Kanal İstanbul, Marmara Denizi su kalitesini etkiler mi?

Prof. Dr. Mustafa Öztürk Independent Türkçe için yazdı

Soluduğumuz oksijenin takriben üçte ikisi, okyanus ve denizlerdeki bitkiler (fitolpankton, su yosunu ve algal plankton gibi) tarafından üretilmektedir. Kirlenmeye başlayan deniz ve okyanuslarda oksijen üretimi durur. 

Marmara Denizi bir iç denizdir ve yüzölçümü yaklaşık 11 bin 500 kilometrekaredir. Kıyıdaki şehirler, İstanbul, Kocaeli, Yalova, Bursa, Balıkesir, Çanakkale ve Tekirdağ’dır.

Marmara Denizi su kalitesinde oluşacak bir değişim yukarıda sıralanan şehirleri etkiler. 

Dünyada benzeri olmayan Marmara Denizi ve Türk Boğazlarındaki iki tabakalı hidrodinamik yapısında düşük yoğunluklu (az tuzlu) Karadeniz suları, üst akımla İstanbul Boğazından 15-20 metrelik üst tabakadan Marmara’ya girmekte, Marmara’da yaklaşık 5 ay kalmakta ve Çanakkale Boğazı’ndan geçip Ege Denizi'ne ulaşmakta.

Diğer yandan oksijene doygun ve yoğun (tuzlu) Akdeniz (Ege) suları ise Çanakkale Boğazı'ndan Marmara Denizi alt tabakasına girmekte.

Akdeniz’den giren tuzlu alt tabaka suları Marmara’da kalış süresi ise ortalama 1-15 (ortalama 6-7) yıl mertebesinde olduğu tahmin edilmekte.

Bu sular Marmara Denizi alt tabakalarından geçerek İstanbul Boğazı çıkışından Karadeniz’e ulaşmakta. Marmara Denizi ve Boğazlar sistemi su bütçesi Şekil 1’de verilmiştir. 
 

Şekil 1.jpg
Şekil 1. Marmara ve Boğazlar Sistemi Su Bütçesi


Akdeniz’den Marmara’ya giren oksijene doygun sulardaki oksijenin önemli bir kısmı, Karadeniz girdileri ve alt tabakadan yüzeye karışan reaktif toplam azot (TN), toplam fosfor (TP) bileşiklerinin ürettiği ve alt suya çökelen reaktif POM (partikül organik madde) oksidasyonunda kullanılır.

Marmara’ya karasal kaynaklı kirletici kaynaklardan ulaşan reaktif organik madde, TN ve TP yüklerinden dip sulara ulaşan toplam POM yükü içindeki payı yüksektir.

Marmara Denizi yüzey sularına Karadeniz’den, Akdeniz’den ve Marmara çevresindeki karasal kökenli sulardan taşınan; 

  • TN yükleri,
  • TP yükleri,

değişimleri Şekil 2’de verilmiştir.
 

Şekil 2.jpg
Şekil 2. Marmara Denizi Boğazlar Sistemi ile Yenilenen Yıllık TP ve TN Bütçesi


Marmara Denizi alt tabakasındaki kronik çözünmüş oksijen (ÇO) azlığının kaynağı Karadeniz’den taşınan bol besin maddeli (toplam organik karbon (TOC), TP ve TN) kirlilikleridir.

Yıllık POM yükü, Karadeniz’den Marmara’ya giren ve Marmara çevresindeki karasal kökenli üst tabaka sularındaki TP ve TN’ın alt tabakaya çökelmesi ve fotosentez kaynaklıdır.

Marmara alt tabakasının yegâne oksijen kaynağı Çanakkale boğazından alt akıntısı ile giren Akdeniz’in tuzlu sularıdır.

Marmara’ya Akdeniz’den giren tuzlu suların oksijen içeriği doygunluğu (yüzde 100) seviyesindedir.

Çanakkale’den Marmara’ya giren oksijene doygun Akdeniz’in tuzlu suları Körfez'e ve İstanbul Boğazı'na neredeyse kısmi oksijenli ve oksijensiz olarak ulaşır.

Çünkü Marmara Denizi dip suyu POM bakımından kirlenmiş durumdadır. Batı Körfez ve kıyısal bölgede (25 metre derinlik) dip sularında kısmen oksijen var.

