- (2007) Volume 1, Issue 3
1Ordu Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Biyoloji Bölümü, Ordu
2Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Biyoloji Bölümü, Samsun
The phytoplankton of the Derbent Dam Lake was investigated between February 2001 and July 2002. In this study, a total 180 taxa belong to 8 division have been identified. These were Cyanophyta (Cyanobacteria) [22 taxa; 12%], Bacillariophyta [74 taxa; 41%], Chlorophyta [69 taxa; 38%], Chrysophyta [1 taxa; 1%], Cryptophyta [2 taxa; 1%], Euglenophyta [6 taxa; 3%], Pyrrophyta [3 taxa; 2%] and Xanthophyta [3 taxa; 2%]. According to planktonic algae composition, Derbent Dam Lake has a changing characteristic from oligotrophy to mesotrophy.
Derbent Dam Lake, algae, phytoplankton, taxonomy
Akuatik ortamların primer üreticisi olan fitoplankton, bu biyosönözde anahtar bir rol oynar. Besin zincirinin temelini oluşturması yanında, sucul ekosistemde meydana gelen değişimlerden ilk önce ve en fazla fitoplankton kommunitesi etkilenir. Bu da biyolojik indikatör olması bakımından çok önemlidir. Bu nedenle, fitoplankton çevre kirliliğinin ve ötrofikasyonun göstericisi olarak da kabul edilmektedir (Ilmavirta, 1982). Fitoplanktonun besin zincirindeki temel fonksiyonu, primer tüketicilerden olan zooplanktona protein, karbonhidrat, yağ, vitamin ve mineral tuzları sağlamaktır. Atmosferdeki %21’lik oksijenin %70’inden fazlasını alglerin ürettiği de unutulmamalıdır.
Türkiye iç sular bakımından zengin bir ülkedir. Ancak kullanılabilir durumdaki içsu potansiyeli çok kısıtlıdır. Gelişen teknoloji ile birlikte oldukça sınırlı olan tatlısu kaynakları her geçen gün kirlenmektedir. Bununla birlikte hızlı nüfus artışı, düzensiz kentleşme, sanayileşme, tarım alanlarında bilinçsizce ve aşırı miktarda kullanılan gübre ve pestisitler alıcı ortamlar olan su kaynaklarının kirlenmesine neden olmaktadır. Son yıllarda su kirliliğinin özellikle alglerle ele alınması planktona olan ilgiyi daha da artırmıştır. Ortamın kirliliği, fitoplanktonu negatif ya da pozitif yönde etkiler. Bu nedenle, fitoplankton tür çeşitliliği ve yoğunluğu bize ortam ve kirlilik hakkında bir fikir vermektedir.
Göl ve rezervuar alanlarının besin ve gelir kaynağı olarak değerlendirilebilmesi için, bu sucul ekosistemlerde primer su bitkileri olan algler ve bunları etkileyen çevresel faktörlerin iyi bilinmesi gerekir. Türkiye’de tatlı su algleri ile ilgili yapılan araştırmalar yirminci yüzyılın ortalarında başlamıştır. Büyük çoğunluğu yerli araştırıcılar tarafından yapılan çalışmalarda alglerin floristik, ekolojik ve mevsimsel değişimleri incelenmiştir. Gönülol ve ark. (1996) tarafından yapılan “A Chek-list of the freshwater algae of Turkey” adlı yayından tatlı sularda 100’ü aşkın çalışmanın yapıldığı anlaşılmaktadır. Bu sayı günümüzde daha da artarak, tatlısu fitoplankton komunitesinin ekolojisi ve fotosentetik aktivitesinin anlaşılmasında büyük ilerlemeler sağlanmıştır. Ancak, Türkiye tatlısu alg florasının envanteri henüz tamamlanmamıştır.
