Konya Meyil Obruk Gölü’nün Karakteristik Özellikleri, Bazı Siyanobakteri ve Diyatom Taksonlarının İzolasyonu, Onların Moleküler-Morfolojik Teşhisleri

Abstract

Bu çalışmada, Obruk Platosunda (Karapınar-Konya) bulunan Meyil Obruk gölünün fiziksel ve jeolojik özelliklerinin araştırılması ve iklim değişikliği nedeniyle gölün suyundaki renk değişimine neden olan mikroorganizmaların belirlenmesi amaçlanmıştır. Meyil Gölü’nün uzun ekseni 650 m, kısa ekseni ise 540 m’dir. 2020 yılı itibariyle obruğun suya kadar olan derinliği 80 m ve ağız alanı 0,3 km2’ dir. Obruğun ağız kesiminin en üst seviyedeki kotu 1050 m’dir. Meyil Obruğu Miyosen-Pliyosen yaşlı gölsel kireçtaşı-marn-çamurtaşı-kiltaşı ardalanması şeklindeki kayaçlar içinde oluşmuştur. Küresel ısınma ve aşırı su kullanımı nedeniyle su seviyesi düşmüş ve gölün alanı oldukça küçülmüştür. Ayrıca obruk içinde günümüzde tekrar hareketlenmeyi gösteren dairesel yarıklar bulunmaktadır. Çalışma kapsamında gönderilen su örneğinden siyanobakteri taksonlarından Phormidium sp., Toxifilum sp., Geitlerinema sp. (1, 2), Leptolyngbya sp. (1, 2) ve diyatom taksonlarından Pseudostaurosira sp. ve Nitzschia amphibia izole edilerek morfolojik ve moleküler tanımlamaları gerçekleştirilmiştir. İzole edilen taksonları muhafaza etmek için Ege Üniversitesi Biyomühendislik Bölümünde bulunan mikroalg kültür koleksiyonuna (EGE-MACC) taksonların eklenmesi ve korunması gerçekleştirilmiştir.

Keywords

• Meyil Obruk Gölü
• siyanobakteri
• diyatom
• izolasyon
• moleküler-morfolojik tanımlama

Characteristic Features of Konya Meyil Sinkhole Lake, As Well As The Isolation and Molecular-Morphological Species Identification of Some Cyanobacteria and Diatoms In Lake

Abstract

This study aims to investigate the physical and geological properties of Meyil Sinkhole Lake located on the Sinhkhole Plateau (Karapınar-Konya), and to determine the microorganisms that cause color change in the lake's water due to climate change. The long axis of Meyil Lake is 650 m and the short axis is 540 m. As of 2020, the sinkhole up to the water is depth 80 m and the mouth area is 0.3 km2. The highest level of the mouth of the sinkhole is 1050 m. The Meyil Sinkhole was formed within Miocene-Pliocene aged lacustrine limestone-marl-mudstone-claystone alternation rocks. Due to global warming and excessive water use, the water level has decreased, and the area of the lake has shrunk considerably. In addition, there are circular fissures in the sinkhole, which indicate that there is activity again today. Within the scope of the study, the water sample sent from Lake Sinkhole was isolated, and then their morphological and molecular identifications were carried out. Afterward, microalgae species were detected from cyanobacteria species Phormidium sp., Toxifilum sp., Geitlerinima sp. (1, 2), Leptolyngbya sp. (1, 2), and diatom species Pseudostaurosira sp. and Nitzschia amphibia. To preserve the isolated species, the species were added and preserved to the microalgae culture collection (EGE-MACC) in the Department of Bioengineering at Ege University.

Keywords

• Meyil Sinkhole Lake
• cyanobacteria
• diatom
• isolation
• molecular-morphological identification

