1. GİRİŞ
Su ürünleri yetiştiriciliği veya akuakültür, “su canlılarının (balıklar, çift kabuklu yumuşakçalar, eklembacaklılar, algler ve diğerleri) en azından hayatlarının belirli bir safhasında stoklama, besleme, büyütme, üretme, ıslah ve muhafaza amacıyla kontrollü şartlar altında yetiştirilmesi“olarak tanımlanmaktadır (FAO, 2006).
Kafes kültürünün diğer kültür metotlarına kıyasla bazı avantaj ve dezavantajları vardır. Mevcut su kütlelerinin kullanılıyor olması ve yüksek kalitede proteinin daha ucuza üretimine olanak sağlaması kafes kültürünü en popüler balık kültür metodu haline getirmektedir. Bununla birlikte, daha önce uygulanmaya başlandığı bölgelerde entansif kafes kültürünün su kalitesini, planktonun, bentozun, nektonun biyomas ve çeşitliliğini etkilediği ve su kütlelerinin diğer kullanıcılarını kaygılandıracak çevresel etkileri görülmüştür (Beveridge, 1984).
Bu durum, araştırıcıları iç sularda kafes kültürünün çevresel etkisini tahmin etmek için kullanılacak bir model geliştirmeye yönlendirmiştir. Geliştirilen modeller arasında, fosfor kütle dengesi modelinden uyarlanarak entansif kafes kültür uygulamasından sucul çevreye giren fosfor yükünü tahmin eden ve az sayıda değişkenin kullanıldığı modeller test edilmiş ve doğrulanmıştır (Beveridge, 1984).
GESAMP’a göre “çevresel kapasite; diğer adıyla alabilme, hazmedebilme, özümseyebilme kapasitesi, “belirli bir aktiviteye bu aktivitenin hızına kabul edilemez ölçüde zararlı etki görülmeden tahammül edebilme ölçüsü” olarak tanımlamaktadır. Yani ekosistemin atık maddelerin belirli konsantrasyonlarıyla, belirgin zararlı bir etki ortaya çıkmadan baş edebilme kapasitesidir”. Çevresel kapasite, çevresel tehlikenin belirlenmesi amacıyla artık maddelerin potansiyel zararlı etkilerinin, maddelerin yapısal özellikleri ve canlılara zarar verme imkanları göz önüne alınarak, tahmin edilmesi için kullanılan bilimsel bir anahtardır (FAO, 1996;1997).
Birçok gelişmiş ülkede su ürünleri yetiştiriciliğinin geçmişi oldukça eskilere dayanırken, ülkemizde ancak son yirmi yılda bir ivme kazanmış ve hızla büyümüştür. Hemen her sektörde olduğu gibi su ürünleri yetiştiriciliği faaliyetleri ve balıkçılığın da bir takım çevresel etkileri bulunmaktadır. Ancak bu etkiler çeşitli düzenlemeler ve teknikler kullanılarak asgariye çekilebilmektedir. Hızlı gelişen her sektörde olduğu gibi ülkemiz su ürünleri sektörünün de sorunları mevcut olup, yeni düzenlemeler getirilerek bu sorunların üstesinden gelinmesine çalışılmaktadır. Ülkemizde, özellikle Doğu Anadolu Bölgesinde; su ürünleri yetiştiriciliği için değerlendirilmesi gereken oldukça iyi birçok kaynak, atıl veya yarı atıl vaziyette değerlendirilmeyi beklemektedir.
Ülkemizde iç sular kafes kültürü için önemli bir potansiyel oluşturmaktadır. Ancak, su kütlesinin sürdürülebilir kullanımını garanti altına alınarak ve diğer kullanım alanlarını kısıtlamadan iç sularda yetiştiricilik sektörünün gelişmesi, bu alanda çalışan araştırmacıların, kamu kuruluşlarının, sivil toplum örgütlerinin ve yetiştiricilerin sorumluluğu altındadır. İç sularda kafes kültürünün çevresel etkisini tahmin etmek için model kullanımı veya bir diğer ifadeyle iç suların taşıma kapasitesinin belirlenmesi sorumlu sürdürülebilir balıkçılığın gelişiminde başlangıç aşaması olarak kabul edilmelidir.
Karakaya Baraj Gölü, Atatürk ve Keban Baraj Göllerinden sonra ülkemizdeki üçüncü büyük baraj gölüdür. Karakaya Baraj Gölü’nün diğer sektörler tarafından kullanımını dikkate alınarak, kafeslerde alabalık yetiştiriciliği için taşıma kapasitesinin belirlenmesi ve uygun alanların tespiti, Türkiye su ürünleri yetiştiriciliğinin sürdürülebilir gelişimi için bu çalışmayı önemli hale getirmektedir.
Bu tezin amacı, yüzey alanı yaklaşık 268 km2, ortalama derinliği 35,75 m, ortalama genişliği 2,3 km ve maksimum genişliği 4 km olan Karakaya Baraj Gölünün kafeslerde alabalık yetiştiriciliği için taşıma kapasitesinin fosfor yüklenme modeli kullanarak tahmin etmektir. Bu amaçla baraj gölünde 6 istasyonda yüzey ve 5 m derinlikte; kış sonu, ilkbahar ve yazı temsil edecek şekilde 3 ölçümle toplam fosfor konsantrasyonları tayin edilmiştir.
1.1. Literatür Bilgileri
1.1.1. Su Ortamındaki Fosfor
Fosfor; canlı organizmalarda, tanecikli veya çözünmüş organik bileşiklerde ve fosfat iyonu halinde suda bulunur. Suda organizmalarının ölümünden sonraki bozunmaları sonucu önemli miktarlarda çözünmüş halde organik fosfor oluşur. Organik fosforun önemli bir bölümü ortofosfat ürünü ile ortama geçer. Ayrıca organik detrituslarda, bakteriler tarafından remineralize olabilen fosfor parçaları da mevcuttur. İnorganik fosfor bitkiler tarafından asimile edilerek, organik madde haline dönüşür. Suda fosfat bileşiklerinin dağılımı pH’ın fonksiyonu ile değişim gösterir (Mutluay ve Demirok, 1996).
H3PO4 H++H2PO4- pH = 4-5
H2PO4- H++HPO4-2 pH = 9-10
HPO4-2 H++PO4-3 pH =13
Çizelge 1.1. Çeşitli sulardaki fosfor bileşikleri (Mutluay ve Demirok, 1996)
Toplam Fosfor (g P/m³)
Çözünmüş Ortofosfat (%)
Evsel atık sular 5 - 20 15 – 35
İkinci derece arıtma yapan çıkış sularından 3 - 1,0 50 – 90
Tarımsal drenaj 0,05 - 1,0 15 – 50
Kirlenmiş göller 0,01 - 0,04 10 – 30
Ötrofik göller 0,03 - 1,5 5 – 20
Akarsular 0,01 - 1,0
Okyanuslardaki ortalama değer 0,07
Yağmur suyu 0,004 - 0,03
Atık sulardaki fosforun büyük bir bölümü evsel ve endüstriyel orijinli atıklardan ve evlerde kullanılan deterjanın yapısındaki fosfattan ileri gelir. Organik fosfor atomu bir
tetraederin merkezinde, oksijen atomları ise köşelerde bulunurlar. Arıtma işlemi uygulanmamış evsel atıksuların 1m³ ünde fosfor bileşiklerinin ortalama dağılımı şöyledir. 5 g P ortofosfatlar, 3 g P tripolifosfat, 1 g P priofosfat, 1 g P organik fosfatlar. Arıtılmamış atıksuların deşarj edildiği su ortamlarında fosforun % 30 – 60’ı organik fosfor şeklindedir. Biyolojik arıtmadan sonra atık sulardaki polifosfatlar ortofosfatlara dönüşür (Mutluay ve Demirok, 1996).
1.1.1.1. Fosforun Balık Beslemedeki Yeri
Fosfor, balıklar için esansiyel bir besin maddesi olup, % 85-90 oranında kemiklerin ve dişlerin yapısında yer almaktadır (Hoşsu ve ark., 200l).
Yemlerdeki nitrojen miktarı yemin besin madde içeriğine göre değişmektedir. Yemin protein içeriğinin artması doğrudan nitrojen miktarının artmasına sebep olmaktadır. Çizelge 1.2.’ de İskandinav ülkelerinde salmon yetiştiriciliğinde kullanılan yem tiplerinin nitrojen ve besin madde içerikleri verilmiştir (Pillay, 2004).
