EUTROPHICATION STATUS AND SCENARIOS IN AQUATIC ENVIRONMENTS

Abstract

   Eutrophication is a process that occurs in the water columns such as lakes, estuaries, reservoirs, coastal areas, slow-moving rivers or the Baltic Sea that receive excess nutrients, triggering the overgrowth of plankton. Eutrophication is an environmental issue that affects species distribution and ecosystem function in coastal areas, and in particular the two main nutrients (nitrogen and phosphorus) are involved in this process. The effects of eutrophication are reflected by microscopic phytoplankton, filamentous algae and aquatic plants with a decrease in clarity in the water. Further stages of eutrophication result in algal bloom containing blue-green algae (cyanobacteria) and dramatic changes in fish stocks. Today, assessment of eutrophication status is based on eutrophication monitoring data. In this study, eutrophication situation and scenarios in the World and Turkey have been assessed in the general framework considering factors such as climate change, pollutants and nutrient increase.

Keywords

• Nutrient,environment,eutrophication,aquatic environment,water pollution

SUCUL ORTAMLARDA ÖTROFİKASYON DURUMU VE SENARYOLARI

Öz

   Ötrofikasyon göl, haliç, rezervuar, kıyı alanları, yavaş hareket eden akarsular ya da Baltık Denizi gibi aşırı besin maddesi alan denizlerin yapısındaki su kütlelerinde meydana gelen ve plankterlerin aşırı büyümesi/artışını tetikleyen bir süreçtir. Ötrofikasyon kıyı alanlarda tür dağılımını ve ekosistem fonksiyonunu etkileyen bir çevre sorunudur ve özellikle iki ana besin maddesi (azot ve fosfor) bu süreci harekete geçirir. Ötrofikasyon etkilerini mikroskobik fitoplankterler, filamentli algler ve sucul bitkilerin çoğalması sonucu su ortamında berraklık azalması ile yansıtır. Ötrofikasyonun ileri aşamaları mavi-yeşil algleri (siyanobakteriler) içeren alg patlamaları ve balık stoklarında dramatik değişikliklerle sonuçlanır. Günümüzde ötrofikasyon durumu değerlendirilmeleri, ötrofikasyon izleme verilerine dayanır. Bu çalışmada, Dünya ve Türkiye’deki ötrofikasyon durumu ve senaryoları iklim değişikliği, kirleticiler, besin maddesi artışları gibi faktörler göz önünde tutularak genel çerçevede incelenmiştir. 

Anahtar Kelimeler

• Besi maddesi,çevre,ötrofikasyon,sucul ortam,su kirliliği

Kaynakça

1. [1] ATMACA, D., “Büyük Menderes Havzası’nda Besin Elementleri Taşınım Senaryoları”, Yüksek Lisans Tezi, Adnan Menderes Üniversitesi, 81 s., 2012.
2. [2] YETİŞ, Ü., Su (Kirliliği) Kimyası, Su Yönetimi Genel Müdürlüğü (SYGM) sunum, 2016.
3. [3] SMITH, V.H., “Eutrophication of Freshwater and Coastal Marine Ecosystems A Global Problem”, ESPR-Environmental Science and Pollution Research, 10, 126-139, 2003.
4. [4] ANDERSON, G.D., BISHOP R.C., The Valuation Problem, Natural Resource Economic Policy Problems and Contemporary Analysis, Kluwer Nijhoff Publishers, Dordrecht, NL, 1985.
5. [5] KULA, E., Economics of Natural Resources, the Environment and Policies, Chapman&Hall, London, UK, 1994.
6. [6] NSTC, An Assessment of Coastal Hypoxia and Eutrophication in U.S. Waters, National Science and Technology Council, Committee on Environment and Natural Resources, 2003.
7. [7] NIXON, S.W., “Coastal Marine Eutrophication: A Definition, Social Causes, and Future Concerns”, Ophelia, 41, 199-219, 1995.
8. [8] CARPENTER, S.R., “Eutrophication of Aquatic Ecosystems: Bistability and Soil Phosphorus”, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 102, 10002-10005. USA, 2005.