References

1. Cvijić, J. (1893). Das Karstphanomen. Versuch einer morphologischen Monographie. Geographischen Abhandlung, 3: 218-329.
2. Waltham, T., Bell, F. G., Culshaw, M. G., Knez, M., & Slabe, T. (2005). Sinkholes and subsidence: karst and cavernous rocks in engineering and construction (Vol. 382). Berlin: Springer.
3. Ford, D.C., & Williams, P. (2007). Karst Hydrogeology and geomorphology. John Wiley & Sons Wiley, Chichester, 562 p
4. Gutiérrez, F., Guerrero, J., & Lucha, P. (2008). A genetic classification of sinkholes illustrated from evaporite paleokarst exposures in Spain. Environmental Geology, 53, 993-1006.
5. Eren, Y., Parlar, Ş., & Coşkuner, B. (2020). Karapınar çevresinde obruk alanlarının belirlenmesi projesi, Yer hareketleri grubu final raporu, Konya, İl Afet Ve Acil Durum Müdürlüğü, 193 s.
6. Parlar, Ş., Coşkuner, B., & Eren, Y. (2021). The Statistical Analysis Of Dimension Data For All Observed Sinkholes In Karapınar And Surroundings (Konya, Central Anatolia-Turkey), 5. Uluslararası Zeugma Bilimsel Araştırmalar Kongresi, 8-9 Ocak 2021, Online, Abstract book, 88-89, Gaziantep.
7. Lahn, E. (1940). Konya mıntıkasındaki karst hadiseleri ve bunların ziraat bakımından ehemmiyeti. MTA Enstitüsü Mecmuası, Sayı 4 (21), 620-626.
8. Erinç, S. (1960). Karst forms in the Konya Section and the Inner Taurus ranges. Turkish Journal of Geograph, 20: 83-106 (in Turkish).