Türkiye’nin kuzeyinde yer alan Karadeniz Bölgesi, iki büyük deltaya ve bu deltada çok sayıda lagün göllerine sahiptir. Kızılırmak ve Yeşilırmak deltalarında bulunan bu lagün göllerinde ve deltayı besleyen akarsular üzerinde kurulan baraj göllerinde birçok algolojik çalışmalar yapılmıştır (Gönülol ve Çomak, 1992 a,b; 1993 a,b; Yazıcı ve Gönülol, 1994; Gönülol ve Obalı, 1998 a,b; İşbakan ve ark., 1998; İşbakan-Taş ve ark., 2002; Ersanlı ve Gönülol, 2005; Soylu ve Gönülol, 2006, Taş ve Gönülol, 2007). Bu çalışmada, Derbent Baraj Gölü’nün planktonik alg kompozisyonu incelenmiştir. Çalışmanın, Türkiye tatlısu alg florasının belirlenmesine ve rezervuar alanında yapılan akuakültür çalışmalarına katkı sağlaması umulmaktadır.
Çalışma alanı
Derbent Baraj Gölü (DBG), Karadeniz Bölgesi’nde Samsun-Bafra ilçe merkezinin 15 km güney batısında, 41° 25’ 6’’N enlemi ile 35° 49’ 52’’ E boylamında yer alır (Şekil 1). Baraj, Türkiye’nin en uzun akarsuyu olan ve Kızılırmak Deltasını besleyen Kızılırmak Nehri (1355 km) üzerinde sulama, enerji ve taşkın kontrolü amacı ile yapılmıştır. Baraj kaya gövde dolgu tipindedir. Bölgenin en verimli ovasından biri olan Bafra Ovası’nın sulanmasında baraj gölünün önemi çok büyüktür. Barajın sulama alanı 47727 hektardır (DSİ, 2002). Derbent Barajının bazı hidrolojik özellikleri Tablo 1’de verilmiştir. DBG’de yapılan balıklandırma çalışmaları sonucu gölde doğal olarak Cyprinus carpio L., Capoeta sp., Perca fluviatilis L. Leuciscus cephalus L. bulunmaktadır. Baraj gölü akuakültür çalışmaları için de çok uygun bir ortama sahiptir. Burada çeşitli işletmeler tarafından Oncorhynchus mykiss W. yetiştiriciliği yapılmaktadır.
Göl alanında yaygın olarak paleozoyik yaşlı metamorfik seri, kretase yaşlı fliş ve senozoyik yaşlı volkanik kayaçlar yer alır. Permiyen, jura-kretase yaşlı kireçtaşları, neojen yaşlı çökeller daha dar alanlarda görülür. Kireçtaşı dışındaki kaya birimleri geçirimsizdir. Metamorfik seri içerisinde ve üzerinde merceksel olarak duran kireçtaşları ise göl alanında çok az yer kaplar ve tüm olarak geçirimsiz metamorfik seri ile sarılmış durumdadır (DSİ, 1975).
Samsun genellikle ılıman bir iklime sahiptir. Yazlar sıcak, kışlar ılık ve yağışlı geçer. Yıllık ortalama yağış ülke ortalamasının üzerindedir (670.4 mm). Yağış en çok Ekim (85.2 mm) ve Kasım (80.3 mm) aylarında olmaktadır.
Örnekleme işlemi ve teşhis
Derbent Baraj Gölü’nün planktonik alglerini incelemek için dört istasyon seçilmiştir (Şekil 1). Şubat 2001-Temmuz 2002 tarihleri arasında her ay periyodik olarak bu istasyonlardan su örnekleri alınmıştır. Birinci istasyon baraj bendinin tam karşısında, en derin yer olarak bölgeden seçilmiştir ve bu istasyondan vertikal olarak yüzeyaltı, 2.0 m,4.0 m, 6.0 m, 8.0 m ve 10.0 m’den örnekleme yapılmıştır. İkinci istasyon Kız Kayası mevkiinde, üçüncü istasyon Kolay Beldesi açığında, dördüncü istasyon ise nehir yatağının göle giriş yaptığı yerden seçilmiştir. Bu istasyonlardan sadece yüzeyaltı örneklemeleri yapılmıştır. Vertikal örneklemede 1 litrelik Hidro-Bios kapanabilen su alma kabı (Nansen şişesi), horizontal örneklemede ise por aralığı 55 μm olan Hydro-Bios plankton ağı kullanılmıştır. Nansen şişesi ile alınan su örnekleri GF/A süzgeç kağıdından süzüldükten sonra kağıdın üzerinde kalan alglerden çok sayıda geçici preparatlar hazırlanarak diyatomeler dışındaki alglerin teşhisi yapılmıştır. Plankton ağıyla alınan su örnekleri ise %4’lük formaldehit solusyonu ile fikse edildikten sonra diyatomeler dışındaki alglerin teşhisi bu yoğun örnekten geçici preparatlar hazırlanarak yapılmıştır. Diyatomeler Round (1953)’un belirttiği şekilde hazırlanan daimi preparatlardan tayin edilmiştir. Fitoplankton topluluğundaki alglerin tür seviyesinde bulunma yüzdesini göstermek için, bazı türlerin yüzde tekerrür oranları (%frekansı) hesaplanmıştır.