Çizelge 1.2. İskandinav ülkelerinde salmon yetiştiriciliğinde kullanılan yem tiplerinin azot-fosfor ve besin madde içerikleri (Pillay, 2004)
Kompozisyon (g/kg) Yaş yem Kuru yem
( düşük enerjili ) Kuru yem ( Yüksek Enerjili ) Kuru madde 325 900 900 Protein 170 500 450 Yağ 60 120 240 Karbonhidrat 50 150 100 Azot 27 80 72 Fosfor 4 15 10 Brüt Enerji( MJ/kg) 1,3 4,5 5,2
Balıkların fosfor ihtiyaçları türlere göre değişmektedir. Çizelge 1.3.’de bazı balık türlerinin fosfor gereksinimleri görülmektedir.
Çizelge 1.3. Bazı balık türlerinin fosfor ihtiyaçları (Stickney, l994) Tür Gereksinim (%Yem ) Gökkuşağı Alabalığı 0,7 Salmon 0,6-0,7 Sazan 0,7 Yayın Balığı 0,4-0,8 Tilapiya 0,9 Yılan Balığı 0,3 Mercan 0,6
Balıklar ihtiyaç duydukları fosforun çok az bir miktarını sudan karşılayabilir. Sağlıklı bir kemik gelişimi ve metabolizma için yeterli olmayan bu miktarın geri kalan kısmı yemlerle birlikte verilmelidir. Yemler doğal olarak, yemi oluşturan ham maddelerden dolayı yüksek miktarlarda fosfor içermektedir. Ancak hammaddelerden gelen bu fosfor balıklar tarafından tam olarak sindirilememektedir. Bu yüzden yemlere ek olarak mineral karması şeklinde fosfor eklenmesine ihtiyaç duyulmaktadır. Yemlere ek olarak konulan fosforlar inorganik fosfat şeklindedir. Sodyum fosfat, kalsiyum fosfat, potasyum fosfat yemlerde fosfor kaynağı olarak kullanılan başlıca fosfatlardır. Bazı ham maddelerin fosfor içerikleri Çizelge 1.4.’te verilmiştir. Çizelgede verildiği üzere balık yemlerinde yüksek oranlarda kullanılan balık unu, et-kemik unu gibi hammaddeler yüksek oranlarda fosfor içermektedirler.
Hammaddelerden kaynaklanan fosforun sindirilme oranlan balık türlerine göre değişmektedir. Özellikle bitkisel ürünlerdeki fosforun balıkların sindiremeyeceği ‘‘fitin
fosfat’’halinde bulunması bu tür hammaddelerdeki fosforun sindirebilirliğini % 60- 70 oranında düşürmektedir.
Çizelge 1.4. Bazı hammaddelerin fosfor içerikleri (Ergül, l994)
1.1.2. Ötrofikasyon
Sulak alanlar için önemli bir olay olan ötrofikasyon süreci, içerikleri benzer olmakla birlikte farklı kaynaklarda çeşitli şekillerde tanımlanmıştır.
OECD’ye göre ötrofikasyon, suların besleyici elementlerce zenginleşmeleri sonucu artan alg ve makrofit üremesi, balık avlama alanlarının, su kalitesinin nitelikçe bozulmasına kadar varan bir dizi semptomatik değişim ve su kullanımı ile uyuşmayan diğer başka etkilerinin ortaya çıkması olarak tanımlanmaktadır (Anonim, 2007a).
UNEP (1997) ve Nixon (1995)’a göre ötrofikasyon, iç suların özellikle antropojenik aktiviteler sonucu fosfor ve azot gibi inorganik besin tuzlarınca zenginleşmesi olarak tanımlanmaktadır (Anonim, 2007a).
Hammadde Fosfor İçerikleri(%)
Balık unu 2,82 Buğday unu l,43 Et-Kemik unu 5,08 – 6,38 Kan unu 0,l6 Kasein 0,82 – 0,90 Mısır gluteni unu 0,80 Soya unu 0,80
Su ortamlarında besleyici tuzların neden olduğu kirlenmeden doğan aşırı bitkisel üretim olayına ötrofikasyon veya fosfor kirlenmesi adı verilir. Deniz, akarsu ve göllerde en yaygın kirlenme çeşitlerinden biri olan ötrofikasyon olayına ikincil kirlenme de denilir (Kocataş, 1993).
Su ortamlarında bulunan N, P, Si gibi element formlarına nutrientler veya besleyici elementler adı verilmektedir. Göllerin doğal döngüsü içerisinde, nutrientler suda yaşayan canlılar için son derece gerekli olan besleyici elementlerdir (Göksu, 2003). Deniz, göl ve akarsu ortamlarına farklı kaynaklardan gelen azot ve fosfor gibi besin elementleri birincil üretime katkı sağlamaktadır. Ancak suların besin maddelerince aşırı zenginleşmesi bölgedeki birincil üretimin fazlaca artmasına yani fitoplankton patlamalarına sebep olmaktadır. Bunun sonucunda ise su kalitesinde, çözünmüş oksijen konsantrasyonunun azalması ve pH ‘ın yükselmesi gibi önemli değişimler olur. Su ortamlarında belli bir zaman boyunca kademeli olarak ortaya çıkan bu durum, özellikle insan kaynaklı girdilerin bu ortama girişiyle hızlanmaktadır. Su ortamlarının ve özellikle göllerin belli bir yaşlanma süreci vardır. Ancak evsel atıklardan, bazı sanayi kuruluşlarından, mezbahalardan ve tarımsal gübrelemelerden alıcı ortama bol miktarda gelen azot ve fosfor bileşikleri alıcı ortamdaki bitkisel organizmaların gereksiniminden fazla olduğunda ortamda gübreleme etkisi yapar. Bu durumda belli fitoplankton türlerinin üremesi hızlanır. Hızla üreyen bu türlerin dipte çöküp ayrışması sonucu dip sularında oksijen tüketilir ve hidrojen sülfür gazı ortaya çıkar (Kocataş, 1997). Sonuçta aerobik hayatın yok olması ve anerobik hayatın oluşmaya başlaması ile çok zararlı yarı kararlı yan ürünler (H2S, NH3, vb) oluşur ve göllerin yok olması, yani ötrofikasyona uğrayarak bataklık haline dönüşmesi gerçekleşir (Göksu, 2003). Özellikle göllerin besin düzeyi sınıflandırılmasında fitoplankton ve zooplankton kompozisyonu büyük önem taşımaktadır (Anonim, 1995).
1.2.2.1. Ötrofikasyonun Kaynakları
Ötrofikasyona sebep olan kaynakları; doğal kaynaklar ve insan kaynakları olarak ikiye ayrılabilmektedir (Anonim, 2007a).
Jeolojik zaman periyotları boyunca sucul ekosistemlerin ötrofi durumlarına göre değişim gösterirler; örneğin göller dikkate alındığında oligotrof göller derin, ötrof göller ise sığdır ve zamanla sedimentle dolarak bitki örtüsü ile kaplanırlar. Göllere yılda yaklaşık olarak ortalama 1 mm sediment birikir (Anonim, 2007a).
İnsanların sucul ekosistemlerin drenaj alanına yerleşmeleriyle tarım ve şehirleşme sonucu doğal bitki örtüsü ortadan kalkmaktadır. Bu nedenle sucul ortama besin tuzu akışı artmakta ve bu da alg gelişimini arttırmaktadır. Bu olay insan kaynaklı ötrofikasyon olarak adlandırılmaktadır. İnsan kaynaklı ötrofikasyon alglerin ve yüksek bitkilerin yoğun artışı ve su kalitesindeki bozulma ile karakterize edilebilir. Son 20-30 yıl boyunca ötrofikasyon terimi besin tuzlarından, esas olarak N ve P’ın yapay olarak su bünyesine girmesi olarak tanımlanmıştır (Anonim, 2007a).
Türkiye’de ötrofikasyonun en iyi örneklerinden biri Köyceğiz Dalyan Gölü’nde görülür. Uzunca bir kanalla Ege’ye bağlanan Köyceğiz Gölü’nün 30 metreye kadar varan dip suları tuzlu; yüzey suları ise tatlıdır. Tarım alanlarından, yörenin kasaba ve köylerinin evsel atıklarından göle eklenen organik atıklar besleyici tuzlar nedeniyle, ciddi bir ötrofikasyon problemi ortaya çıkmıştır. Ege ile su alışverişinin hemen hemen hiç olmayışı ve gölün yıllık tatlı su girdisinin azlığı nedeniyle göl sularının kendi kendini yenileme kapasitesi azdır (Anonim, 2007b).
