Okyanus asitlenmesi ve projemiz

Bu projenin araştırma konusu, Akdeniz ve Marmara denizinin artan atmosferik CO₂ seviyesine karşı tamponlama kapasitesinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Proje, denizlerimizin atmosferdeki CO₂’ye karşı gösterdiği tamponlama etkisinin alansal olarak belirlenmesi, farklı bölgelerdeki tamponlama kapasiteleri arasındaki varyasyonların yaz ve kış mevsimlerinde değerlendirilmesi ve bu varyasyonlara ötrofikasyonun etkilerinin incelenmesi gibi çok katmanlı hedefleri içermektedir. Marmara ve Akdeniz’i kapsayacak, denizlerimizin bölgesel pH ve alkalinite değişimlerini görebileceğimiz noktalar seçilmiştir.  

Bu projenin amaçlarından bir tanesi karbonat kimyası parametrelerini ortaya koyup sadece Revelle faktörü hesaplamak değil onun dışında bahsedilen bu faktörleri de hesaplayarak bizim denizlerimize en uygun olabilecek parametreleri ortaya çıkarmak olacaktır. Burada bahsedilen denizlerimize uygun olma durumu bu parametrelerin çözünürlüğü, başka bir deyişle benzer alanları birbirinden ne kadar ayırabildiği ile ilişkilidir. Bazı indekslerin çözünürlüğü düşük olduğundan alansal yapılan çalışmalarda alanları birbirinden ayıramayıp sanki her yer aynı özellikteymiş gibi göstermektedir. Bu parametrelerin numerik değerleri, deniz suyunun kompozisyonuna göre gösterdiği varyasyonlar, zamansal ve alansal değişimlerini bilmek bize denizlerimizin gelecekteki atmosferdeki CO₂ seviyelerine karşı hassasiyetini anlamamızı sağlayacaktır. Ancak bu şekilde bölgesel önlemlerin alınması ve deniz stratejilerinin oluşturulması sağlanmış olacaktır. Bunun dışında Türkiye’nin ulusal iklim değişikliği eylem planı stratejilerinin belirlenmesi aşamasında bu veriler iyi bir ilk envanter oluşturacaktır.

Bu noktada okyanus asitlenmesini (atmosferik CO2 kaynaklı pH düşüşü) kıyı alanlarında görülen asitlenmeden ayırmak gerekmektedir. Kıyı alanları birden fazla doğal ve antropojenik biyojeokimyasal süreci barındırmakta olup bu yüzden açık deniz ve okyanustan daha güçlü pH dalgalanmaları göstermektedir. Kıyı bölgelerinde, okyanus asitlenmesi sorunu daha etkili ve karmaşıktır, çünkü deniz suyu pH’ı atmosferden CO₂ alımı dışındaki antropojenik çeşitli süreçlerden etkilenir (Gypens ve Borges, 2010; Duarte vd., 2013; Hagens vd., 2014). Kıyı pH’sını etkileyen önemli antropojenik süreç ötrofikasyondur (Gypens ve Borges, 2010; Provoost vd., 2010; Cai vd., 2011). Ötrofikasyona yol açan besin girdileri hem birincil üretim hem de solunumun daha yüksek olmasına (Nixon, 1995), böylece pH değişiminin hem günlük (Schulz ve Riebesell, 2013) hem de mevsimsel ölçekte (Omstedt vd. 2009) daha fazla değişime uğramasına yol açar. Bu yoğun değişkenlik ve pH üzerindeki çoklu, karmaşık prosesler, antropojenik CO₂ emisyonları nedeniyle olan okyanus asitlenmesi kavramının doğrudan kıyı ekosistemlerine aktarılamamasına yol açar. Ayrıca, kıyı ekosistemlerinde asitleşmeye yönelik eğilimlerin tespiti önemsiz olmamakla beraber bu değişikliklerin sadece antropojenik CO₂‘ye atfedilmesi daha da sorunludur. Kıyı ekosistemleri belli bir dengeye bağlı olarak asitlenme veya bazlaşma gösterebilir. Bu denge besin ve ekosistem bileşenlerindeki girdi ve kayıplardan kaynaklanan kıyı sularının antropojenik CO₂ alımı, sulak alanlardan ve havzadan alkalinite girdisi, organik madde girdisi ve birincil üretim, solunum ve kalsifikasyon oranları arasındaki dengedeki değişikliklerden kaynaklanmaktadır (Duarte vd. 2013). Sadece açık denizde meydana gelen okyanus asitlenmesinin kıyısal alanlarda daha farklı süreçlerden geçtiği ve farklı biyojeokimyasal süreçlerden etkilenerek farklılaştığı ortadadır.