9. [9] CONLEY, D.J., PAERL, H.W., HOWARTH, R.W., BOESCH, D.F., SEITZINGER, S.P., HAVENS, K.E., LANCELOT, C., LIKENS, G.E., “Controlling Eutrophication: Nitrogen and Phosphorus”, Science, 323, 1014-1015. 2009.
10. [10] LIU, Y., WANG, Y., SHENG, H., DONG, F., ZOU, R., ZHAO, R., GUO, H., ZHU, X., HE, B., “Quantitative Evaluation of Lake Eutrophication Responses Under Alternative Water Diversion Scenarios: A Water Quality Modeling Based Statistical Analysis Approach”, Science of the Total Environment, 468-469, 219-227, 2014.
11. [11] LE, C., ZHA, Y., LI, Y., SUN, D., LU, H., YIN, B., “Eutrophication of Lake Waters in China: Cost, Causes, and Control”, Environmental Management, 45, 662-668, 2010.
12. [12] KARUL, C., SOYUPAK, S., ÇİLESİZ, A.F., AKBAY, N., GERMEN, E., “Case Studies on the Use of Neural Networks in Eutrophication Modeling”, Ecological Modelling, 134, 145-152, 2000.
13. [13] DE WITT, M.J.M., “Nutrient Fluxes at the River Basin Scale. I: The PolFlow Model”, Hydrological Processes, 15, 743-759, 2001.
14. [14] MOURAD, D., VAN DER PERK, M., “Modelling Nutrient Fluxes from Diffuse and Point Emissions to River Loads: The Estonian Part of the Transboundary Lake Peipsi/Chudskoe Drainage Basin (Russia/Estonia/Latvia)”, Water Science and Technology, 49, 21-28, 2004.
15. [15] PERS, B.C., “Modeling the Response of Eutrophication Control Measures in a Swedish Lake”, Ambio, 34, 552-558, 2005.
16. [16] WALLIN, A., Nutrient Transport Modeling in the Daugava River Basin, Master Thesis, Uppsala University, 37 p, 2005.
17. [17] PALUMBO, V., Material Transport in the Dese Drainage Basin: Integrating GIS and Hydrological Process Modelling, Stockholm: KTH Land and Water Resources Engineering, 2006.
18. [18] YENİLMEZ, F., AKSOY, A., Uluabat Gölü Su Kalitesinin WASP7.2 Modeli Kullanılarak Değerlendirilmesi, 7. Ulusal Çevre Mühendisliği Kongresi Yaşam Çevre Teknoloji, 56-62. İzmir, Türkiye, 2007.
19. [19] DURDU, Ö.F., CVETKOVIC, V., “Modeling Water and Nutrients Fluxes in the Büyük Menderes Drainage Basin, Turkey”, Water Science and Technology, 59, 531-541, 2009.
20. [20] AYVAZ, M., TENEKECIOGLU, E., KORU, E., “Afşar Baraj Gölü’nün (Manisa-Türkiye) Trofik Statüsünün Belirlenmesi”, Ekoloji, 20, 37-47, 2011.
21. [21] TUĞRUL, S., UYSAL, Z., ERDOĞAN, E., YÜCEL, N., “Kilikya Baseni (Kuzeydoğu Akdeniz) Sularında Ötrofikasyon İndikatörü Parametrelerinin (TP, DIN, Chl-a ve TRIX) Değişimi”, Ekoloji, 20, 33-41, 2011.
22. [22] WWF, 2013. Eğirdir Gölü’nde Kirlilik Durumu ve Kirlilik Kaynakları Modelleme Çalışması Raporu, İstanbul: Yedi Renkli Göle Yedi Renkli Hayat Projesi Raporu, 1-35.
23. [23] ZHAO, L., LI, Y., ZOU, R., HE, B., ZHU, X., LIU, Y., WANG, J., “A Three-Dimensional Water Quality Modeling Approach for Exploring the Eutrophication Responses to Load Reduction Scenarios in Lake Yilong (China)”, Environmental Pollution, 177, 13-21, 2013
24. [24] MATEUS, M., ALMEIDA, C., BRITO, D, NEVES, R., “From Eutrophic to Mesotrophic: Modelling Watershed Management Scenarios to Change the Trophic Status of a Reservoir”, International Journal of Environmental Research and Public Health, 11, 3015-3031, 2014.
25. [25] XING, Z., CHUA, L.H.C., IMBERGER, J., “Evaluation of Management Scenarios for Controlling Eutrophication in a Shallow Tropical Urban Lake”, International Journal of Environmental Pollution and Remediation (IJEPR), 2, 66-72, 2014.
26. [26] FLYNN, K.J., DARREN, R.C., ADITEE, M., HEINER, F., HANSEN, P.J., GLIBERT, P.M, WHEELER, G.L., STOECKER, D.K., BLACKFORD, J.C., BROWNLEE, C., “Ocean Acidification with De(eutrophication) will Alter Future Pytoplankton Growth and Succession”, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 282, 20142604, 1-6, 2015.
27. [27] KATIP, A., ILERI, S., KARAER, F., ONUR, S., “Determination of the Trophic State of Lake Uluabat (Bursa-Turkey)”, Ekoloji, 24, 1-9, 2015.
28. [28] ŞANAL, M., KÖSE, B., COŞKUN, T., DEMİR, N., “Mogan Gölü’nde Sucul Makrofitlere Göre Ekolojik Kalitenin Tahmini”, Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 5, 51-55, 2015.
29. [29] WFD (Water Framework Directive) 2000/60/EC. Directive of the European Parliament and of the Council of 23 Oct. 2000 establishing a Framework for Community action in the eld of water policy. Official Journal of European Communities, 72 p, 2000.