (15 Ağustos 2008). "Spreading Dead Zones and Consequences for Marine Ecosystems". Science. 321 (5891). ss. 926-9. doi:10.1126/science.1156401. PMID 18703733. 
  5. ^ a b "Blooming horrible: Nutrient pollution is a growing problem all along the Mississippi". The Economist. 18 Mayıs 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 23 Haziran 2012. 
  6. ^ David W. Schindler; John R. Vallentyne (2008). The Algal Bowl: Overfertilization of the World's Freshwaters and Estuaries. Edmonton, Alberta: University of Alberta Press. 28 Haziran 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 23 Haziran 2012. 
  7. ^ "Whole Lake Experiment, Ford Lake, Prof Lehman"
  8. ^ "Corn boom could expand 'dead zone' in Gulf". 5 Ekim 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Ağustos 2015. 
  9. ^ Mora, C. (2013). "Biotic and Human Vulnerability to Projected Changes in Ocean Biogeochemistry over the 21st Century". PLOS Biology. Cilt 11. ss. e1001682. doi:10.1371/journal.pbio.1001682. 
  10. ^ a b Mee, Laurence (Kasım 2006). "Reviving Dead Zones". Scientific American. 
  11. ^ 'Dead Zones' Multiplying In World's Oceans 6 Eylül 2015 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. by John Nielsen. 15 Aug 2008, Morning Edition, NPR.
  12. ^ "Wisconsin Department of Natural Resources" (PDF). 1 Nisan 2012 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Ağustos 2010. 

KaynakçaDüzenle

  • Diaz, R.J.; Rosenberg, R. (2008). "Spreading dead zones and consequences for marine ecosystems". Science 321 (5891): 926–929. doi:10.1126/science.1156401. PMID 18703733. 
  • Osterman, L.E., et al. 2004. Reconstructing an 180-yr record of natural and anthropogenic induced hypoxia from the sediments of the Louisiana Continental Shelf. Geological Society of America meeting. Nov. 7-10. Denver. Abstract.
  • Pickard, G.L. and Emery, W.J. 1982. Description Physical Oceanography: An Introduction. Pergamon Press, Oxford, 249 pp.
  • Landry, C.A., S. Manning, and A.O. Cheek. 2004. Hypoxia suppresses reproduction in Gulf killifish, Fundulus grandis. e.hormone 2004 conference. Oct. 27-30. New Orleans.
  • Johanning, K., et al. 2004. Assessment of molecular interaction between low oxygen and estrogen in fish cell culture. Fourth SETAC World Congress, 25th Annual Meeting in North America. Nov. 14-18. Portland, Ore. Abstract.
  • Taylor, F.J.; Taylor, N.J.; Walsby, J.R. (1985). "A bloom of planktonic diatom Ceratulina pelagica off the coastal northeastern New Zealand in 1983, and its contribution to an associated mortality of fish and benthic fauna". Intertional Revue ges. Hydrobiol 70: 773–795. doi:10.1002/iroh.19850700602. 
  • Morrisey, D.J. (2000). "Predicting impacts and recovery of marine farm sites in Stewart Island New Zealand, from the Findlay-Watling model". Aquaculture 185: 257–271. doi:10.1016/s0044-8486(99)00360-9. 
  • Potera, C (2008). "Corn Ethanol Goal Revives Dead Zone Concerns". Environmental Health Perspectives 116 (6): A242–A243. doi:10.1289/ehp.116-a242. 

Daha fazla okumaDüzenle

Dış bağlantılarDüzenle