9. Eroskay, S.O. (1976). The factors influencing the Konya Obruks and their groundwater potentials evaluation. İstanbul Üniversitesi, Fen. Fak. Mec. Seri. B, 41 (1-4), 5-14.
10. Eroskay, O., & Gunay, G. (1980). Tectonic classification and hydrogeological properties of the karst regions in Turkey. International Seminar on Karst Hydrogeology Antalya, 1979. Publ. by SHW, 1-41.
11. Güldalı, N., & Şaroğlu, F. (1983). Konya Yöresi Obrukları, T.J.KAnkara,7 (4), 44-55.
12. Canik, B.,& Çörekçioğlu, İ. (1985). The Formation Of Sınkholes (Obruk) Between Karapınar and Kızören – Konya, Karst Water Resources (Proceedings of the Ankara - Antalya Symposium, July 1985). IAHS Publ. no. 161, 193-105.
13. Selçuk Biricik, A. (1992). Obruk Platosu ve Çevresinin Jeomorfolojisi, Marmara Üniv. Yay. no.531. İstanbul.
14. Çörekçioğlu, İ. (1994). Konya Karapınar-Kızören arasındaki obrukların oluşumu ile ilgili hidrojeolojik etüt raporu. Konya, DSİ 4. Bölge Müdürlüğü.
15. Canik, B. (1997). Konya dolaylarında suların oluşturduğu doğal anıtlar ve bunların korunması, 20.Yıl Jeoloji Sempozyumu Bildiriler, Konya, 159-166.
16. Canik, B., & Arıgün, Z. (2001). Karapınar-Kızören (Konya) dolayındaki obrukların oluşumu ve Karapınar volkanizmasının bu olaya etkisi, Karapınar Sempozyumu Bildiri Kitabı, Konya, 295-303.
17. Karadoğan, S. (2001). Karapınar çevresindeki farklı jeomorfolojik şekiller, özellikleri ve turizm potansiyelleri. Karapınar Sempozyumu, Bildiri Kitabı: 26-27 Ekim 2000, Konya, Karapınar, 339-358.
18. Bayarı, S., Özyurt, N., & Kilani, S. (2005). Konya Kapalı Havzası Yeraltı suyunda Karbon-14 Yaş Dağılımı, II. Ulusal Hidrolojide İzotop Teknikleri Sempozyumu, Enerji Ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü Teknik Araştırma ve Kalite Kontrol Dairesi Başkanlığı, 26-30 Eylül 2005,s. 147-168, İzmir.
19. Arslan, V., & Göçmez, G. (2007). Tuzgölü havzasında yeraltı suyunun yok oluşu (Eşmekaya-Sultan hanı örneği). Selçuk Üniversitesi Mühendislik, Bilim Ve Teknoloji Dergisi, Cilt 22 (Sayı 1), 153-164.
20. Doğdu, M.Ş., Toklu, M.M., & Sağnak. C. (2007). Konya Kapalı Havzası’nda yağış ve yeraltı suyu değerlerinin irdelenmesi, I. Türkiye İklim Değişikliği Kongresi Bildiri Kitabı, 11-12 Nisan 2007, İstanbul, 394-402.
21. Gürler, G., & Timur, E. (2007). Determination of conservation & usage methods of geoparks-a critical assessment for Karapinar potential geopark site, Turkey. Second International Symposium on Development Within Geoparks-Environmental Protection and Education, 12- 15 June, 2007, Lushan-Jiangxi Province-China.
22. Göçmez, G., Genç, A., & Karakoca, A. (2008). Konya Kapalı Havzası yeraltısuyu seviye değişiminin İstatistiksel değerlendirilmesi. Konya Kapalı Havzası Yeraltı Suyu ve Kuraklık Konferansı, Bidiri Kitabı 11-12 Eylül 2008, Konya, 98-107.
23. Tapur, T., & Bozyiğit, R. (2009). Konya Ovası ve Çevresinde Yeraltı Sularının Obruk Oluşumlarına Etkisi, Selçuk Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 21,137-155, Konya.
24. Törk, K., Yılmaz, N.P., Sülükçü, S., Keleş, S., Köklü, Ş., Yeleser, L., S., Aykaç, Özerk, Z.R., Acar, C., Savaş, F., Çakır, K., & Avcı, K. (2019). Konya Ovası Projesi (KOP) bölgesinde (Konya, Karaman, Aksaray, Niğde) karstik çöküntü alanlarının belirlenmesi ve tehlike değerlendirmesi projesi (Final Raporu), Ankara: MTA Genel Müdürlüğü, 263 s.
25. Doğan U., &Yılmaz M. (2011). Natural and induced sinkholes of the Obruk Plateau and Karapınar-Hotamış Plain, Turkey. J. Asian Earth Sci., 40, 496–508.
26. Göçmez, G. (2011). Konya ilindeki obruklar ve traverten konileri. I. Konya Kent Sempozyumu, Konya İl Koordinasyon Kurulu, 26-27 Kasım 2011, 459-464.
27. Maleki, R. (2013). Acı Göl, Kozanlı Saz ve Meke gölleri rotifera türleri üzerine çalışmalar / The studies on the Rotifera species of Aci Lake, Kozanli Saz and Meke lakes, Yüksek lisans Tezi, Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Bölümü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Hidrobiyoloji, 67 s.
28. Özdemir, A. (2015a). Sinkhole Susceptibility Mapping Using a Frequency Ratio Method and GIS Technology Near Karapınar. Konya-Turkey. Procedia Earth and Planetary Science, 15: 502-506.