Orta ve Doğu bölgesi ara-alt tabaka kirliliğinden dolayı aşırı oksijen tüketimi ve oksijensizlik söz konusudur (Şekil 3).  
 

Şekil 3-.jpg
Şekil 3. Marmara Denizi alt tabakasında ÇO konsantrasyonları değişimleri


Diğer yandan Marmara Denizi alt tabakalarında ÇO seviyesi Doğu Derin Marmara Çukurundaki tarihsel değişimi Şekil 4’de verilmiştir.

Marmara Denizi 20 metre derinlikte ÇO seviyesi aniden 2 mg/L altına düşmektedir. 
 

Şekil 4.jpg
Şekil 4. ÇO’nin Doğu Derin Marmara Çukurundaki tarihsel değişimi


Şekil 4 incelendiği zaman, 1000 metre derinlikte, 1997’de ÇO konsantrasyonu yaklaşık 2 mg/L iken 2015 yılında 0,5 mg/L’nin altına düşmüştür. Bu durum Marmara ekosistemi için önemli bir uyarıdır. 

Marmara denizinde 2010 yılı öncesine göre son 15 yılda ÇO konsantrasyonunun ciddi miktarda azaldığı tespit edilmiştir.

Bandırma Körfezi, Erdek Körfezi ve İzmit Körfezinde ölçülebilir ÇO seviyesi sıfır olarak ve Gemlik Körfezi’nde 0,1 mg/L seviyesinde tespit edilmiştir.

Dolayısı ile İzmit, Gemlik, Bandırma ve Erdek Körfez’leri ara ve alt tabaka sularının yaz döneminde neredeyse anoksik (havasız) özelliğe sahip olduğu söylenebilir. Marmara alt tabaka suları geçen 20 yılda daha da oksijensiz hale gelmiştir. 

Marmara’nın doğal diffüzörü olan Akdeniz su kütlesi, Marmara’nın doğu bölgesine ulaştığında, özellikle yaz sonu dönemde alt tabaka suyu içerisinde ÇO’nin tamamı neredeyse tükenmiş haldedir (<0,2-0,7 mg/L).

Marmara’nın doğu derin baseninde ve İzmit Körfezi’ne giren alt tabaka sularında ÇO derişimi çok düşük seviyelerdedir.

Son dönemde derin çukurda 500 metrenin altında ÇO’nin tükendiği, oksijensiz ortamda denitrifikasyonun arttığı ve ÇO’nin 0.096-0,32 mg/L seviyesinde olduğu, az da olsa hidrojen sülfür oluştuğu gözlenmiştir.

Bunun çevre bilimleri açısından anlamı ise açıktır;

Doğu bölgesinde ve Körfez içlerinde yüzeyden derine çökelen POM’lerin alt tabakada biyolojik olarak bozulmasının havalı arıtma/oksidasyonu için oksijenli şartlar yetersiz kalmaktadır (Şekil 5).
 

Şekil 5.jpg
Şekil 5. Marmara Denizi doğu baseni derin sularında uzun dönemli oksijen derinlik profilleri


Marmara Denizi'nde 20-30 metre derinlikten itibaren 120 metreye kadar besi maddeleri nitrat ve fosfat konsantrasyonları alt tabakada 6,6 kat artmıştır (Şekil 6).
 

Şekil 6.jpg
Şekil 6. Marmara Denizi’nde besi maddesi nitrat ve fosfat değişimi


Çanakkale’den giren oksijene doygun Akdeniz sularının Marmara Denizi’nde alt akıntı ile dağılım haritası Şekil 7’de verilmiştir.
 

Şekil 7.jpg
Şekil 7. 2010-2017 yılları arasında Çanakkale Boğazı’ndan giren oksijene doygun suların 30 m-100 m su derinliği arasında ortalama oksijen miktarları ve dağılım haritası.


Marmara Denizi kıyı su kütlelerinin 2014-2016 döneminde ekolojik durumu değerlendirilmesi Şekil 8’de verilmiştir.

Marmara deniz kıyı su kütlesinin kırmızı olan kıyıların kötü, portakal rengi olan kıyıların zayıf ve mavi rengi renkli kıyıların çok iyi olduğu görülmektedir.

Sarı, portakal rengi ve kırmızı olan kıyılarda makro besi maddelerinin (POM, TN ve TP) bollaştığını, yani suyun kirlendiğini göstermekte.

Buna göre Küçükçekmece-İstanbul Avrupa kıyısı “kötü” olarak sınıflandırılmıştır.

