The effect of the Black Sea current and bathymetry profile on coastal pollution

Öz

In our country, which is surrounded by seas on three sides, preventing coastal pollution and preserving the natural structure are important not only for human health but also for maintaining the balance in the ecosystem of all other living beings. The increase in population and sea traffic is accelerating the rate of pollution in the seas. Therefore, the detection of possible pollution in the seas and taking necessary measures are important for a livable environment. In this study, the potential spread of pollution in the Black Sea is examined based on the monthly and yearly intensity and direction of currents. By considering the current values and the bathymetric profile of the region, any pollution that may occur from existing current profiles has been identified directionally in the proposed method. Thus, it has been determined that the progression of the Black Sea current profile in a certain direction and changes in the bathymetry significantly affect the direction and intensity of the current. In this study, a model has been developed using Geographic Information Systems to detect and track the spread of any pollution on the sea, incorporating bathymetric and current values with the Python programming language. The accuracy of the model was analyzed as 85%. As a result, by including the current and bathymetric profile in the detection of pollution in the study area, contribution has been made for obtaining faster, more accurate, and reliable information with less human effort.

Anahtar Kelimeler

• Coastal pollution
• Current profile
• Black Sea
• GIS
• Bathymetry

Karadeniz akıntı ve batimetri profilinin kıyı kirliliğine etkisi

Öz

Üç tarafı denizlerle çevrili olan ülkemizde deniz kıyı kirliliğinin önlenmesi ve doğal yapının korunması başta insan sağlığı olmak üzere diğer tüm canlıların ekosistemindeki dengeyi sağlama açısından önem taşımaktadır. Nüfus ve deniz trafiğindeki artış denizlerin kirlenme hızını artırmaktadır. Bu nedenle, denizlerde oluşabilecek kirliliğin tespit edilmesi ve gerekli önlemlerin alınması yaşanılabilir bir çevre için önem arz etmektedir. Bu çalışmada, Karadeniz’e ait akıntının aylık ve yıllık akıntı şiddeti ve yönü baz alınarak meydana gelebilecek olası kirliliğin yayılımı incelenmektedir. Akıntı değerleri ve bölgedeki batimetri profili ele alınarak önerilen yöntemde dönemsel olarak mevcut akıntı profillerinden meydana gelebilecek herhangi bir kirliliğin yayılım yönü tespit edilmiştir. Böylece, Karadeniz akıntı profilinin belirli bir yönde ilerlemesi ve batimetride meydana gelen değişikliklerin akıntı yönü ve şiddetini önemli ölçüde etkilediği tespit edilmiştir. Bu çalışmada, deniz üzerinde oluşacak herhangi bir kirliliğin yayılım durumunun Coğrafi Bilgi Sistemleri ile tespit ve takip edilerek, batimetri ve akıntı değerleri ile Python programlama dilinde model geliştirilmiştir. Modelin doğruluğu %85 olarak analiz edilmiştir. Sonuçta, çalışma alanında oluşan kirliliğin tespitinde akıntı ve batimetri profilinin modele dahil edilmesiyle daha az insan gücü kullanılarak hızlı, doğru ve güvenilir bilgi elde edilmesine katkı sağlanmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Kıyı kirliliği
• Akıntı profili
• Karadeniz
• CBS
• Batimetri

Kaynakça

1. Aklavli, T., & İlhan, S. (2022). Deniz kirliliği ve tatlı su boşalım alanlarının araştırılmasına yönelik çalışmalar: Gökova Körfezi (Muğla-Güneybatı Akdeniz Bölgesi). MTA Dogal Kaynaklar ve Ekonomi Bülteni, s.38.
2. Alkan, A., Serdar, S., & Fidan, D. (2008). Kirlilik ve Karadeniz. SÜMAE Yunus Araştırma Bülteni, 8(1).
3. Alsharıf, A. (2021). Petrol kirliliğinin deniz üzerine etkisinin incelenmesi (Yüksek Lisans Tezi). Fen Bilimleri Enstitüsü, Kastamonu Üniversitesi, Kastamonu, Türkiye.
4. Anthony, D., Siriwardana, H., Ashvini, S., Pallewatta, S., Samarasekara, S. M., Edirisinghe, S., & Vithanage, M. (2023). Trends in marine pollution mitigation technologies: Scientometric analysis of published literature (1990-2022). Regional Studies in Marine Science, 103156.
5. Aydın, O. (2009). Kıyısal Sularda Petrol Kirliliğinin Sayısal Modellemesi (Yüksek Lisans Tezi). Fen Bilimleri Enstitüsü, Gazi Üniversitesi, Ankara, Türkiye.
6. Batur, İ. (2023). Balıkçı barınaklarındaki su ürünleri kalıntılarının deniz kirliliğine etkisi ve giderme yöntemleri (Yüksek lisans tezi). Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Samsun, Türkiye.
7. Berov, D., & Klayn, S. (2020). Microplastics and floating litter pollution in Bulgarian Black Sea coastal waters. Marine Pollution Bulletin, 156, 111225.
8. Derraik, J. G. (2002). The pollution of the marine environment by plastic debris: a review. Marine pollution bulletin, 44(9), 842-852.