29. Özdemir, A. (2015b) Investigation of sinkholes spatial distribution using the weights of evidence method and GIS in the vicinity of Karapinar (Konya, Turkey). Geomorphology, 245: 40-50.
30. Eren, Y., Parlar, Ş. & Coşkuner, B. (2020). Karapınar çevresinde obruk alanlarının belirlenmesi projesi, Yer hareketleri grubu final raporu, Konya, İl Afet Ve Acil Durum Müdürlüğü, 193 s.
31. Eren, Y., Coşkuner, B., Parlar, Ş., & Arslan, Ş. (2021). Present-Day Surface Deformation On The Southeastern Edge Of The Karapınar (Sultaniye) Graben (Siyeklik-Karapınar/Konya), III. International Istanbul Scientific Research Congress, January, 8-10, 2021, Online, Abstract book, pp. 38.
32. Orhan, O., Yakar, Y., & Ekercin, S. (2020). An application on sinkhole susceptibility mapping by integrating remote sensing and geographic information system. Arabian Journal of Geosciences, 13: 886.
33. Coşkuner, B., Parlar, Ş., & Eren, Y. (2021). Karapınar (Konya) Bölgesinin Neo-Tektonik Özellikleri, 1. Uluslararası Mühendislik Bilimleri ve Multidisipliner Yaklaşımlar Kongresi, 23-24 Şubat 2021, Online, Bildiri Kitabı, s. 535, Istanbul.
34. KOP, (2012). KOP bölgesi gölleri, depolamaları ve sulak alanları. Kalkınma Bakanlığı Konya Ovası Projeleri Bölge Kalkınma İdaresi Başkanlığı Raporu, 32 s, Konya, http://www.kop.gov.tr/upload/dokumanlar/32.pdf.
35. Erol, O. (1986). The relationship between the phases of the development of the Konya- Karapınar obruks and the Pleistocene Tuzgolu and Konya pluvial Lakes. Karst Water Resources (Proceedings of Ankara-Antalya Symposium, July1985). IAHS Publ. No. 161, 207-213.
36. Yılmaz, M. (2010). Karapınar Çevresinde Yeraltı Suyu Seviye Değişimlerinin Yaratmış Olduğu Çevre Sorunları. Ankara Üniversitesi Çevrebilimleri Dergisi, 2 (2): 145-163.
37. Bozyiğit, R., & Tapur, T. (2009). Konya Ovası ve çevresinde yeraltı sularının obruk oluşumlarına etkisi. Selçuk Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, (21), 137-155.
38. Fikirdeşici Ergen, Ş., (2021). Assessment of Metal(loid) Accumulation in the Surficial Sediment of Meyil Lake. Turkish Journal of Maritime and Marine Sciences, 7 (2) , 95-103.
39. Akdemir, D. (2008). Differences in Ostracoda (Crustacea) Assemblages between Two Maar Lakes and One Sinkhole Lake in the Konya Region of Turkey. Turkish Journal of Zoology, 32 (2): 07-113.
40. Akdemir, D. (2004). Konya-Karapınar krater göllerinin ostrakot faunası / Ostracoda fauna of the crater lakes of Konya-Karapınar, Yüksek lisans Tezi, İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Bilimleri Ana Bilim Dalı, 47 s.
41. Durmaz, O. (2019). Meyil ve Kızören obruk göllerinin zooplankton faunası ve mevsimsel değişimi (Konya/Türkiye)/ Zooplankton fauna and seasonal changes of Meyil and Kızören Sinkhole Lakes (Konya/Turkey), Yüksek lisans Tezi, Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı, 64 s.
42. Dönmez, H., & Büyüksamancı, S. (2021) Meyil Obruk Gölü'nün rengi bu yıl pembeye dönmedi. Demirören Haber Ajansı, https://www.dha.com.tr/gundem/meyil-obruk-golunun-rengi-bu-yil-pembeye-donmedi-1843833, (20.08.2021).
43. Dagnino-Leone, J., Figueroa, C. P., Castañeda, M. L., Youlton, A. D., Vallejos-Almirall, A., Agurto-Muñoz, A., Pérez, J. P. & Agurto-Muñoz, C. (2022). Phycobiliproteins: Structural aspects, functional characteristics, and biotechnological perspectives. Computational and Structural Biotechnology Journal, 20, 1506-1527.
44. Morya, S., Kumar Chattu, V., Khalid, W., Zubair Khalid, M., & Siddeeg, A. (2023). Potential protein phycocyanin: an overview on its properties, extraction, and utilization. International Journal of Food Properties, 26(2), 3160-3176.
45. Dep, M. (2019). Cyanobacteria (Blue-Green Algae). Maine Department of Environmental Protection, https://www.maine.gov/dep/water/lakes/cyanobacteria.html.
46. M.D. Guiry in Guiry, M.D. & Guiry, G.M., (2024). AlgaeBase. World-wide electronic publication, National University of Ireland, Galway. https://www.algaebase.org.
47. Guillard, R.R.L. (2005). Purification Methods for Microalgae. In Algal Culturing Techniques, Andersen RA (ed). Elsevier Academic Press, pp 117-132.
48. Bourrelly, P. C. (1970). Les algues d’eau douce: initiation à la systematique, 3: les algues bleues et rouges, les Eugleniens. Peridiniens et Cryptomonadines. Éditions N. Boubée & Cie, Paris.