İzmit Körfezi, İstanbul Anadolu Tuzla kıyıları ve Bandırma Körfezi “zayıf” kalitede bulunmuştur.

Batı Marmara hariç diğer Su Yönetim Birimi (SYB; kıyı suları için SÇD kapsamında tanımlanan yönetim birimleri) önlem alınıp su kalitesinin yükseltilmesi gereken “orta” sınıfındadır.
 

Şekil 8.jpg
Şekil 8. Kıyı su kütleleri ekolojik kalite değerlendirmesi


Özellikle yaz sonu ve sonbahar dönemlerinde Marmara kıyı bölgelerinde biyolojik yaşam, ötrafikasyon, kritik sınır seviyelerine ulaşmaktadır.  

Tuna Havzası'nda 1995 ve sonrası uygulanan noktasal kaynaklarda makro besi maddesi giderimli arıtma önlemleri sonucu, Tuna kaynaklı TN ve TP yüklerinde yüzde 50 oranında azaltım sağlanmıştır.

Marmara Denizi’nin kirlenmeye başladığı dönemlere göre bugün bölgedeki karasal kaynaklı kirleticilerin yıllık TN, TP ve TOC yükleri, Karadeniz’den Marmara’ya gelen sulardaki miktarın üzerindedir.

Kısaca, Susurluk Havzası, Kuzey Marmara Havzası'na göre yaklaşık iki kat TN ve TP yükü barındırmakta.

Bunu sırasıyla Karadeniz’den gelen yükler ve boğaz alt suyuna yapılan deşarjlar takip etmekte.

Bunun anlamı, Marmara denizi, karasal kökenli kaynaklar tarafından birincil olarak kirletilmektedir.  

Kuvvetli Güney-Güneybatı (Lodos) rüzgarları Karadeniz sularını zaman zaman bloke etmekte.

TN ve TP yüklerinde artışlar ötrofikasyona neden olur. Besin yükünün (TN ve TP) artması toksik ve istenmeyen fitoplankton türlerinin ortaya çıkmasına, fitoplankton biyomasının ve;

  • Bulanıklığın,
  • Kokunun,
  • Rengin 

artmasına neden olur. Bunun sonucu Marmara denizinde; 

  • ÇO,
  • Işık geçirgenliği, 

azalır. 

Yukarıda verilen bilgiler ışında Marmara Denizi can çekişiyor diyebiliriz.

Marmara denizini orta ve alt tabaka su kalitesini 1997 yılı öncesi Marmara Denizi ekolojik durum seviyesine getirilmesi (iyileştirilmesi) için Marmara Denizi çevresindeki karasal baskıların (kirliliklerin) ve Karadeniz’den gelen kirliliklerin azaltılmasına yönelik ciddi yönetim planlamalarına ihtiyaç vardır.


Marmara Denizi'nin iyileştirilmesi

Marmara Denizi'nin iyileştirilmesi için çevresindeki karasal baskıları öncelikle azaltmak için;