1.1.3. Dünyada ve Türkiye’de Su Ürünleri Yetiştiriciliği
Su ürünleri yetiştiriciliği 1970’li yıllardan itibaren tüm dünyada hızlı bir gelişim göstermiştir. Su ürünleri yetiştiriciliği, FAO tarafından dünyada en hızlı büyüyen gıda sektörü olarak belirlenmiştir. Yetiştiricilikle elde edilen su ürünleri miktarı 1980’de 7,4 milyon tondan 1990’da 16,8 milyon tona ve 2002 yılında ise 40 milyon tona, 2006 yılı itibariyle dünya genelinde yıllık üretimi 50 milyon ton’a ulaşan su ürünleri yetiştiriciliği, toplam su ürünleri üretiminin 1/3’ünden fazlasını sağlamaktadır (FAO, 2006 ; TÜİK,
2006). Su ürünleri yetiştiriciliği, yılda % 10’dan fazla artarak büyümektedir (Şekil 1.1). Dünya yetiştiricilik üretiminin % 90’ı Asya ülkelerince yapılmaktadır. En önemli üretici Çin’dir. Dünyadaki toplam üretimin % 36’sını üreten Çin, kültür balıkçılığı üretiminin ise % 71’ini tek başına sağlamaktadır (Çeliker, 2003).
DSİ’nin 2006 yılı verilerine göre Türkiye’de yıllık ortalama yağış yaklaşık 643 mm olup, bu yağış miktarı yılda ortalama 501 milyar m3 suya tekabül etmektedir. Bu suyun 274 milyar m3 ü toprak ve su yüzeyleri ile bitkilerden olan buharlaşmalar yoluyla atmosfere geri dönmekte, 69 milyar m3 lük kısmı yer altı suyunu beslemekte, 158 milyar m3 lük kısmı ise akışa geçerek çeşitli büyüklükteki akarsular vasıtasıyla denizlere ve kapalı havzalardaki göllere boşalmaktadır. Yer altı suyunu besleyen 69 milyar m3 lük suyun 28 milyar m3 ü pınarlar vasıtasıyla yerüstü suyuna tekrar katılmaktadır. Ayrıca, komşu ülkelerden ülkemize gelen yılda ortalama 7 milyar m3 su bulunmaktadır. Böylece ülkemizin brüt yerüstü suyu potansiyeli 193 milyar m3 olmaktadır. Türkiye’de dağlarda bulunan küçük göllerle birlikte 120’den fazla doğal göl ve farklı kurumlarca inşa edilerek işletmeye alınmış 555 adet büyük baraj bulunmaktadır. Büyük Su İşleri kapsamında yapılan barajların toplam rezervuar kapasitesi 139,5 km3 tür (DSİ, 2006).
2000 ile 2004 yılları arasında beş sene içinde Türkiye’de toplam su ürünleri
yetiştiriciliği üretimi miktarı (235 118 ton) toplam balıkçılık ürünü miktarının (3 037 420 ton) yaklaşık %8’ini oluşturmuştur. 2000’li yılların başında yaşanan ekonomik
kriz sonucu artan yem fiyatları nedeniyle duraklayan su ürünleri yetiştiriciliği üretiminin, Yetiştiricilikten sağlanan üretim son 2004 yılında toplam balıkçılık ürününün yaklaşık %16’sını (44 115 ton içsu balıkları, 49 895 ton deniz balıkları) oluşturmuş olması, su ürünleri yetiştiriciliğinin dünyada olduğu gibi ülkemizde de hızlı bir yükseliş içerisinde olduğunu göstermektedir (Şekil 1.2.). Şekilde görüldüğü üzere Türkiye’ de Dünyada olduğu gibi iç su ürünleri yetiştiricilik miktarının büyük kısmını gökkuşağı alabalığı yetiştiriciliği oluşturmaktadır (FAO, 2006 ; TÜİK, 2006).
0 5 10 15 20 25 30 19 80 19 85 19 90 19 95 20 00 x 1 0 6 t o n İçsular Deniz
Şekil 1.1. Dünyada yetiştiricilik yolu ile elde edilen balıkçılık ürünü miktarı (FAO, 2006) 0 10 20 30 40 50 60 19 80 19 85 19 90 19 95 20 00 x 1 0 3 t o n İçsular Deniz
Şekil 1.2. Türkiye de yetiştiricilik yolu ile elde edilen balıkçılık ürünü miktarı (FAO, 2006)
0 10 20 30 40 50 19 80 19 85 19 90 19 95 20 00 x 1 0 3 t o n
İçsu Balıkları Alabalık
Şekil 1.3. Türkiye’de toplam iç su balıkları ve gökkuşağı alabalığı yetiştiricilik miktarı (FAO, 2006)
DİE’ nün 2006 yılı verilerine göre; 2004 yılı itibariyle yetiştiricilikten sağlanan su ürünleri üretim miktarı bakımından. bölgeler sıralamasında Ege Bölgesi 10 002 ton/yıl üretim miktarı ile ilk, Güneydoğu Anadolu Bölgesi ise 554 ton/yıl ile son sırada.yer almıştır (Çizelge 1.5.).
Çizelge 1.5. 2004 yılı itibariyle içsularda bölgeler bazında su ürünleri üretimi ( DİE, 2006)
Bölgeler Avcılık (Ton) Yetiştiricilik (Ton) Toplam (Ton)
Karadeniz 2 483 10 002 12 485 Marmara 5 199 7 315 12 514 Ege 2 508 12 146 14 654 Akdeniz 6 824 6 451 13 275 İç Anadolu 8 597 6 741 15 338 Doğu Anadolu 18 549 1 606 19 755 Güneydoğu Anadolu 1 425 554 1979 Toplam 45 585 44 815 90 400
Çizelge 1.6. Tür ve yıllara göre Türkiye’de su ürünleri yetiştiriciliğinden sağlanan üretim miktarı (DİE, 2006)
Tür 1995 2000 2001 2002 2004
Gökkuşağı alabalığı (içsu) 12 689 42 572 36 827 33 707 43 432
Gökkuşağı alabalığı (deniz) - 1 961 1 240 846 1 650
Deniz levreği 4 847 17 877 15 546 14 339 26 297 Çipura 2 773 15 460 12 939 11 681 20 435 Sazan 424 813 687 590 683 Midye 180 321 5 2 1 513 Somon balığı 654 - - - - Karides 40 27 - - - Toplam 21 607 79 031 67 244 61 165 94 010
Türkiye su ürünleri yetiştiriciliğinin tipik özelliklerinden biri çoğunlukla karnivor balık türlerinin entansif üretimine dayanmasıdır. Üretimin % 98,5’i karnivor balık türlerinden (gökkuşağı alabalığı, levrek ve çipura) sağlanmaktadır. DİE’nin 2004 yılı istatistiksel verilerine göre; Türkiye’de yetiştirilen su ürünleri türleri arasında alabalık ilk sırayı almakta, bunu sırası ile levrek ve çipura izlemektedir (Çizelge 1.6 ; Şekil 1.3).
1.1.4. Ağ Kafeslerde Balık Yetiştiriciliğinin Çevresel Etkileri
Su ürünleri yetiştiriciliğinin çevresel etkileri yetiştiricilik yöntemine ve uygulamalarına, bölgenin hidrografisine, stok yoğunluğuna ve yem tipine sıkı sıkıya bağlıdır (Wu, 1995). Ağ kafeslerde balık yetiştiriciliği, dünyada ve ülkemizde önemli ekolojik özelliklere sahip ve değişik sektörler tarafından farklı amaçlarla kullanılmak istenen değişik yerlerde yapılmaktadır. Çevresel imkanlardan faydalanarak yapılan bu üretim tarzının sucul ekosistemlerinde istenmeyen etkilerinin olabileceği belirlenmiştir. Yetiştiricilikte balıklara verilen besin elementlerinin % 90’ından fazlası, atık besin maddeleri ve balık dışkıları şeklinde suya ve sonra da sedimente geçerek olumsuz etkiler oluşturabilir (Tsutsumi et al., 1991).
1.1.4.1. Besleyici Element Birikimi ve Oksijen Tüketimi
Yem ve fekal pelet atıkları sediment tabakasında birikirken, çözülebilir atıklar su kolonunda dağılır. Genel olarak yetiştiricilik sistemine yem olarak giren fosforun % 85 kadarı, karbonun % 80-88’i ve azotun % 52-95’i metabolik atıklar (dışkı, solunum, salgı) ve yem israfı olarak çevreye verilmektedir (Tsutsumi et al., 1991). Kirlenen kafeslerin temizlenmesi de suya organik yüklemeyi artırmaktadır(Goven, 1987). Yüksek oranlardaki organik ve besleyici element yüklemelerinden kaynaklanan problemler ortamdan yararlanan diğer sektörler ile çatışmalara neden olmaktadır (Tsutsumi et al., 1991).