49. Hendey, N.I., 1964. An Introductory Account of the Smaller Algae of British Coastal Waters. Part V. Bacillariophyceae (Diatoms), Fishery Investigations, Series IV, Her Majesty's Stationery Office, London. 1964. Pp. xxii + 317.
50. Dworkin, M. (2006). The prokaryotes: a handbook on the biology of bacteria (Vol. 4 Bacteria: Firmicutes, Cyanobacteria). S. Falkow, E. Rosenberg, K. H. Schleifer & E. Stackebrandt (Eds.). New York: Springer. Pp. 1053-1072.
51. Cinar, S., Özçimen, D., & Yilmaz, M. (2019). Marine diatom isolation, identification and investigation of nutrient effects on the diatom growth. Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 34.
52. Komárek, J. (2016). A polyphasic approach for the taxonomy of cyanobacteria: principles and applications. European Journal of Phycology, 51(3), 346-353.
53. Demirel, Z. (2016). Identification and Fatty Acid Composition of Coccolithophore and Diatom Species Isolated from Aegean Sea. Romanian Biotechnological Letters, 21(4), 11746-11753.
54. Demirel, Z., & Sukatar, A. (2019). Purification of phycocyanin from isolated and identified hot spring cyanobacteria. Indian Journal of Experimental Biology, 57(5), 338-345.
55. Nübel, U., Garcia-Pichel, F., & Muyzer, G. (1997). PCR primers to amplify 16S rRNA genes from cyanobacteria. Applied and Environmental Microbiology, 63(8), 3327-3332.
56. Xu, Y., Lu, A., Chen, X., Su, D., Wang, W., & Zhang, Y. (2018). Isolation, identification and growth optimisation of freshwater microalgae. Turkish Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 18 (11), 1293-1302.
57. Hammer, U. T. (1986). Saline Lake Ecosystems of the World. Springer. pp. 14–15. ISBN 90-6193-535-0.
58. Zhang, W., Jing L., Yunxing X., Yumiao Z., Yangjinzhi Y., Zheng Z., Yafeng L., & Qi L. (2022). The impact of cyanobacteria blooms on the aquatic environment and human health. Toxins, 14(10), 658.
59. Garcia-Pichel, F., Belnap, J., Neuer, S., & Schanz, F. (2003). Estimates of global cyanobacterial biomass and its distribution. Algological Studies, 109(1), 213.
60. Olsson-Francis, K., & Cockell, C. S. (2010). Experimental methods for studying microbial survival in extraterrestrial environments. Journal of microbiological methods, 80(1), 1-13.
61. Castenholz, R. W., & Garcia-Pichel, F. (2012). Cyanobacterial responses to UV radiation. In Ecology of cyanobacteria II: Their diversity in space and time (pp. 481-499). Dordrecht: Springer Netherlands.
62. Biddanda, B. A., Nold, S. C., Dick, G. J., Kendall, S. T., Vail, J. H., Ruberg, S. A. & Green, C. M. (2012). Rock, Water, Microbes: Underwater Sinkholes in Lake Huron are Habitats for Ancient Microbial Life. Nature Education Knowledge, 3(10):13.
63. Palozzi, R., Caramanna, G., Albertano, P., Congestri, R., Bruno, L., Romano, A., Giganti, M., Zenobi, R., Costanzo, C., Valente, G., Polani, D., Vecchio, M., Vinci, M., & Sbordoni, V. (2010). The underwater exploration of the Merro sinkhole and the associated diving physiological and psychological effects. Underwater Technology, 29(3), 125-134.
64. Águila, B., Yanez-Montalvo, A., Mercado-Juárez, R. A., Montejano, G. A., Becerra-Absalón, I., & Falcón, L. I. (2022). Microbialites show a distinct cyanobacterial phylogenetic structure and functional redundancy in Bacalar lagoon and Cenote Azul sinkhole, Yucatan Peninsula, Mexico. FEMS Microbiology Ecology, 98(5), 1–13.
65. Varshney, P., Mikulic, P., Vonshak, A., Beardall, J., & Wangikar, P. P. (2015). Extremophilic micro-algae and their potential contribution in biotechnology. Bioresource Technology, 184, 363-372.
66. Groendahl, S., & Fink, P. (2017). High dietary quality of non-toxic cyanobacteria for a benthic grazer and its implications for the control of cyanobacterial biofilms. BMC Ecology, 17, 1-10.
67. Patiño, R., Christensen, V. G., Graham, J. L., Rogosch, J. S., & Rosen, B. H. (2023). Toxic algae in inland waters of the conterminous United States—A review and synthesis. Water, 15(15), 2808.
68. Bhuyar, P., Rahim, M. H. A., Maniam, G. P., Ramaraj, R., & Govindan, N. (2020). Exploration of bioactive compounds and antibacterial activity of marine blue-green microalgae (Oscillatoria sp.) isolated from coastal region of west Malaysia. SN Applied Sciences, 2, 1-10.