Tekerrür oranı= (Kaydedilen örnek sayısı/Tüm örnek sayısı)*100
Alglerin tanımlamasında Anagnostidis ve Komárek (1988), Komárek ve Anagnostidis (1986, 1989, 1999), Krammer ve Lange- Bertalot (1991a,b; 1999a,b), Komárek ve ark., (1999) ve John ve ark., (2003)’nın eserlerinden yararlanılmıştır.
Bulgular ve Tartışma
DBG fitoplanktonunda Cyanophyta (Cyanobacteria) [22;%12], Bacillariophyta [74;%41], Chlorophyta [69;%38], Chrysophyta [1;%1], Cryptophyta [2;%1], Euglenophyta [6;%3], Pyrrophyta [3;%2] ve Xanthophyta [3;%2] divisiolarına ait toplam 180 takson tespit edildi. Taksonların listesi alfabetik sıraya göre Tablo 2’de, fitoplankton kompozisyonu Şekil 2’de verilmiştir.
Fitoplankton topluluğundaki bazı alglerin bulunma yüzdelerini göstermek için frekans tablosu hazırlanmıştır. Yüzey ve 1. istasyonun derinliklerinde yapılan örneklemelerde kaydedilen bazı taksonların tekerrür oranları Tablo 3’de verilmiştir.
Tablo 3. Fitoplankton komünitesinde bazı alglerin tekerrür oranları [%100-80 devamlı mevcut, %80-60 çoğunlukla mevcut, %60-40 ekseriya mevcut, %40-20 bazen mevcut, %20-1 nadiren mevcut] (Örnekleme sayısı:18) Table 3. The frequency ratio of some algaes in the phytoplankton community [100-80% constantly present, 80-60% largely present, 60-40% generaly present, 40-20% sometimes present, 20-1% seldom present] (sampling number:18)
DBG fitoplanktonunda tür çeşitliliği yönünden dominant grup Bacillariophyta ve Chlorophyta, subdominant grup Cyanophyta olmuştur. Bacillariophyta’dan Cyclotella meneghiniana ve C. ocellata türleri ilkbahar ve sonbahar çoğalmalarında, Fragilaria türleri ise ilkbahar ve kış aylarında fitoplanktonda bol olarak görülmüştür. Chlorophyta üyeleri ilkbahar ve yaz çoğalmalarında oldukça yüksek sayılarda tespit edilmiştir. Sonbahar mevsiminde, özellikle 2001 Kasım ayında ipliksi yeşil alglerden Mougetio ve Spirogyra türleri yoğun olarak görülmüştür. Chrysophyta’yı tek tür olarak Dinobryon sertularia temsil etmiştir. Bu tür özellikle yaz sonu ve bahar aylarında aşırı çoğalmalar yapmıştır. Cryptophyta’dan Cryptomonas erosa ve C. ovata’ya ilkbahar, sonbahar ve kış aylarında az sayılarda rastlanmıştır. Cyanophyta üyelerine çok nadir olarak rastlanmıştır ve fitoplanktonda önemli artışlar göstermemiştir. Euglenophyta’dan Euglena ve Trachelomonas türlerine ilkbahar ve yaz mevsimlerinde yine nadir olarak rastlanmıştır. Pyrrophyta’dan Peridinium cinctum ve Ceratium hirundinella’ya sık olarak rastlanmıştır. Bilhassa ilkbahar ve yaz aylarında C. hirundinella yoğun olarak görülmüştür. Xanthophyta’dan Goniochloris fallax ve G. mutica türleri ilkbahar, sonbahar ve yaz aylarında kaydedilirken, Vaucheria sessilis türüne sadece Aralık 2001’de plankton ağı örneklerinde rastlanmıştır.
