IMPACT OF RUN-OF-RIVER HYDROPOWER PLANTS OPERATION ON AQUATIC ECOSYSTEM AND TROUT (SALMO LABRAX) POPULATION IN THE EASTERN BLACK SEA REGION

Abstract

In this study, six pilot regions (Rize-Güneysu, Of-Solaklı, Sürmene-Köprübaşı, Arsin-Yanbolu, Maçka-Değirmendere, and Giresun-Gelevera rivers) were selected to represent the hydroelectric power plants (HPP) started to operate in years between 2012 and 2015. Long term hydrological data based on relation retroactively between water structures and rivers in the pilot regions, bio-ecological observations, and meta-studies on river beds are the essentials of this study.  Habitat of the river beds located in between the regulator and plant of these HPPs were observed in reference stations by using Geographical Information Systems (GIS) for summer and winter seasons. Impact of HPPs and their regulators, both before and after they went up and running, on aquatic ecosystem especially on life cycle of  dominant fish species, Black Sea salmon (Salmo labrax), in the rivers of these pilot regions were evaluated. According to the results, insufficient compensation water due to HPPs causing habitat losses and negatively impacted both vertebrate and invertebrate fauna. Due to the increase in water temperatures in summer and relative decrease in the discharge, algal colonization can be formed from tail-water discharge point to downstream. These negative impacts caused quality losses in water flow regime and water quality thus decreasing the salmon populations in the region. In one of the pilot rivers selected for this study, Solaklı Deresi, compared to a study conducted on the same location 15 years ago, it was found that Salmo labrax population has decreased from 15 number/hour to 0.5 number/hour catch per unit effort.

Keywords

• Eastern Black Sea Rivers,Hydropower plants,Habitat deficiencies,Critic water,Black Sea trout,Catch effort

DOĞU KARADENİZ’DE İŞLETMEYE AÇILAN BAZI NEHİR TİPİ HİDROELEKTRİK SANTRALLERİNİN SUCUL EKOSİSTEM VE KARADENİZ ALABALIĞI (SALMO LABRAX) POPULASYONLARI ÜZERİNE ETKİLERİ

Öz

Bu çalışmada; 2012 ve 2016 yılları arasında, Doğu Karadeniz’de işletmeye açılan HES’leri temsil edecek şekilde altı pilot bölge (Rize-Güneysu, Of-Solaklı, Sürmene-Köprübaşı, Arsin-Yanbolu, Maçka-Değirmendere ve Giresun-Gelevera dereleri) seçilmiştir. Çalışmanın temel verilerini; pilot bölgelerdeki akarsu ve su yapılarına ilişkin geriye dönük, uzun süreli hidrolojik veriler, biyo-ekolojik gözlemler ve dere yatakları üzerinde sürdürülen inceleme çalışmaları oluşturmaktadır. Bu süreçte her bir HES’e ait regülatör ile santral arasındaki dere yatağında, belirlenen referans istasyonlarında, coğrafik bilgi sistemi (CBS) temel alınarak, yaz ve kış periyotlarında habitat gözlemleri yapılmıştır. Aynı zamanda örnekleme yapılan hidroelektrik santralleri ve bu santrallere su sağlayan regülâtörlerin işletmeye açıldıktan sonraki süreçte, akarsu sucul ekosistemine; özellikle bölge akarsuları için baskın balık türü Karadeniz alabalığına (Salmo labrax; Pallas, 1814) etkileri bu dereler üzerindeki tüm yaşam döngüsü temel alınacak şekilde değerlendirilmiştir. Elde edilen bulgulara göre; yetersiz telafi suyu sonucunda akarsu yatağında habitat kayıplarının yanısıra, omurgasız ve omurgalı fauna da negatif yönde etkilenmiştir. Su sıcaklığının yaz aylarındaki artışına ve debinin göreceli olarak düşüşüne bağlı olarak kuyruk suyu deşarj noktasından mansaba kadar olan lokalitelerde algal kolonizasyonlar oluşabilmektedir. Bu negatif etmenler akarsu sistemindeki su akış rejimini ve suyun kalitesini bozarak, bölge akarsularında yaşayan alabalık populasyonlarının azalmasına neden olmuştur. Bu araştırmada pilot akarsu olarak seçilen Solaklı Deresi’ndeki S. labrax populasyonu; aynı akarsuda yaklaşık 15 yıl önce gerçekleştirilen araştırma bulguları ile karşılaştırılmış ve Karadeniz alabalığına ilişkin birim çabadaki av miktarı 15 adet/saatten 0,5 adet/saate düşmüştür. 