Barg (1992), dibe çöken organik atıkların ve dışkıların yatay yöndeki hareketleri partiküllerin çökme hızına bağlı olduğunu, bu durumunda ortamın su derinliğine ve akıntı hızına göre değiştiğini bildirmektedir. Su kolonundaki fazla nutrientlerin bazı önemli etkilere neden olma potansiyeli vardır (Aksu,1998).
Bunlar;
• Balıklarda direkt toksitite ve akut rahatsızlık,
• Kültürü yapılan balık, diğer canlılar ve hatta insanın ölümüne neden olan aşırı fitoplankton üremeleri,
• Gece fitoplankton öldüğünde ç.oksijen seviyelerinde düşme, • Zeminin oksijensiz kalması nedeniyle bentik faunanın ölmesi, • NH4 artmasından ileri gelen toksitite,
• Alg türlerinin doğaya serbest bırakılması, • İnsan sağlığının bozulmasıdır.
Yetiştiricilik çalışmaları, oksijen kullanımını sınırlamaktadır. Organik atıkların depolanması sediment tarafından kullanılan oksijenin artmasına ve sonuçta dip kısmındaki oksijen tükenmesine sebep olmaktadır (GESAMP, 1997).
Suyun içindeki organik maddelerin konsantrasyonunun artması sonucu, sudaki oksijen miktarı düşmekte, bu oran 4 ppm’in altına düşünce canlı yaşamı tehlikeye girmektedir (Göksu, 2003).
Su ortamında organik maddeler bakteri faaliyetiyle biyokimyasal ayrışıma uğrarlar. Aerobik bakteriler, organik maddeleri ayrıştırarak CO2, su ve kararlı bileşiklere dönüştürürler (Uslu, 1987).
Organik maddeler + O2 CO2 + H2O + diğer kararlı son ürünler (NO3, SO4, PO4)
Yukarıda gösterilen reaksiyonun devamı, ortamdaki oksijen miktarı ile sınırlıdır. Eğer ortama yüksek konsantrasyonlarda organik madde girer ise ortamda bulunan oksijen aerobik bakteriler tarafından biyokimyasal reaksiyonlarda harcanacak ve sudaki oksijen konsantrasyonu sınır değer olan 6 ppm’ in altına düşmeye başlayacaktır. Bu durumda ortamda anaerobik bakteriler çoğalacak ve aşağıdaki biyokimyasal reaksiyonun oluşturulmasını sağlayacaktır (Uslu, 1987).
Organik maddeler CO2 + CH4 + Diğer yarı kararlı son ürünler (NH3, H2S).
Anaerobik ayrışma sonucunda NH3 ve H2S gibi yarı kararlı son ürünler açığa çıkmaktadır. Bu tip sularda, balık başta olmak üzere oksijene bağımlı canlılar yaşayamazlar. Ayrıca içme ve kullanma içinde uygun değildir (Polat, 2005).
Rosenthal and Hirata (1983)' da Japonya'da korunaklı kıyısal alanlarda yapılan kafes balıkçılığının özellikle yazın ve sonbaharda "self-pollution" sonucu ötrofikasyona ve alg patlamasına sebep olduğunu, oksijenin çok düşerek çiftliğin kendi kendine zarar verir hale geldiğini belirtmektedir (Braaten et al., 1986).
1.1.4.2. Yabani Türler ile Çiftliklerden Kaçan Kültür Balıkların Etkileşimleri
Çiftliklerden kaçan balıklar, ortama hakim bir hale gelebilmektedirler. Bunun yanında yetiştiriciliğe uygun ve doğal ekosisteme adaptesi zor olan kültür balıklan yetiştiricilik sistemlerinden kaçıp, doğal stoklarla melezlendiğinde, ekosistemde yaşaması zor olan yeni ırkların gelişmesine biyolojik çeşitliliğin değeri akuakültür tarafından üretilen ürünlerden her zaman için daha değerlidir (Yıldırım ve Korkut, 2004).
1.1.4.3. Kimyasal Bileşiklerin Çevreye Etkisi
Bakteriyel hastalıkların tedavisinde kullanılan antibiyotik ve diğer amaçlarla kullanılan kimyasalların yakın çevredeki çeşitli canlılarda (bunlara örnek balık, midye, karides, istakoz) biyoakümülasyonu söz konusudur (Çelikkale ve ark., 1999; Yıldırım ve Korkut, 2004). Ortamda bulunan bakteriler antibiyotiklere karşı direnç kazanırlar. Direnç bir bakteriden diğerine geçer ve sonunda insana kadar ulaşabilir (Yıldırım ve Korkut, 2004).
Wedemeyer (1971) tedavide kullanılan kimyasalların stres yarattığını belirtmiş ve akuakültür'de kullanılan kimyasal maddelerin muhtemel etkileri aşağıda maddeler halinde verilmiştir (GESAMP, 1997).
• Sucul ortamlarda kalıcı olmaları,
• Doğal populasyonlarda kimyasal birikimler, • Hedef dışı türlere toksik etkiler,
• Bakteriyel direncin artması,
• Sediment biyokimyasını değiştirme, • Nutrient zenginleşmesi,
• Çiftlik çalışanlarının sağlığına etki, • Deniz ürünlerinde kimyasal birikimler
1.1.4.4. Görsel Kirlilik
Su ürünleri yetiştiricilik işletmelerinin diğer sektörler tarafından tepki almasındaki en büyük nedenlerden biriside oluşturdukları görüntü kirliliğidir. Özellikle ülkemizde hızlı ve plansız bir yayılış gösteren ağ kafes işletmeleri denizlerde ve içsularda oluşan görsel kirlenmenin ana sebebidir (Yıldırım ve Korkut, 2004).
1.1.5. Sürdürülebilir Balık Yetiştiriciliği
Sürdürülebilir yaşam; bugünün ihtiyaçlarını gelecek kuşakların da kendi ihtiyaçlarını karşılayabilme olanağından ödün vermeksizin karşılamak, sürdürülebilirliğin amacı ise; bugünün ihtiyaçlar ve beklentilerini geleceğin ihtiyaç ve beklentilerinden ödün vermeksizin karşılamanın yollarını aramak biçiminde tanımlanmaktadır. Tanımdan da anlaşılacağı gibi, canlı ya da cansız doğal kaynakların korunması ve bunların gelecek kuşaklara aktarılması sürdürülebilirliğin esasını teşkil etmektedir (Doğan ve Dündar, 2002). Geleceğin tahmin edilmesi planlama ile karıştırılmamalıdır. Geleceğin tahmini, gelecekte ne olacağını geçmişe bakarak tahmin etmektir. Planlama ise, geleceğin tahminini de kullanarak uygun çözüme ulaşmayı amaçlar (Dündar, 1995).
"Sürdürülebilir akuakültür" kavramı son zamanlarda çok daha sık telaffuz edilmesine rağmen, yeni bir kavram olmayıp, New (2003)’ e göre 1980'1i yıllardan beri kullanılmaktadır. "Sorumlu" ve "ekolojik" akuakültür benzer diğer kavramlardır. Bunlardan özellikle sorumlu akuakültür, sürdürülebilir akuakültürün sinonimi olarak veya birlikte kullanılmaktadır. Son yıllarda konu ile ilgili önemli kitap, rapor ve incelemeler yayınlanmıştır (Okumuş ve ark., 2003).
Sürdürülebilirlik sadece çevresel değil aynı zamanda sosyo-ekonomik unsurları da içermektedir. Örneğin yetiştiriciliği yapılan canlıların muamelesi ve refahı tartışılırken onların sahip veya bakıcılarının refahı unutulmamalıdır. Modern akuakültür şu üç temel prensibe dayanmaktadır;
a. Ekonomik olarak kabul edilebilir üretim, b. Çevre koruma,
c. Sosyo-ekonomik gelişim,
Buna göre sürdürülebilir bir su ürünleri yetiştiricilik sistemi ekonomik, çevresel ve sosyal sürdürülebilir olmalıdır. Bunlardan özellikle kaynak kullanımı ve çevresel sürdürülebilirlik ön plana çıkmakta ve su ürünleri sektörü sadece sektör dışından veya sivil toplum örgütlerinden değil sektör içinden bile ciddi eleştiriler almaktadır. Çevrede belirli değişimlere neden olmadan üretim yapmak mümkün değildir. Su ürünleri yetiştiriciliği, özellikle bulunduğu ekosistemlere bağımlıdır. Artan nüfus göz önüne alındığında 2025 yılında 2,5 milyar daha fazla insanın doyurulması gerekmektedir. Bu nedenle üstesinden gelinmesi gereken iki önemli zorluk söz konusudur: artan nüfusun en azından bu günkü düzeyde beslenmesi ve daha dengeli beslenmesi. Bunların her ikisi de toplam gıda üretimi ve kişi başına tüketimde önemli artışlar gerektirir. Kişi başına tüketim bugünkü seviyede kalsa bile artan nüfus için 40 milyon ton/yıl üretime gereksinim vardır. Avcılık yoluyla üretimde önemli artışlar sağlanması çok olası değildir. Bu nedenle, söz konusu üretim artışının büyük ölçüde yetiştiricilikten sağlanması beklenmektedir (Okumuş ve ark., 2003).