9. Eronat, A. H. (2019). Farklı kaynaklı uydu görüntüleri kullanarak Bakü (Azerbaycan) kıyılarındaki petrol kirliliğinin gözlenmesi. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, 21(61), 47-54.
10. Gille, S. T., & Smith, S. L. (2003). Bathymetry and ocean circulation. Charting the Secret World of the Ocean Floor: The GEBCO Project 1903-2003.
11. Gürbüz, O. (2010). Karadeniz kıyılarımız boyunca hidrografik değişimler (Yüksek Lisans Tezi). Deniz Bilimleri ve İşletmeciliği Enstitüsü, İstanbul Üniversitesi, İstanbul, Türkiye.
12. Ilgar, R., Güven, K., & Güven, K. C. (2013). Çanakkale Boğazı petrol kirlilik düzeyinin saptanması. Marmara Coğrafya Dergisi (15), 117-130.
13. İnan, A. (2011). İskenderun Körfezi’nde Petrol Kirliliğinin Modellenmesi. Journal of the Faculty of Engineering & Architecture of Gazi University/Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 26(2).
14. Kahraman, B. (2018). Ticaret gemilerinden kaynaklanan petrol kirliliğinin hukuki sonuçları (Yüksek Lisans Tezi). Sosyal Bilimler Enstitüsü, İzmir Ekonomi Üniversitesi, İzmir, Türkiye.
15. Öncü, F., Yüce, A. M., Tapan, B. Ö., & Abdi, M. H. S. (2021). Çevresel Etkiler ve Türkiye Deniz Ekosistemleri. Şehir Sağlığı Dergisi, 2(2), 68-71.
16. Özdemir, Ü. (2012). Türkiye’de gemilerden kaynaklı deniz kirliliğinin incelenmesi. Batman Üniversitesi Yaşam Bilimleri Dergisi, 1(2), 373-384.
17. Sancak, Ş. (2019). Orta Karadeniz kıyı şeridinde su ve sediman kirliliğinin araştırılması (Yüksek Lisans Tezi). Fen Bilimleri Enstitüsü, Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Samsun, Türkiye.
18. Sesal, C. (2009). Rekreasyon Alanlarını Kirletici Kaynaklarının q-PCR Yöntemi ile Belirlenmesi. Marmara Üniversitesi, İstanbul.
19. Shaban, A. (2008). Use of satellite images to identify marine pollution along the Lebanese coast. Environmental Forensics, 9(2-3), 205-214.
20. Şener, Ş., Şener, E., & Varol, S. (2020). Kaş (Antalya) kıyı bölgesinin mikrobiyolojik kirlilik değerlendirmesi. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, 8(3), 753-765.
21. Tırmanoğlu, B. (2022). Uzaktan Algılama Teknolojileri Kullanılarak denizlerde Kirliliğin İzlenmesi: Marmara Denizi Örneği (Yüksek Lisans Tezi). Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul, Türkiye.
22. Tombul, S., Tükenmez, E., Oksuz, M., & Altıok, H. (2023). Predicting the Trajectories of Drifting Objects in the Eastern Mediterranean Sea. Turkish Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 24(1).
23. URL-1: Ocean Pollution: Causes, Effects and Prevention (2023). https://www.texasdisposal.com (Erişim tarihi: 13 Ocak 2024).
24. URL-2: Türkiye Denizlerinde Kirlenme. https://tudav.org/calismalar/kirlilik/turkiye-denizlerinde-kirlenme (Erişim tarihi: 13 Ocak 2024).
25. URL-3: https://marine.copernicus.eu (Erişim tarihi: 13 Ocak 2024).
26. URL-4: GEBCO Compilation Group (2023). GEBCO 2023 Grid. https://download.gebco.net (Erişim tarihi: 13 Ocak 2024).