Anahtar Kelimeler

• Doğu Karadeniz akarsuları,Hidroelektrik santralleri,Habitat kayıpları,Telafi suyu,Karadeniz alabalığı,Av çabası

References

1. Akyüz, A., Baydar, Ş. (2016). Determination of Structural Properties of Fish Passage Systems in the Eastern Mediterranean. Workshop on Fish Passages and Migration, 21-22 November 2016, İstanbul-Turkey, Symposium Abstract Book, s:38-40.
2. Alp, A., Akyüz, A., Özcan, M. (2015). Passages and Migratory Fish in River Ceyhan. International Conference on Engineering and Ecohydrology for Fish Passage. Paper 8. http://scholarworks.umass.edu/fishpassage_conference/2015/June24/8
3. Albayrak, İ., Boes, R. (2016). Research on Downstream Fish Passage Technologies in Switzerland. Workshop on Fish Passages and Migration, 21-22 November 2016, İstanbul-Turkey, Symposium Abstract Book, s:10-13.
4. Aksungur, M., Zengin, M., Tabak, İ., Aksungur, N., Alkan, A. (2011). Migration Characteristics of the Black Sea Trout (Salmo trutta labrax, Pallas, 1814) in the Eastern Black Sea Coasts and Streams. Turkish Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 11, 623-630.
5. Armstrong, G. S., Aprahamian, M. W., Fewings, G. A., Gough, P. J., Reader, N. A., Varallo, P. V.(2010). Environment Agency Fish Pass Manual: Guidance Notes On The Legislation, Selection and Approval Of Fish Passes In England And Wales, 367 p.
6. Atalay, İ. (2001). Türkiye’nin Beşeri ve Ekonomik Coğrafyası 1, İnkılap Kitapevi, 184 s.
7. Carolsfeld, J., Brian, H., Ross, C., Baer, A. (2003). Migratory Fishes of South America: Biology, Fisheries and Conservation Status. World Fisheries Trust, The World Bank International Development Research Centre, 373 p.
8. Cebeci M.E., Tör, O. B., Yılmaz, O., Altın, M., Güner, E., Nadar, A.(2008). Nehir-Tipi Hidroelektrik Santrallerinde Kararlı ve Güvenli Çalışma Sınırlarını Belirleyen Faktörler, ELECO 2008, Bursa, Türkiye.