Su ürünleri yetiştiriciliğinin olası olumsuzluklarını gidermek açısından çözüm sorumlu ve sürdürülebilir su ürünleri yetiştiriciliğinde görülmelidir. Sorumlu ve sürdürülebilir su ürünleri yetiştiriciliği hem ekosistem sağlığı hem de balık sağlığı açısından büyük önem arz etmektedir. Sürdürülebilir su ürünleri yetiştiriciliğinde aşağıdaki hususlara azami özen gösterilmektedir;
a. Çevre duyarlılığı b. Gıda Güvenliği
c. Stres yaratmayacak stok yoğunluğu düşüklüğü d. Self-pollution (kendi kendini kirletme) yaratmama
e. Kontrollü ve mümkün olduğunca az antibiyotik kullanımı f. Kimyasal kullanmama
h. Uygun yemleme ve yönetim stratejisi belirleme i. Çevresel kapasite/ taşıma kapasitesi tayini j. Uygun yerleşim alanı seçme (derinlik, akıntı vb) k. Atıkların bertaraf edilmesi
l. Uygun ve ileri teknoloji kullanma
Kısaca, akuakültür tüm ülkelerde, gıda üretimi, istihdam yaratma, doğal balık stoklarının desteklenmesi ve özellikle kırsal ve kıyısal bölgelerin sosyo-ekonomik gelişiminde önemli rol oynamaktadır (Okumuş, 1997).
Braga (1999)’na göre ise sürdürülebilir balık yetiştiriciliği için yapılması gerekenler ;
1. .Ekosistemin hassas dengesini korumak:
a. Doğal çevrenin tahrip olmaması için balık çiftliklerinin yerlerini sınırlamak. b. Balık artıklarını yok etmek için biyolojik filtrelerin kullanımı.
c. Havuzlar, su kaynakları ve filtrasyon sistemleri arasında tampan bölge oluşturmak.
2. Yöre insanının geleneksel geçim kaynaklarını korumak:
a. Çiftliklerin yöre balıkçılarının ve balık yumurtlama bölgelerinin yerini almayacak şekilde konumlanması.
b. Yöre insanlarını balıkçılık alanlarına, ormanlara ve tarımsal alanlara serbest giriş hakkını garantilemek.
3. Tersine dönen net protein kaybı:
a. Yemlerinde çok az yada hiç balık eti içermesine gerek duyulmayan balıkların yetiştirilmesi.
b. Herbivor (otcul) olan türlerin yetiştirilmesini teşvik etmek.
4. Doğaya balık kaçışını engellemek:
b. Kaçış yolları için çiftlikleri sıkı denetlemek ve kafesleri ve balık tutulan ekipmanları iyi şartlarda tutmak, bakımlarının iyi yapmak.
c. Yeni türler yetiştirmek yerine, yerel türler yetiştirmek.
d. Transgenik teknoloji yerine geleneksel üreme ve yetiştirme programları kullanmak.
5. Havuz kurma , kaldıma ve düzene sokma: a. Balıkların stok oranını düşürmek.
b. Kimyasal, antibiyotik ve ilaç kullanımını yasaklamak veya girişini sınırlamak. c. Havuzları nadasa bırakmak.
d. Atıkları düzenli olarak temizlemek. e. Düzenli olarak bakım sağlamak.
f. Aynı büyüklükteki arazinin rehabilitasyonunu (eski sağlığına kavuşturmak) sağlamak.
g. Diğer tarım üretiminin yerini sıra ile yer değiştirmek ve çeşitli türleri de korumak.
6. Suyun devir daimini sağlamak:
a. Balık çiftliklerinden su kullanımı için ücret almak ve devir-daim teknolojisi için market geliştirme.
b. Devir-daim teknolojisinin geliştirilmesi için yatırım yapmak.
7. Diğer sektörler ile kaynaşmak ve ortak çalışmayı sağlamak: a. Evsel atık suları balıkların beslenmesinde kullanmak. b. Yörede mevcut maddeleri yem yapımında kullanmak. c. Balıkla birlikte bitki (sebze vb) yetiştirmek.
d. Balık çiftliklerinin gübresinin tarımsal arazilerde kullanmak. e. Balık çiftliklerindeki suyun diğer sektörlerde tekrar kullanmak.
f. Kapalı devre üretimi ve kaynakların iyi kullanımı için vergi teşviki sağlamak. g. Sürdürülebilir akuakültürden elde edilen ürünleri sertifikalandırmaktır.
1.1.6. İçsularda Ağ Kafeslerde Balık Yetiştiriciliğinin Çevresel Etkisinin Modellenmesi
Sistemin özelliklerini analiz etmek için kullanılan sentez araçları olarak modeller, yalnızca problemi öngörmez aynı zamanda tüm sistemin reaksiyonlarını da açığa çıkarabilir. Modeller, “gerçeğin basitleştirilmiş bir resmi” olarak genellikle problemi çözmek için kullanılır. Su kalitesi modelleri çeşitli su kaynaklarının özelliklerini, noktasal veya dağınık kaynakların neden olduğu alıcı su kalitesini tahmin ederler (Şen ve Koçer, 2003a).
İç sularda kafes kültürünün çevresel etkisini tahmin etmek için kullanılan modellerin durum değişkenleri kültür metoduna göre değişiklik göstermektedir. Entansif kafes kültürü için özellikle sisteme giren fosfor yükü kullanılırken, yarı entansif ve ekstansif kafes kültür metotları için sistemin primer üretiminden yararlanılması önerilmektedir. Böylece entansif yetiştiricilikte çevreye yemle giren ne kadar fosforu sistemin taşıyabileceği ve ne kadar balık üretimi yapılabileceği tahmin edilebilir (Beveridge, 1984).
Kullanılan modellerin tahmin hataları alanı geniştir. OECD (1982) verilerin ±%20 hatalı olabileceğini ileri sürerken, Rechow (1983) su kütlesinin üst havza karakteristikleri ve hidrolojik değişkenlerden fosfor konsantrasyonunun tahmininin çoğu zaman ±%30 hataya neden olabileceğini bildirmiştir.
1.1.6.1. Fosfor ve Balık Yemi
Fosfor, normal büyüme ve kemik gelişimi, asit-baz düzenleme mekanizmasının korunması, lipid ve karbonhidrat metabolizması için tüm balıklar tarafından alınması zorunlu bir elementtir. Fosfor bakımından yetersiz yemler iştah kaybına neden olur, normal besin dönüştürümünü ve gelişmeyi önler ve ileri durumlarda kemik oluşumunu etkileyerek ölüme yol açar. Balıkların sudaki çözünmüş fosforu absorpsiyon oranı genellikle çok
düşük olduğundan, fosfor gereksinimlerini asıl olarak yemlerden karşıladıkları bilinmektedir (Ketola, 1975; Lall, 1979).
Fosfor ve ışık, ılıman ve tropikal tatlı sularda üretimi sınırlayan temel faktörler olduğundan, su kütlesine ışık iklimini ileri derecede etkileyen materyallerin veya fosforun girişi prodüktiviteyi değiştirir (Pantalu, 1979) Bununla birlikte entansif kafes kültür metotlarında stoklanabilir balık miktarının belirlenmesinde primer prodüktivite ihmal edilir. Ancak ekstansif ve yarı-entansif kafes kültüründe kullanılabilir.
Ilıman bölgelerde entansif alabalık kültürü için kullanılan yemlerin büyük çoğunluğu ticari olarak üretilen kuru pelet yemlerdir. Avrupa’da bazı çiftlikler hala balık atıkları kullanıyor olmakla birlikte, çoğu ülkelerde yem olarak balık atıkları kullanımı yasaklanmıştır Yapılan çalışmalarda ticari alabalık yemlerinin ortalama fosfor içeriğinin yaklaşık % 1,5 olduğu belirlenmiştir (Tacon and De Silva, 1983).