Kızılırmak; Türkiye’nin en uzun akarsuyudur. Anadolu’da önemli sanayi bölgelerinden ve şehir merkezlerinden geçerken, bu bölgelerden gelen yan kollar ve derelerle birleşip Bafra’da Karadeniz’e dökülmektedir. Akarsuyun fiziko-kimyasal ve biyolojik özellikleri de sürekli değişmektedir. Akuatik sistemin verimli bir şekilde işlemesi için, sistemin herhangi bir halkasının zarar görmemesi gerekir. Ancak algler, ortamdan en ilkin etkilenen organizmalardır. Bu özelliği ile akuatik ortamların kirliliğini saptamada algler biyomonitör olarak kullanılır.
Derbent Baraj Gölü’nde onsekiz aylık bir periyotta yapılan bu çalışmada, fitoplanktonda Bacillariophyta 74 taxa ile dominant olmuştur. Bunu Chlorophyta [69 taxa], Cyanophyta [22 taxa], Euglenophyta [6 taxa], Pyrrophyta ve Xanthophyta [3 taxa], Cryptophyta [2 taxa] ve Chrysophyta [1 taxa] bölümleri izlemiştir. DBG’de Bacillariophyta, Chlorophyta, Chrysophyta üyelerinin aşırı çoğalmalar yaptığı, mezotrof göllerin karakteristiği olan bir fitoplankton tipi belirlenmiştir. Aynı bölgede Yeşilırmak Nehri üzerinde kurulan Suat Uğurlu Baraj Gölü’nde de buna benzer fitoplankton tipinin mevcut olduğu kaydedilmiştir (Yazıcı ve Gönülol, 1994).
Diyatomeler diğer alglere göre hakim alg grubu olmuştur [%41]. Pennat diyatomeler fitoplanktonda daha yoğun olarak gözlenmiştir. Özellikle bentik karakterli Fragilaria türleri fitoplanktonda en sık bulunan, bazen çok yüksek sayılara ulaşan plankterler olmuştur. Amphora ovalis, Asterionella formosa, Cocconeis placentula, Cymbella affinis, Diatoma spp., Gomphonema spp., Navicula cryptocephala ve Nitzschia spp. ise bütün istasyonlarda yaygın ve bol olarak görülen diğer türler olmuşlardır. Sentrik diyatomelerden ise Cyclotella meneghiniana ve C. ocellata türleri yoğun olarak gözlenmiştir. Türkiye’de rezervuar sistemlerinde yapılan birçok araştırmada diyatomelerin artış yaptığı görülmüştür (Aykulu ve Obalı, 1981; Gönülol ve Aykulu, 1984; Gönülol, 1985; Yazıcı ve Gönülol, 1994, Altuner ve Gürbüz, 1994, Gürbüz ve ark. 2003, 2004, Kıvrak ve Gürbüz, 2005). Round (1956)’a göre Cyclotella türleri ötrofiye geçişte biyomonitör türlerdir. Cyclotella türleri, araştırıcıların çoğu tarafından oligotrof göller ve rezervuar fitoplanktonunun tipik bileşenlerinden kabul edilir (Hutchinson, 1967; Wetzel, 1983; Reynolds, 1984; Trifonova, 1998; Moss, 2001). Fragilaria, Synedra ve Nitzschia türleri ise ötrofik göllerin indikatörü olarak kabul edilir (Wetzel, 1983; Reynolds, 1984; Trifonova, 1998, Moss, 2001). DBG fitoplanktonunda bulunan diyatomelerin çoğu gerçek planktonik türler değildir. Sığ ve küçük göl ve göletlerde dalga hareketlerinin bentik organizmaları pelajik ortama sürüklediği ve fitoplanktonda önemli ölçüde ortaya çıktığı bildirilmiştir (Khonder ve Dokulil, 1988, Izaguirre, 2004). DBG alanının nispeten küçük ve sığ, sürekli akıntılı ve dalgalı olması literatür bilgilerini desteklemektedir.
Reynolds (1993) bazı türlerin başta sıcaklık olmak üzere çevresel faktörlerin etkisi altında olduğunu, kış ve bahar aylarında ön planda olan türler içinde Cyclotella, Diatoma ve Fragilaria cinsleri bulunduğunu belirtir. DBG fitoplanktonunda bu cinsler önemli yoğunlukta kaydedilmiştir.