9. Chernistkii, A.G. (1988). Black Sea Trout Smolt (Salmo trutta labrax) in the Kodori River, Abkhaz SSR Georgian SSR USSR. Vopr Ikhtiol., 28(4), 657-663, UDC 134:574.2.
10. Cowx, I. G., Gould, R. A. (1989). Effects of stream regulation on Atlantic salmon Salmo salar L. and brown trout Salmo trutta L. in the upper Severn catchment, UK, Regulated Rivers: Research and Management, 3: 235-245.
11. Davis, R., Hijri, R. (2003). Water resources and environment technical note c1, environmental flows: concepts and methods, The World Bank, Washington.
12. DSİ (2009). Balık Geçitleri: Tasarım, Boyutlandırma ve İzleme (Türkçe baskı), Çevre ve Orman Bakanlığı, 118 s.
13. Ekmekçi, M. (2016). Effects of Hydrotechnical Structures on River Continuum and the Environmental Flow Concept. Workshop on Fish Passages and Migration, 21-22 November 2016, İstanbul-Turkey, Symposium Abstract Book, s: 14-16.
14. Erdoğan, G. (2010). Doğu Karadeniz Bölgesinde Başlanan ve Planlanan Nehir Tipi Hidroelektrik Santrallerin Çevresel ve Sosyal Etkileri. http://glsrnerdgn.blogspot.com.tr/2010/12/normal-0-21-false-false-false-tr-x-none.html
15. Gültekin, F., Dilek, R., Ersoy, A.F., Ersoy, H. (2005). Aşağı Değirmendere (Trabzon) Havzasındaki Suların Kalitesi. Jeoloji Mühendisliği Dergisi, 29(1)200, 21-34.
16. Güner, E., Altın, M., Nadar, A., Tör, O. B. (2010). Küçük Hidrolik Santrallerin Projelendirilmesinde Göz Önünde Bulundurulması Gereken Bazı Temel Hususlar. TÜBİTAK, KAMAG (1007 programı) Proje No: 105G124.
17. Hocaoğlu, Ş. (1996). Türkiye Fiziki Coğrafyası. 18 Mart Üniversitesi, Çanakkale.
18. IUCN (2016). IUCN Red List of Threatened Species. Version 2016.
19. Jowett, L.G. (1997). Instream Flow Methods: A Comparison of Approaches, Hamilton, New Zeland.
20. Karstarlı, Ç., Kömürcü, M.İ., Akpınar, A., Uzlu, E., Kankal, M, Önsoy, H. (2011). Doğu Karadeniz Havzasındaki Hidroelektrik Potansiyelin Analizi. II. Su Yapıları Sempozyumu. 16-18 Eylül 2011, Diyarbakır, Bildiriler Kitabı, s:129-138.
21. Korkmaz, M., Mangıt, F., Yerli, S.V. (2015). The Effect of Hydroelectric Power Stations on Fish Migration: A Case Study at Yanbolu Stream. Fish Passage, 2015: International Conference on River Connectivity Best Practices and Innovations, June 22-24, 205, Groningen, Nederland.
22. Kurdoğlu, O., Özalp, M. (2010). Nehir Tipi Hidroelektrik Santral Yatırımlarının Yasal Süreç, Çevresel Etkiler, Doğa Koruma ve Ekoturizmin Geleceği Kapsamında Değerlendirilmesi”. III. Ulusal Karadeniz Ormancılık Kongresi, 20-22 Mayıs 2010 Artvin Cilt: II s: 688-707.
23. Kurdoğlu, O. (2016). Expert-based evaluation of the impacts of hydropower plant construction on natural systems in Turkey. Energy & Environment, 27(6–7), 690–703. sagepub.co.uk/journalsPermissions.nav. DOI: 10.1177/0958305X16667186, eae.sagepub.com
24. Larinier, M. (2002). Location of fishways. In: M. Larinier, F. Travade ve J. P. Porcher (Eds). Fish ways: biological basis, design criteria and monitoring, Bulletin Français de la Pêche et de la Pisciculture, 364:39–53.
25. Lelek, A. (1980). The occurence taxonomy and Future of trouts in North East Turkey, Report for European Committee for the Conservation of Nature and Natural Resources, 44 p.
26. Neveu, A. (1999). Feeding starategy of the brown trout (Salmo trutta L.) in running water. Baglinière, J.L. ve Maisse, G. (Eds) Biology and Ecology of the Brown and Sea Trout, Praxis Publishing Ltd, Chichester, UK.