Bir çok nedenle balık kültürü süresince yem kayıplarının oluşması kaçınılmazdır. Alabalıklar gibi yüzeye yakın beslenen balıkların çoğu görerek beslenirler (Blaxter, 1980) ve balık biyomasının bazı fonksiyonları ile pozitif ilişkili olarak yalnızca belirli boyuttaki besin öğelerini alırlar (Wankowski and Thorpe, 1978;). Belirli boyuttaki alabalıklar için önerilen büyüklük kategorisi dışındaki yem öğeleri yenmez ve pratikte atıklara katkıda bulunur. Kafes kültüründe yem kayıplarının önemli nedenlerinden birisi de, doğal akıntılar ve yemleme süresince balıkların kafeste oluşturduğu türbülansla yemlerin kafes dışına çıkmasıdır (Coche,1978).
Özetle fosfor, balıkların neredeyse yalnızca yemden almaları gereken esansiyel bir mineraldir. Entansif kültür için geliştirilen yemlerin çoğunluğu gereksinim miktarı kadar veya kısmen balıklar tarafından kullanılamayan formda fosfor içerirler. Alabalıklar gibi boyut seçici tercihlere sahip balıklar hasar görmüş peletleri yemezler ve yenmeyen yemler atık olarak çevreye katılır. Buna ek olarak paketleme ve taşıma süresince oluşan ve yem paketinin yaklaşık % 2 oranında kabul edilen toz yemler de genellikle çevreye atık olarak girmektedir (Beveridge, 1984).
1.1.6.2. Fosfor Kayıpları Miktarının Belirlenmesi
Penczak ve ark. (1982) tarafından yürütülen çalışmada, Gleboike Gölü’nde (Polonya) alabalık kafes kültüründen çevreye atık girişi, karbon, azot ve fosfor giriş ve çıkışları tayin edilerek belirlenmiştir. Çevreye toplam nutrient girişinin (Nutçevre), yemle eklenen (Nutyem) ve hasat edilen balıklar tarafından asimile edilen nutrientlerin (Nutbalık) miktarları arasındaki farka eşit olduğu hesaplanmıştır (Nutçevre= Nutyem- Nutbalık). Çalışmada pelet yem ve atık balıkların karışımından elde edilen bir yem kombinasyonu kullanılmıştır. Yemlerin ve hasat edilen balıkların karbon, azot ve fosfor içeriği tayin edilmiş ve göle giren nutrient yükleri hesaplanmıştır. Kullanılan yemin fosfor içeriği ve sindirilebilirliğine bağlı olarak çevreye giren toplam fosfor yükü değişebilir. Gökkuşağı Alabalığı kafes kültürü için yaygın yemden yararlanma oranı (YYO) değerleri 1,5-2,0:1 arasındadır ve bu nedenle üretilen her ton balık için çevreye giren toplam fosfor yükü 17-25 kg arasında değişir (Beveridge, 1984). Yapılan çalışmalara dayanarak entansif kafes yetiştiriciliği için toplam yem kaybının % 10-30 arasında olduğu tahmin edilmektedir (Collins, 1971; Penczak et al., 1982). Penczak et al. (1982) sindirilen fosforun yalnızca % 32’sinin (verilen yemin % 23’ü) asimile edildiğini ve kullanıldığını, kalan kısmın dışkı ve ürin ile atıldığını göstermiştir.
1.1.6.3. Fosfor Yüküne Sucul Ekosistemin Tepkisinin Modellenmesi
Uygun modelin seçimi öncelikle kullanım amacına ve mevcut verilerin niteliğine bağlıdır (Jorgensen, 1980). Göl veya baraj göllerinde fosfor yüklenmesi ile ilgili olarak çok sayıda model geliştirilmiştir. Bu modellerin bazıları Çizelge 1.7’de verilmektedir. Fosfor yükündeki artışa sucul ekosistemlerin tepkisini belirlemek için kullanılan modeller temel olarak iki tiptir; alg gelişimini yöneten anahtar fiziksel, kimyasal ve biyolojik işlemlerin matematiksel temsili olarak tanımlanabilen “dinamik modeller” ve göl-baraj gölü çalışmalarından elde edilen verilerin kullanıldığı “istatistiksel modeller”. Dinamik modeller kullandıkları parametre sayısı bakımından büyük değişiklikler gösterirler. Bununla birlikte Straskraba (1982) tarafından yürütülen bir çalışmada, az sayıda değişken
içeren basit modellerin fazla sayıda değişkenli çok daha karmaşık modeller kadar doğru tahminler verdiği kanıtlanmıştır. Deneysel verilere dayalı istatistiksel modeller ilk olarak Vollenweider (1968) tarafından tanımlanmış ve daha sonra Kirchner and Dillon (1975) ve Jones and Bachman (1976) tarafından geliştirilmiştir. Bu modellerin tümünde, göl ve baraj göllerindeki fosfor konsantrasyonu çeşitli kütle dengesi eşitlikleriyle tahmin edilmeye ve trofik durum ile ilişkilendirilmeye çalışılmıştır. Bu modeller birçok veritabanı kullanılarak ayarlanmış, test edilmiş ve doğrulanmıştır (Beveridge, 1987). İç sularda kafes kültürü taşıma kapasitesini tahmin etmek için, Dillon and Rigler (1974) tarafından geliştirilen fosfor kütle dengesi modeli tercih edilmektedir. Bu model ılıman ve tropikal bölgelerin sığ ve derin göl ve baraj göllerinde kullanılarak test edilmiştir (Mueller, 1982).
Çizelge 1.7. Fosfor yüklemesi ile ilgili bazı modeller
Model Veri Tabanı Kaynak
68 Orta-Batı Baraj Gölü, ABD Vollenweider, 1976 Mueller, 1982
75 Kuzey Amerika Gölü 68 Orta-Batı Baraj Gölü, ABD
Jones & Bachmann, 1976 Mueller, 1982
704 Doğal ve Yapay Avrupa ve Kuzey Amerika Gölü
Canfield & Bachmann, 1983
271 Doğal Avrupa ve Kuzey Amerika Gölü
Canfield & Bachmann, 1983
433 Yapay Avrupa ve Kuzey Amerika Gölü
Canfield & Bachmann, 1983
704 Doğal ve Yapay Avrupa ve Kuzey Amerika Gölü
Canfield & Bachmann, 1983
18 Kanada Gölü
68 Orta-Batı Baraj Gölü, ABD
Dillon & Rigler, 1974 Mueller, 1982 87 Avrupa ve K.Amerika Gölü 14 Norveç Gölü 18 Dağ Gölü 31 Kuzey Amerika Gölü 24 Sığ Göl ve Baraj Avrupa OECD, 1982
[ ]
) T (1 q L P 2 1 w s + =[ ]
ρ) (0.65 z L 0.84 P + =[ ]
ρ) (L/Z) (0.0926 z L 0.49 P 0.510 + =[ ]
ρ) (L/Z) (0.0942 z L 0.8 P 0.422 + =[ ]
ρ) (L/Z) (0.0569 z L 0.8 P 0.639 + =[ ]
ρ) (0.257 z 0.603 P + =[ ]
W T 1 L P + =[ ]
ρ z R) -(1 L P =1.1.7. Konu ile İlgili Ülkemizde Yapılan Çalışmalar
Pulatsü (2002); yüzey alanı 6,5 km2, hacmi 95,0 hm3, ortalama derinliği 14,6 m olan Kesikköprü Baraj Gölü için taşıma kapasitesinin tahmininde Beveridge (1984) tarafından geliştirilen fosfor bütçe modelini uygulamıştır. Nisan 2000’de su örneklerinin ortalama fosfor miktarı 53,1 mg/m3 olarak tayin edilmiştir. Dillon and Rigler (1974) tarafından ılıman bölge gölleri için kabul edilebilir maksimum fosfor konsantrasyonuna (60 mg/m3) dayanarak, göle yüklenebilecek maksimum fosfor miktarını 6,9 mg/m3 ve kafes kültüründen kaynaklanan yüklenmenin 5,87 g/m2/yıl olarak hesaplamıştır. Kullanılan ticari pelet yemin fosfor içeriğinin % 1,1 ve yemden yararlanma oranının 1,24 olduğunu, buna göre Kesikköprü Baraj Gölü’nün taşıma kapasitesinin 3335 ton/yıl olacağını tahmin etmiştir.