  • Marmara Denizi üst tabakasında yoğun birincil üretim sonucu POM oluşumunun sınırlandırılabilmesi için noktasal kaynaklı tüm atıksular, ileri kademe biyolojik arıtma ile biyolojik besi maddeleri (TN, TP) giderilmeli,
  • Marmara'ya verilen bütün kentsel/endüstriyel atıksu arıtma tesislerinde, AB Hassas Bölgelerde Atıksu Arıtımı mevzuatı ile uyumlu, ileri biyolojik arıtma yapılarak TN:10 mg/L ve TP: 1 mg/L deşarj standartları acilen uygulanmalı.
  • Marmara Havzası'nda Susurluk havzası dahil iyi tarım ve hayvancılık pratikleri uygulaması başlatılarak TN, TP ve POC kirlilik yükleri azaltılmalı.
  • Marmara çevresinde arıtılmayan, ön (fiziksel) arıtma dahil, boğaz alt suyuna verilen deşarjlar belirlenmeli ve ileri kademe arıtma yol haritası ortaya konmalı. 
  • Marmara’da derin deniz deşarjına son verilmeli. Bu belediyeler acilen ileri kademe atıksu arıtma tesislerini yapmaları için teşvik edilmeli.
  • Marmara’ya akan akarsulara ve derelere deşarj edilen atıksular ileri kademe arıtılmalı ve derelerin su kalitesi izlemeye alınmalı.
  • Marmara Denizi'ne arıtma yapılmadan illegal deşarj edilen evsel/endüstriyel atıksu arıtma tesislerinin yapması öncelikli olarak teşvik edilmeli.
  • Marmara Havzası'ndaki tüm arıtma tesislerinde arıtılmış atıksular (debilerine ve kirlilik yüklerine bakılmaksızın) online izlemeye alınmalı, atıksu arıtma tesisleri çalışır vaziyette tutulmalı, sürekli ve daha etkin denetimler yapılmalı.
  • Dere yatakları ve limanlarda yapılan dip çamuru tarama sonucu oluşan kirli çamurların Marmara’daki dökü alanlarında depolanması uygulaması etkin şekilde denetlenmeli ve sınırlama getirilmeli, özellikle alt tabakaya ilave baskısının azaltılması sağlanmalı.
  • Küçükçekmece kıyı alanı 3 yıl boyunca makrofloral yapısı “KÖTÜ” ekolojik durum sınıfında olduğu tespit edilmiş ve yönetim hedefi olarak “Restorasyon” yapılmalı.
  • Nitrat kirliliğine dur denilmesi için iyi tarım uygulanmasına geçilmeli. 
  • TN yayılı yükleri önlemek için Marmara’ya boşalan dere yatakları ve Marmara Denizi çevresinde tampon koruma bölgeleri veya yeşil koridorlar oluşturulmalı. 

 

Şekil 9-.jpg
Şekil 9. Tampon koruma bölgeleri veya yeşil koridorlar

 
Yukarıda sıralanan maddeleri kapsayacak şekilde Marmara Havza Koruma Eylem Planı hazırlanmalı ve uygulamaya konmalı.

Marmara alt tabaka sularının yenilenme süresi derinliğe ve konumuna (batı-doğu bölgesi) bağlı olarak 1-15 (ortalama 6-7) yıl arasında değiştiği tahmin edilmekte.

Kısaca bugünden başlayarak yapılacak karasal kökenli iyileştirme çalışmalarının pozitif etkisi 6-7 yıl sonra görülecektir.

Karadeniz’den gelen tüm TP ve TN yükleri ortadan kaldırılsa dahi Marmara Denizi dip suları hipoksi eşiğini 7-8 yılda geçebilmekte.

Marmara Denizi çevresindeki karasal TN ve TP yükleri  yüzde 40 oranında azaltılması halinde alt tabaka sularda 6 yıl gibi bir sürede hipoksi eşiğinin üzerine çıkabileceği tahmin edilmekte.

Karadeniz’den gelen TP, TN gibi besi maddesi yükleri ile birlikte boğaz alt suyuna fiziksel olarak arıtılan atıksuların derin deşarjlarının ortadan kaldırılırsa istenen hipoksi eşiğinin üzeri düzeyine yaklaşık 4-5 yıl süre içinde iyileşeceği beklenmekte.

Karasal yüklerin azaltılması öncelikli önlem olarak öne çıkmakta yalnız boğaz alt suyuna verilen derin deşarjlar konusunda alınacak önlemler de çok etkili olacaktır.

Boğazlarda yüksek güvenililirlikte TN ölçümleri yapılmalı.


Ve Kanal İstanbul

Kanal İstanbul yapıldığında ve işletmeye açıldığında Karadeniz’den Marmara’ya gelen debi artışı ile birlikte TP ve TN gibi besi maddeleri kirlilik yüklerinde aynı oranda ilave artışlar olacaktır.

Karadeniz’den Kanal İstanbul yolu ile taşınan kirlilik yükü artışı, Marmara Denizi üst tabakasında ötrofikasyon riskini kademeli olarak artırması kuvvetle muhtemeldir.

Buda, Marmara Denizi su kalitesinde bozulmaları hızlandıracaktır.

Kanal İstanbul İşletmeye açıldığında oksijene doygun Ege Denizi’nden Çanakkale Boğazı yoluyla Marmara denizine alt akımda ilave artışların olup olmayacağı belirlenmeli.

Bu durumda, Marmara Denizi alt tabakasına ÇO girişinde belirgin bir değişim olacak mı, tespit edilmeli? 