27. Nikandrov, V., Shindavina, N.I. (2007). Characteristics of the hatchery-reared Black Sea salmon Salmo trutta labrax Journal of Ichthyology, 47(2), 184-193. DOI: 10.1134/S0032945207020063
28. Phiri, H., Shirakihara, K. (1999). Distribution and Seasonal Movement of Pelagic Fish in Southern Lake Tanganyika. Fisheries Research 41, 63-71.
29. Radchenko, V.N., Aleyev, M.Y. (1997). Black Sea Salmon Hybridization and Spawning Sites Conservation. In: E. Özhan (Ed.), 11-14 November, MEDCOAST’97, Antalya.
30. Richter, B. D., Baumgartner, J.V., Wigington, R., Braun, D.P. (1997). How much water does a river need?, Freshwater Biology, 37, 231-249. doi:10.1046/j.1365-2427.1997.00153.x
31. Solomon, D.J. (2000). The biology and status of the Black Sea Salmon Salmo trutta labrax, EU Tacis Black Sea Environmental Programme. Black Sea Salmon Project. Draft report, 24 pp
32. Üstündağ, K. (2013). Balık Geçitlerinin Planlanmasında Balık Faunasının Tespiti ve Balık Geçidi Kriterlerinin Belirlenmesi Projesi: Solaklı ve Yanbolu Dereleri Sonuç Raporu. Ar-Ge Proje No: 2011/2. T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığı, Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü, Ankara, 52 s.
33. Tabak, İ., Aksungur, M., Zengin, M., Alkan, A. (2001). Karadeniz Alabalığının Biyoekolojik Özelliklerinin Tespiti ve Kültüre Alınabilirliliğinin Araştırılması Projesi. TAGEM/HAYSUD/98/12/01/2007. Proje Sonuç Raporu. Trabzon, 193 s.
34. Tahmiscioğlu, M. S., Anul, N., Ekmekçi, F., Durmuş, N. (2014). Positive and Negative Impacts of Damson the Environment. http://www.creditvalleyca.ca/wpcontent/uploads/2011/02/60.pdf
35. Vassilev, M., Trichkova, T. (2007). The Black Sea salmon is endemic Salmo labrax Pallas, 1811 (Pisces: Salmonidae) –a New Record for the Bulgarian Sector of the Danube River. Acta Zool. Bulg., 59(1), 97-99
36. Zengin, M., Aksungur., M., Tabak., İ. (2002). Karadeniz Kıyılarında Dağılım Gösteren Karadeniz Alabalığı (Salmo trutta labrax, PALLAS, 1811) Populasyonunun Gelişimini Etkileyen Faktörler. Türkiye’nin Kıyı ve Deniz Alanları IV. Ulusal Konferansı, 05-08 Kasım 2002, E. Özhan, N. Alparslan (Editörler), DESAM, İzmir.
37. Zengin, M., Aksungur, M. (2008). Effects of environmental factors on the reproduction migration of the Black Sea trout (Salmo trutta labrax) in the Eastern Black Sea Region (Turkey). EIFAC (European Inland Fisheries Advisory Commission) Symposium on Interactions Between Social, Economic and Ecological Objectives of Inland Commercial and Recreational Fisheries and Aquaculture, 25th Session, 20-28 May, 2008, Antalya, Turkey.
38. Zengin M., Aksungur, M. (2009). Karadeniz Alabalığı (Salmo trutta labrax) Populasyonun Akarsu ve Deniz Ekosistemlerindeki Göç Mekanizması. Doğal Alabalık Çalıştayı: Sürdürülebilir Yetiştiricilik, Koruma ve Balıklandırma Çalıştayı, 22-23 Ekim 2009, Trabzon SÜMAE. Bildiriler Kitabı (Editörler: Aksungur, N., Çakmak, E.), s: 10-18.
39. Zengin, M., Hacisalihoğlu, S., Gümüş, S., Akbulut, S. (2013). Doğu Karadeniz Bölgesinde faaliyette bulunan HES’lerden bırakılan telafi suyunun işletme sonrasında sucul ekosistem ve balık populasyonları üzerine olan etkileri: Trabzon, Arsin, Yanbolu Deresi örneği. FABA 2013 (Balıkçılık ve Akuatik Bilimler) Sempozyumu. 30 Mayıs-01 Haziran, 2013, Erzurum.