Verep ve ark. (2003) ise Uzungöl’ün genel hidrografik özellikleri ve taşıma kapasitesi üzerine yaptıkları çalışmada; Uzungöl çevresinde tespit ettikleri 3 istasyonda biyokimyasal oksijen ihtiyacı, kimyasal oksijen ihtiyacı, askıda katı madde, amonyum azotu, nitrit azotu, nitrat azotu, toplam krom, toplam çinko, toplam nikel, toplam bakır, sülfat, sülfit, deterjan miktarları ile pH ve sıcaklık değerlerini belirlemişlerdir. Araştırmada 3 istasyonda toplam azot (sırasıyla 174; 216; 413 mg/m3) ve toplam fosfor (sırasıyla 34,8; 43,2; 82,6 mg/m3) miktarlarını tayin etmişlerdir. Dillon and Rigler (1974)’in ılıman bölge
gölleri için önerdiği fosfor konsantrasyonuna dayanarak, göle yüklenebilecek maksimum fosfor miktarının 16,8 mg/m3 olabileceğini, kafes kültüründen kaynaklanan yüklenmenin 47,043 g/m2/yıl olarak olduğunu ve göle giriş suyuna göre Uzungöl’ün taşıma kapasitesinin 1,5 ve 2,0 yem değerlendirme oranına göre 930 ton/yıl ile 503 ton arasında olacağını hesaplamışlardır.
2. MATERYAL VE METOT
2.1. Çalışma Sahası
Karakaya Baraj Gölü 380 8' ile 390 13' doğu boylamları, 380 47' ile 380 8' kuzey enlemleri arasında yer alır (Şekil 2.1). Baraj gölünde tespit edilen maksimum derinlik Kömürhan Köprüsü civarında (70 m) tespit edilmiştir. Karakaya Baraj Gölü’nü besleyen ana kaynak olan Fırat Nehri’nin debisi Keban Baraj Gölü’nün mansabından sonra işletmeden bırakılan ve dolu savaktan atılan suya göre değişmektedir. Buna göre Ocak-Aralık (2006) arasında Keban Baraj Gölü’nde salınan toplam su miktarı 20 278 582 458 m3
(ortalama debi 664 m3/sn) ve Karakaya Baraj Gölü’nde salınan toplam su miktarı 19 444 866 754 m3 (ortalama debi 652 m3/sn) olarak kaydedilmiştir (DSİ kişisel görüşme).
Karakaya Baraj Gölü’nü ana kol olan Fırat Nehri dışında, yanlardan Sultansuyu, Tohma Çayı ve diğer küçük dere ve çaylar beslemektedir. Karakaya Baraj Gölü ile ilgili diğer bazı bilgiler Çizelge 2.1’de verilmiştir.
Çizelge 2.1. Karakaya Baraj Gölü Rezervuar Karakteristikleri (DSİ kişisel görüşme, 2006)
Minimum işletme kotu 670 m Maksimum işletme kotu 693 m Maksimum göl hacmi 9,58x109 m3 Maksimum göl alanı 268 km2
Aktif hacmi 5,58x109 m3
Hidrolojik karakteristikleri
Drenaj sahası 80.538 km2
Yıllık ortalama akım 23 554 x 109 m3
2.2. Su Kalite Parametrelerinin Ölçümlerinde Kullanılan Materyal ve Yöntem
Baraj Gölü’nde gökkuşağı alabalığı entansif kafes kültürü için taşıma kapasitesinin hesaplanmasında, mevsimlik periyotta baraj gölünün üst ve alt bölgeleri arasında kalan toplam 6 istasyondan su yüzeyi ile 5 m derinlikten alınan örneklerde toplam fosfor analizleri yapılmış, fosfor miktarları yüzey ve 5 m derinlikteki ortalamalara göre hesaplanmıştır. İstasyonların ilki nehir olarak baraj gölüne giren, sonuncusu ise çıkan suyu temsil edecek şekilde seçilmiştir.
Su örneklerinin pH, sıcaklık ve özgül iletkenlik değerleri YSI 63 model ölçüm cihazı, çözünmüş oksijen ve doygunluk (%) değerleri YSI 55 model ölçüm cihazı ile arazide ölçülmüştür. Su örnekleri istasyonlarda yüzeyden elle daldırma ve 5 m derinlikten Nansen Şişesi ile alınmıştır. APHA (1985)’ de verilen; toplam fosfor analizi için filtrelenmemiş örnek önce persülfat digesyon metodu ile yüksek sıcaklıkta ayrıştırılarak ortofosfata indirgenmiş, ardından ayrıştırılmış örneklerde askorbik asit metodu ile ortofosfat tayin edilmiştir.
2.3. Çalışmada Kullanılan Modelin Açıklanması
Bir su kütlesindeki toplam fosfor konsantrasyonuyla ilgili Vollenweider (1968)’ın orijinal modelini geliştiren Dillon and Rigler (1974), gölün boyutları, su yenilenme süresi, giren fosfor ve sedimentte tutulan fosfor kısmını ilişkilendirerek fosfor yüklenmesi modelini oluşturmuştur:
[ ]
ρ
z R) -L(1 P = Burada; [P] = Toplam fosfor (g/m3)L = Toplam fosfor yüklenmesi (g/m2
-yıl)
z = ortalama derinlik (m)
ρ = göl suyu yenilenme süresi (yıl-1)
R = sediment tarafından tutulan fosfor kısmı
Beveridge (1984) ve Dillon and Rigler (1974) tarafından geliştirilen ilişkiyi kullanarak bir göl veya baraj gölünün kafes kültüründen kaynaklanan fosfor yüklenmesini, taşıma kapasitesini ve kültürü yapılabilecek balık miktarını hesaplarken bir adımlar yaklaşımı önermiştir. Buna göre:
Adım 1: Bir göl veya baraj gölünün entansif kafes kültürü potansiyelini belirlemek için, su kütlesindeki mevcut fosfor konsantrasyonu [P] belirlenmelidir. Ilıman bölgelerdeki çoğu göl ve baraj gölünde yıl içerisinde termal tabakalaşma oluşması, tayin edilen fosfor konsantrasyonunun tüm su kütlesini temsil etmesini güçleştirmektedir. Tabakalaşma süresince fosforun algler tarafından kullanıldığı epilimnion ve fosforun daha ziyade sediment-su kolonu arasındaki ilişkilerle yönetildiği hipolimnion arasında fosfor bakımından belirgin bir fark bulunabilir. Dillon and Rigler (1974); Vollenweider (1976) ve OECD (1982) ilkbahar ve sonbahar karışımı süresince tayin edilen fosfor konsantrasyonunun ılıman sularda göldeki fosfor konsantrasyonunu temsil edeceğini göstermiştir. Toplam fosfor konsantrasyonunun aylık değişimini ortaya koyan araştırmalar
mevcut değil veya yapılamıyorsa, ilkbahar ve sonbahar karışımı süresince yapılan tayinlerde kullanılabilir. Ancak bu çalışmada sonbahar dönemine ait fosfor ölçümleri bulunmadığından; kış (Mart), ilkbahar (Mayıs) ve yaz (Temmuz) dönemi fosfat ölçümlerine dayanılarak hesaplama gerçekleştirilmiştir. Model her üç dönemin ortalama fosfor değerleri yanında her dönem için fosfor ortalamaları da ayrıca modelde kullanılmıştır. Wetzel (1975), ilkbahar ve sonbahar dönemleri fosfor değerinin gölleri için benzerlikler gösterdiğini belirtmiştir. Buna göre üç dönemin (en düşük-kış, en yüksek-yaz, homojen-ilkbahar) ortalama fosfor değeri modelde kullanılması yolu tercih edilmiştir. Ayrıca; çevresel hassasiyet çerçevesinde fosfor değerinin en yüksek olduğu dönem dikkate alınarak mevsimlik fosfor değerleri de modelde özellikle kullanılmış ve sonuçlar sunulmuştur.
Adım 2: Bir su kütlesinin entansif kafes kültüründen kaynaklanan fosfor girişi konsantrasyonu ∆[P], su kütlesi için maksimum kabul edilebilir fosfor konsantrasyonu [Pf] ve su kütlesinin fosfor konsantrasyonu [Pi] arasındaki farkla belirlenir. Dillon ve Rigler (1974), ılıman bölge gölleri için kabul edilebilir fosfor konsantrasyonunu [Pf] 60 mg/m3 olarak bildirmiştir;
∆[P] = [P]
f - [P]i .