Kanal işletmeye açıldığında;

  • Karadeniz’den kanal yolu ile üst akım ve alt akım ile Marmara’ya gelecek ilave su artışının ne kadar olacağı önceden hesaplanmalı. 
  • Kanal İstanbul ile Marmara Denizi'nden Karadeniz’e Ege kaynaklı alt akım miktarında artışların olup olmayacağı hesaplanmalı.
  • Karadeniz'den Marmara'ya kanal ile gelecek su debisine bağlı olarak ilave TP, TN ve POC kirlilik yüklerinin (ton/yıl) miktarları, mevsimsel değişimleri ve Marmara’daki artışları ve Marmara suyuna etkileri uzmanlar tarafından bilimsel olarak tespit edilmeli.
  • Marmara'dan Karadeniz'e taşınacak su debisine bağlı olarak TP, TN ve POC kirlilik yüklerinde (ton/yıl) azalma olup olmayacağı bilimsel olarak belirlenmeli. 
  • Kanal İstanbul ile Marmara Denizi gelecek besi maddesi (TN, TP) yüklü suyun üst ve alt tabaka su kalitesi üzerine etkisi bilimsel olarak tespit edilmeli. 

Kanal, işletmeye açıldığında Karadeniz'den Marmara'ya boşalacak ilave su ile Marmara'da mevcut TP, TN ve POC yüklerinde artışların olması kuvvetle muhtemeldir. Kütle dengesine göre bunlar detaylı olarak hesaplanmalı ve etkileri belirlenmeli.

Marmara denizinde mevcut su kalitesinin bozulmaması hatta iyileşmesi için Karadeniz’den Marmara’ya, Kanal ile, gelecek sudaki TN, TP ve POC yüklerinin ne kadar olacağı ve Kanal’da ne tür ilave önlemlerin alınacağı bilimsel olarak ortaya konmalı.

Kanalda debi kontrol edilerek Karadeniz’den Marmara’ya üst akımla gelecek ilave su girişi minimize edilebilir.

Böylece, Karadeniz kaynaklı kirlilik yükünün Marmara Denizi üzerindeki etkileri asgari düzeyde tutulabilir.

Sonuç olarak,

Kanal İstanbul yapılacaksa Marmara Denizi su kalitesinin iyileştirilmesi için bütüncül ve entegre iyileştirme stratejisi geliştirilmeli ve uygulamaya konmalı.

Aksi durumda, yıllar sonra kademe kademe alt tabakanın daha fazla oksijensiz kalacağı, hidrojen sülfür üretiminin artacağı ve çürük yumurta kokunun hakim olacağı bir Marmara Denizi oluşabilir. 


Marmara Denizi 1994 öncesi pis kokan Haliç olmamalı. 

 

 

Kaynaklar:

  1. “III. Marmara Denizi Sempozyumu”, Bildirileri ve Çalıştay Raporları, Marmara Belediyeler Birliği Kültür Yayınları, 2018.
  2. “Marmara Denizi Özet Raporu”, Denizlerde Bütünleşik Kirlilik İzleme Programı, 2014-2016 Yılı, T.C. Çevre Ve Şehircilik Bakanlığı, 2017.
  3. “DENİZ KALİTESİ BÜLTENİ Marmara Denizi”, Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, 2018.
  4. Proje Adı: “Havza Koruma Eylem Planlarının Hazırlanması-Marmara Havzası”, Sayfa/Toplam Sayfa: 1 / 466, Tübitak Mam Çevre Enstitüsü (Çe).
  5. Marmara Denizi Bütünleşik Modelleme Sistemi, Marmod: Faz I Proje Final Raporu 2017. Çevre Ve Şehircilik Bakanlığı.
  6. Kanal İstanbul’un Marmara Ve Boğazlar Sisteminin Hidrodinamiği İle Su Kalitesine Etkilerinin Belirlenmesi Projesi, Çevre Ve Şehircilik Bakanlığı, 2016.
  7. “Kanal İstanbul Projesi (Kıyı Yapıları [Yat Limanları, Konteyner Limanları Ve Lojistik Merkezler], Denizden Alan Kazanımı, Dip Taraması, Beton Santralleri Dâhil)”, Çevresel Etki Değerlendirmesi Raporu, Tc. Ulaştırma Ve Altyapı Bakanlığı, Altyapı Yatırımları Genel Müdürlüğü, 2019.

* Bu makalede yer alan fikirler yazara aittir ve Independent Türkçe’nin editöryal politikasını yansıtmayabilir.    

© The Independentturkish

DAHA FAZLA HABER OKU