DBG’de Bacillariophyta’dan sonra en zengin alg grubunu yeşil algler oluşturmuştur [%39]. Chlorella saccharophila, C. vulgaris, Lagerheimia ciliata, Monoraphidium spp., Scenedesmus spp. ve Tetraedron minimum bahar ve yaz aylarında çok önemli artışlar yapmıştır. Hutchinson (1967), yeşil alglerin yaz aylarında artış gösterdiğini ve yine bu aylarda artan Scenedesmus, Monoraphidium, Tetraedron cinslerinin ötrofik göllerin yaygın organizmaları olduğunu bildirir. Legnerova (1965)’ya göre Monoraphidium türleri oligotrof ve mezotrof göllerde yayılış gösterir. Scenedesmus communis ve Tetraedron minimum (Chlorococcales) mezotrofik ve ötrofik göllerde yaygındır (Trifonova, 1998; Reynolds ve ark., 2002). Round (1956) ise bazı Chlorococcales üyelerinin oligotrofik devreden ötrofik devreye geçen su kitlelerinde daha çok bulunduğunu belirtir. Türkiye’de oligomezotrofik rezervuarlarda ve ötrofik göllerde Scenedesmus, Oocystis ve Pediastrum türlerine bol olarak rastlanmıştır (Obalı, 1984; İşbakan- Taş ve ark., 2002; Kıvrak ve Gürbüz, 2005). Oocystis türleri oligotrofiye ve mezotrofiye uyum sağlayan organizmalardandır (Hutchinson 1967, Willen, 1992; Trifonova, 1998; Reynolds ve ark., 2002 ). DBG’de Oocystis spp. çok yüksek yoğunlukta bulunmamıştır.
Besin tuzlarınca zengin sularda bulunan ve kirlilik biyomonitörleri olan Chlamydomonas ve Carteria (Volvocales) türleri DBG fitoplanktonunda kış ve bahar aylarında çoğalmalar göstermiştir. Suat Uğurlu Baraj Gölü’nde Volvocales üyeleri subdominant organizma olarak belirtilir (Yazıcı ve Gönülol, 1994). Volvocales üyelerine daha çok sığ ve verimli göllerde rastlanılır (Hutchinson, 1967).
DBG’de Desmidiales’den Closterium, Cosmarium ve Staurastrum türleri nadiren mevcut olmuştur. Desmidiales üyeleri, özellikle Staurastrum türleri oligotrofik göllerin karakteristik türleri kabul edilir (Rawson, 1956, Hutchinson, 1967, Wetzel, 1983). Türkiye’de göllerde ve rezervuarlarda yapılan çalışmalarda Staurastrum türleri nadiren bulunmuştur (Gönülol ve Obalı, 1998 a,b; Akbay ve ark., 1999; Kıvrak ve Gürbüz, 2005).
Ötrofik göllerde yaygın olan Cyanophyta ve Euglenophyta türleri, DBG fitoplanktonunda nadir olarak bulunmuştur. Mavi-yeşil alglerin Avrupa, Kuzey Amerika ve Anadolu’nun durgun sularında aşırı çoğalmalar yaptığı bildirilmiştir (Prescott, 1973). Bu grubun üyeleri ılıman iklim kuşağında bulunan göllerde, ötrofik özellikteki sığ sularda önemli olmuşlardır (Gönülol ve Çomak, 1992a; Mur ve ark., 1993; Yazıcı ve Gönülol, 1994; İşbakan ve ark., 1998; Padisak ve Reynolds, 1998; De Hoyos ve Comin, 1999; Stoyneva, 2003). Cyanophyta üyelerinin mezotrofik ve ötrofik göllerde yaz sonları ve sonbahar başlarında aşırı çoğalmalar yaptığı rapor edilmiştir (Rawson, 1956; Trifonova, 1998). Euglenophyceae üyeleri genellikle organik maddece zengin sularda, sıcaklığın ve kirlenmenin fazla olduğu ortamlarda uygun gelişme potansiyelini yakalayabilmektedir (Round, 1984).