Bu proje ile bu 2 deniz alanının atmosferdeki CO₂’yi tamponlama kapasiteleri, yaz ve kış mevsimlerinde, kantitatif olarak belirlenecek ve ötrofikasyon kaynaklı deniz suyu kimyasında ortaya çıkan farklılıklar karşılaştırılmalı olarak ortaya konacaktır. Ortaya konacak sonuçlar kantitatif olarak (1) denizlerimizin havadaki CO₂’yi tamponlama kapasitesini ve bu değerlerin başka denizlerle olan karşılaştırılması, (2) Revelle faktör gibi tamponlama etkisi hesaplarında diğer faktörlerinde kullanılarak denizlerimiz için en uygun (çözünürlüğün en kuvvetli olduğu, yani aynı deniz içerisinde farklı bölgeleri birbirinden en iyi ayırabilen) parametre (indeksin) ortaya konması, (3) denizlerimizin farklı bölgelerindeki varyasyonların ortaya konması ve bu varyasyonların özellikle ötrofikasyon ile nasıl ilişkilendirileceği, (4) ülkemizde ilk defa böyle bir çalışmanın yapılarak bu bilgi birikimine sahip olunacak olması bu projenin özgün değerini oluşturmaktadır.

Dünyada okyanus asitlenmesi genellikle nasıl anlatılır?

Küresel ölçekte okyanus asitlenmesi:

• Açık okyanus istasyonlarında,
• Uzun dönemli ortalamalarla,
• Yavaş ve düzgün bir pH düşüşü olarak tanımlanır.

Bu yaklaşım, küresel iklim değişimini anlamak için son derece değerlidir. Ancak bu çerçeve, kıyı denizlerinin gerçekliğini tam olarak yansıtmaz.

Kıyı denizlerinde tablo neden daha karmaşık?

Türkiye denizleri – Akdeniz, Marmara ve Karadeniz – klasik “açık okyanus” tanımına uymaz. Bu bölgelerde deniz kimyasını aynı anda etkileyen çok sayıda yerel süreç vardır:

• Yoğun ötrofikasyon (besin tuzu yükleri),
• Nehir girdileri ve kara kaynaklı baskılar,
• Güçlü mevsimsellik (yaz–kış farkları),
• Sığ sular ve sınırlı su değişimi,
• Biyolojik üretim ve solunumun pH üzerindeki günlük etkileri.

Bu nedenle kıyı bölgelerinde pH bazen düşer, bazen yükselir; kısa zaman ölçeklerinde büyük dalgalanmalar görülür. B

Asıl soru: Denizler CO₂ artışına ne kadar dayanıklı?

Bu noktada sadece pH’a bakmak yeterli değildir. Asıl belirleyici olan, deniz suyunun artan CO₂’ye karşı ne kadar tamponlama kapasitesine sahip olduğudur.

Tamponlama kapasitesi, deniz suyunun kimyasal yapısının CO₂ artışına karşı verdiği tepkiyi tanımlar. Aynı pH değerine sahip iki deniz kütlesi:

• CO₂ artışına çok farklı tepkiler verebilir,
• Gelecekte çok farklı hızlarda “asitlenebilir”.

Bu farkı anlamak için toplam alkalinite, çözünmüş inorganik karbon ve Revelle faktörü gibi göstergelere ihtiyaç vardır.

Bu projeye neden ihtiyaç duyduk?

Türkiye denizlerinde okyanus asitlenmesi çoğunlukla:

• Tekil pH ölçümleriyle,
• Kısa zamanlı gözlemlerle,
• Açık okyanus kavramları doğrudan kıyıya uygulanarak değerlendirilmiştir.

Bu proje, farklı bir soruyla yola çıktı:

Bu soruya cevap verebilmek için:

• Karbonat sisteminin tüm bileşenleri birlikte ele alındı,
• Mevsimsel ve bölgesel farklar incelendi,
• Açık okyanus–kıyı denizi ayrımı özellikle gözetildi.

Previous

Next