Marmara Denizi İçin Umut

Yakın zamanda Deniz Bilimleri ve Mühendisliği dergisinde yayınlanan bir makalede Marmara Denizi’nda musilaj ürettiği gözlenen fitoplankton türünün tespit edildiği bildirildi.

Bu çalışma, yürütücülüğünü Prof Dr Hüseyin Bekir Yıldız’ın yaptığı TÜBİTAK Müsilaj Araştırmaları Çağrısı kapsamında desteklenen TÜBİTAK 1001 projesi kapsamında üretilmiştir.

2020/2021 yıllarında Marmara Denizini adeta kasıp kavuran musilaj konusunda birçok bilimsel çalışma yapılmışsa da musilaja hangi canlı türü ya da türlerinin neden olduğu kesin bilinmiyordu. Halbuki musilaj sorununa çözüm bulmak için gerekli en önemli bilgilerden ilki Marmara'da musilaja neden olan bu tür ya da türlerin kesin olarak tespit edilmesiydi. Yerli ve yabancı bilim insanları musilaja denizlerde tek hücreli bitkiler olan fitoplankton denilen mikroskobik canlıların neden olduğu konusunda hemfikirdiler. Marmara Denizinde yüzlerce farklı fitoplankton türü bulunmakta olup, bilhassa İstanbul Üniversitesinden bilim insanları tarafından musilajlı suda yapılan tahlillerde Marmara’da musilaja neden olabileceği düşünülen yaklaşık 20 kadar tür potansiyel aday olarak öne çıkmıştır.

Prof Dr Elif Eker-Develi (Mersin Üniversitesi), Doç Dr Dilek Tekdal (Mersin Üniversitesi), Dr. Öğretim Üyesi Atıf Emre Demet (Necmettin Erbakan Üniversitesi), Prof Dr Hüseyin Bekir Yıldız (KTO Karatay Üniversiteleri) ve Prof Dr Ahmet Erkan Kıdeyş’ (Orta Doğu Teknik Üniversitesi-ODTÜ) ten oluşan bilim ekibi, kokolitofor grubundan Ochrosphaera neapolitana bilimsel isimli bir fitoplanton türünün laboratuvarda musilaj ürettiğini gözlemlediler.

Prof Dr Ahmet E. Kıdeyş, bu türe “Vazolu Kokolit” yerel ismini önerdi. Bu bilimsel çalışmada, söz konusu tür, Prof Dr. Eker-Develi tarafından 2021 Haziran’ında örneklenen musilaj içerisinde gözlenen yüzlerce türün arasından izole edilerek tek tür olarak üretimi ve böylece üzerinde detaylı çalışmaların yapılması başarıldı.

Bu sayede, araştırma ekibinden Doç. Dr. Dilek Tekdal, DNA analizi yaparak türün kesin teşhisini gerçekleştirebildi. Bu tür Marmara Denizindeki varlığı ilk kez İstanbul Üniversitesinden bilim insanları tarafından 2022 yılında görüldüğü rapor edilmişti. 

Prof Dr. Elif Eker-Develi’nin ölçümlerine göre vazolu kokolit hücresi ebat olarak son derece küçük; yaklaşık 10 mikron çapında, yani toplu iğne başı çapının (0,6mm=600 mikron) 60ta biri uzunluğuna sahip; bu nedenle normal ışık mikroskobunda görülse de hangi tür olduğunu anlamak, bu türle ilgili tecrübeniz yoksa, hemen hemen mümkün değil.  Muhtemelen bu nedenle söz konusu tür Marmara Denizinde 2021 yılı öncesi için kayıtlarda yer almadı. Proje ekibinden Dr öğretim üyesi Atıf Emre Demet’in merkezi laboratuvarlarında bulunan Türkiye’nin en kaliteli Taramalı Elektron Mikroskoplarından (SEM) birini kullanarak vazolu kokoliti başarı ile fotoğraflayabildi. Böylece, vazolardan oluşan kabuklu formunun detaylı görülmesiyle bu türü tanımlamak kolaylaştı. Vazolu kokolitlerin kabuğu kalsiyum karbonat yapısında. Bu türün kabuksuz formu da mevcut, yani iki aşamalı bir yaşamı var. 

Vazolu kokolit türü, bihassa kabuksuz safhasında yoğun bir musilaj üretimi yapmakta. Prof Dr. Ahmet Erkan Kıdeyş, vazolu kokolitin neden musilaj ürettiğine dair de şöyle bir hipotez ileri sürmektedir: “Üretilen musilaja yapışan bazı fitoplankton hücreleri, musilaj içinde fotosentez yaparak büyümeye devam ederken hala (ve hatta belki de daha fazla) hücre dışı salgılar çıkarmaktadır. Söz konusu hücre dışı salgının ise vazolu kokolit için fotosentez yanında ek bir besin kaynağı olduğu düşünülmektedir.”

Prof Dr Elif Eker-Develi’nin laboratuvarında şu ana kadar 40 kadar fitoplankton türü izole edilerek vazolo kokkolit dışında hangi türlerin yüksek miktarda musilaj çıkardığı araştırılmaktadır. Hali hazırda gerek vazolu kokkolit ve gerekse diğer birkaç potansiyel türün ürettikleri musilaj miktarları da araştırılmaktadır.

Bir yandan bu araştırmalar devam ederken Prof Dr Ahmet Erkan Kıdeyş ve Doç Dr Dilek Tekdal, vazolu kokkolitler denizde aşırı çoğalıp geçmişteki gibi büyük sorunlara neden olmadan geliştirilecek moleküler bir probla otomatik olarak tespit edilebilmelerinin, yani Marmara Denizi için erken bir uyarı sistemi geliştirilmesinin mümkün olduğuna dikkat çekmişlerdir. Basılan bu makale sonrası, tüm bu önerilen çalışmalar yapılabilir hale gelmiştir.

Proje kapsamında vazolu kokolitin fotoğraflanması, DNA ve musilaj özelliklerinin tesbiti yanında, Prof Yıldız liderliğinde, özellikle musilajdaki fitoplanktonlardan enerji üretimi potansiyelinin de araştırılması hedeflenmiştir. Marmara Denizi’nden toplanan musilaj kümelerinden izole edilen bu tür ve diğer fitoplankton türlerinin, sabit potansiyel ve görünür bölge ışığı altında mikroalglerin fotosentez yapma özelliği kullanılarak, aynı anda fotoakım ve hidrojen üretebilen biyolojik fotovoltaik (BPV) güneş hücreleri oluşturulmuştur. Böylece proje kapsamında bu yeni türün yenilenebilir yeşil enerji çalışmalarında değerlendirilmesi de mümkün olmuştur.

Kaynak
Makale