Pyrrophyta’dan Ceratium hirundinella ve Peridinium türleri DBG fitoplanktonunda bahar ve yaz aylarında az, kış aylarında ise hiç görülmemiştir. Peridinium cinctum türünün yaz aylarında başlayan artışı sonbahar ortasına kadar devam etmiştir. P. cinctum mezotrofik göllerde genellikle yazın bulunur (Reynolds ve ark., 2002). Ceratium hirundinella ise çoğunlukla oligotrof ve mezotrof göllerde yazın yaygındır (Rawson 1956; Eloranta, 1995; Reynolds ve ark., 2002). Rawson (1956) C. hirundinella’nın mezotrofik suların belirleyicisi olduğunu bildirir.
Chrysophyceae’den sadece Dinobryon sertularia türü kaydedilmiştir ve bu tür fitoplanktonda çoğu zaman aşırı çoğalmalar yapmıştır. Mezotrof karakterli Suat Uğurlu Baraj Gölü (Yazıcı ve Gönülol, 1994)’nde de sadece D. sertularia türü tespit edilmiştir. D. sertularia’nın literatürlerden fakültatif bakteriyel beslenme gösterdiği, miksotrofiye sahip olduğu bildirilmektedir (Porter, 1988; Jones, 1994; Isaksson, 1998). Dinobryon sp. Constance Gölü’nde en baskın miksotroftur (Gaedke, 1998). Kuzey Patagonya göllerinde yapılan araştırmada D. divergens ve D. sertularia türlerinin mikrofitoplanktonda her zaman dominant olduğu bildirilmiştir (Queimalinos, 2002). Dinobryon cinsi, esasen fosforca fakir sularda bulunur (Hutchinson, 1944; Lee, 1980; Sandgren, 1988) ve bakteriyel beslenmede önemlidir (Bird ve Kalff, 1986).
Xanthophyta’dan Goniochloris fallax ve G. mutica türleri bahar ve yaz aylarında fitoplanktonda önemli artışlar yapmıştır. G. fallax daha önce Tetraedron trigonum türü olarak Chlorophyta bölümünde yer almaktaydı (John ve ark., 2003). Vaucheria sessilis türü ise fitoplanktonda sadece Aralık ayında gözlenmiştir.
Sonuç
DBG fitoplankton kompozisyonu incelendiğinde, bazı aylar dışında istasyonlar arasında belirgin bir farklılık gözlenmemiştir. Fitoplanktonun derinliğe bağlı olarak da sayısal azalmanın dışında kompozisyonunda bir farklılık gözlenmemiştir. Fitoplanktondaki türlerin genelde koloni oluşturan, sönobiyum tipinde veya yüzeyleri genişlemiş organizmalar oldukları görülmektedir. Yapılan araştırma sonucunda DBG fitoplanktonunda kirliliğe adapte olmuş ve besin tuzlarından yeteri kadar faydalanan, dolayısıyla diğer türlere göre sayıca bol olan türler; Amphora ovalis, Cocconeis placentula, Cyclotella meneghiniana, Cymbella lanceolata, Cymatopleura solea, Diatoma tenuis, Fragilaria dilatata, Fragilaria ulna, Gomphonema olivaceum, Nitzschia sigmoidea, Oocystis borgei, Rhoicosphenia abbreviata ve Scenedesmus communis’tir. Bulundukları ortamın kirli olduğunu gösteren bu türlerden özellikle Fragilaria türleri araştırma alanında belli periyotlarda aşırı çoğalmalar yapmıştır. Reynolds (1993)’a göre mezotrof göllerin karakteristik canlıları olan Asterionella formosa, Ceratium hirundinella ve Pediastrum türlerine DBG’de rastlanmıştır. Dinobryon sertularia türü sıklıkla ve her istasyonda gözlenmiştir. Bazen bu organizmaların yoğunluğu diyatomelerden daha fazla olmuştur. Yeşil alglerin fazlalığı ve özellikle bahar ve yaz aylarında aşırı çoğalmalar yapması da DBG’de ötrofikasyonun başladığını göstermektedir. Bu durum baraj gölü suyuna dışarıdan çeşitli atıkların katıldığının göstergesidir. DBG planktonik alg kompozisyonu oligotrofiden mezotrofiye giden bir durumu göstermektedir. Devam etmesi durumunda DBG’nin ötrof özellikte olması kaçınılmazdır.