Dillon ve Rigler (1974) tarafından geliştirilen fosfor yüklenmesi modeli balık kafeslerinden kaynaklanan yüklenmeye uygulanırsa, aşağıdaki model ortaya çıkar:
[ ]
ρ . z ) R (1 L P ∆ = B − − B =[ ]
B B R -1 . z . P L = ∆ ρBurada;
LB = Entansif balık kültürü için göl veya baraj göllerinin taşıma kapasitesi (mg/m2 yıl) ∆[P] = Kabul edilebilir maksimum fosfor konsantrasyon [P
f] ile kafes kültüründen önceki fosfor konsantrasyon [P
i] arasındaki fark (mg/m 3) z = Ortalama derinlik (m)
ρ = Göl suyu yenilenme süresi (1/yıl)
RB = Entansif balık kültüründen kaynaklanan fosforun sediment tarafından tutulan kısmı z = V /A
Ortalama derinlik ( z );
göl hacmi (V) ile yüzey alanının (A) oranına eşittir.
Su yenilenme süresi (ρ) giren suyun gölde bekleme süresi veya giren suyun gölden çıkması için gereken süredir. Bir yılda gölden çıkan su miktarı ile (Q) göl hacminin (V) oranına eşittir:
ρ = Q / V
Göle giren fosforun sedimentte tutulan kısmı (tutulma katsayısı; R), giriş ve çıkış sularının ortalama fosfor miktarı, göldeki ve sedimentteki ortalama fosfor konsantrasyonu tayin edilerek belirlenir. Bunun yanı sıra Larsen and Mercier (1976), Kuzey Amerika’daki baraj gölleri için (n=73) su yenilenme süresiyle fosfor tutulma katsayısı arasında önemli bir ilişki (r=0,79) belirlemiştir. Buna göre:
R = 1/(1+0,515 ρ 0,551) RB= x + [(1 - x) R]
X = Sedimente çökelen toplam fosfor oranı (0,45-0,55)
Adım 3: Göl veya baraj göllerinde entansif kafes kültürü için taşıma kapasitesi hesaplandıktan sonra, YYO (yemden yararlanma oranı) değeri kullanılarak göl yüzey alanında yetiştiriciliği yapılacak balık miktarı hesaplanabilir. Bu hesaplama balık üretimi için (ton/yıl) YYO oranına bağlı olarak ticari yemlerin içeriğindeki fosforun ne kadarının
çevreye gireceğine dayanılarak yapılır. Ticari pelet alabalık yemlerinin fosfor içeriği yaklaşık % 1,5 (Pyem) ve alabalık dokularının fosfor içeriği (kuru ağırlığı için) % 0,48 (Pbalık) kabul edilerek, 1 ton alabalık üretimiyle çevreye salınan fosfor miktarı (Pçevre):
Pçevre= Pyem- Pbalık
Pçevre (YYO=1,0 için) = 15,0-4,8 = 10,2 kg P/ton alabalık Pçevre (YYO=1,5 için) = 22,5-4,8 = 17,7 kg P/ton alabalık Pçevre (YYO=2,0 için) = 30,0-4,8 = 25,2 kg P/ton alabalık Pçevre (YYO=2,5 için) = 37,5-4,8 = 32,7 kg P/ton alabalık
Bu durumda 1 ton alabalık üretimi için çevreye 10,2 – 32,7 kg arasında fosfor salınmaktadır.
Ülkemizde yemden yararlanma oranı; özellikle akış rejimine bağlı olarak yem kaybının fazla olduğu kafes alanları göz önüne alınarak genelde 1,5 ile 2,0 arasında değişmektedir (Emre ve Kürüm, 1998, Aydın, 2006). Bu nedenle bu çalışmada; Ağ kafeslerde alabalık yetiştiriciliği için 1,5 ve 2,0 yemden yararlanma oranlarının kullanımı tercih edilmiştir. Ayrıca Verep ve ark. (2003) Uzungöl’de yaptıkları çalışmada 1,5 ve 2,0 YYO tercih etmişlerdir.
3. BULGULAR
3.1. Karakaya Baraj Gölü’ nün Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri
Ölçülen pH değerlerinin aylara ve istasyonlara göre değişimi Şekil 3.1’de verilmiştir. Ölçülen pH değerleri 7,8 – 8,9 arasında değişmiştir. pH değeri genellikle istasyonların 0 ve 5 m derinliklerinde önemli farklılıklar sergilememiştir. Bununla birlikte Mart ayından itibaren pH değerlerinde artış ortaya çıkmış ve Temmuz ayında daha yüksek değerler kaydedilmiştir. 7,6 7,8 8 8,2 8,4 8,6 8,8 9 İs t 1-0 m İs t 1-5m İs t 2-0 m İs t 2-5 m İs t 3-0 m İs t 3-5m İs t 4-0 m İs t 4-5m İs t 5-0 m İs t 5-5m İs t 6-0 m İs t 6-5m İstasyonlar pH
Mar.06 May.06 Tem.06
Şekil 3.1. pH değerinin aylara ve istasyonlara göre değişimi
Ölçülen sıcaklık değerlerinin aylara ve istasyonlara göre değişimi Şekil 3.2.’de verilmiştir. En düşük sıcaklık Mart ayında Keban Baraj Gölü’nün çıkış suyu olan 1. istasyonun 5 m derinliğinde 7,1 ºC olarak ve en yüksek sıcaklık Temmuz ayında 4. istasyonun yüzey suyunda 29,7 ºC olarak ölçülmüştür. Mayıs ayından itibaren sıcaklığın alabalık için stres oluşturacak derecelere ulaşması, gölde ağ kafeslerde alabalık yetiştiriciliğini sınırlayacaktır.
5 10 15 20 25 30 İs t 1 -0 m İs t 1 -5 m İs t 2 -0 m İs t 2 -5 m İs t 3 -0 m İs t 3 -5 m İs t 4 -0 m İs t 4 -5 m İs t 5 -0 m İs t 5 -5 m İs t 6 -0 m İs t 6 -5 m İstasyonlar S ıc ak lık ( ºC )
Mar.06 May.06 Tem.06
Şekil 3.2. Sıcaklığın aylara ve istasyonlara göre değişimi
Ölçülen özgül iletkenlik değerlerinin aylara ve istasyonlara göre değişimi Şekil 3.3’de verilmiştir. En düşük özgül iletkenlik 250 µS/cm olarak ölçülmüştür.
200 250 300 350 400 İs t 1 -0 m İs t 1 -5 m İs t 2 -0 m İs t 2 -5 m İs t 3 -0 m İs t 3 -5 m İs t 4 -0 m İs t 4 -5 m İs t 5 -0 m İs t 5 -5 m İs t 6 -0 m İs t 6 -5 m İstasyonlar Ö zg ül il et ke nl ik ( µ S /c m )
Mar.06 May.06 Tem.06
Ölçülen çözünmüş oksijen miktarlarının aylara ve istasyonlara göre değişimi Şekil 3.4.’de verilmiştir. Sıcaklığın daha yüksek olduğu yüzey suyunda, 5 m derinliktekine göre daha düşük çözünmüş oksijen ölçülmüştür. Ölçülen doygunluk değerlerinin aylara ve istasyonlara göre değişimi Şekil 3.5.’de verilmiştir. Sıcaklık artışı sonucu çözünmüş oksijen miktarı azalsa da, Baraj Gölünde daima yüksek oksijen doygunluğuna ulaşması ve yüksek çözünmüş oksijen değerleri Gölün kafes kültüründe kullanımı için önemli bir avantaj sağlamaktadır. 6 8 10 12 İs t 1 -0 m İs t 1 -5 m İs t 2 -0 m İs t 2 -5 m İs t 3 -0 m İs t 3 -5 m İs t 4 -0 m İs t 4 -5 m İs t 5 -0 m İs t 5 -5 m İs t 6 -0 m İs t 6 -5 m İstasyonlar Ç öz ün m ü ş o ks ije n (m g/ L)
Mar.06 May.06 Tem.06
Şekil 3.4. Çözünmüş oksijen miktarının aylara ve istasyonlara göre değişimi
60 70 80 90 100 110 İs t 1-0 m İs t 1-5m İs t 2-0 m İs t 2-5 m İs t 3-0 m İs t 3-5m İs t 4-0 m İs t 4-5m İs t 5-0 m İs t 5-5m İs t 6-0 m İs t 6-5m İstasyonlar D oy gu nl uk ( % )
Mar.06 May.06 Tem.06
Ölçülen toplam fosfor miktarlarının aylara ve istasyonlara göre değişimi Şekil 3.6.’da verilmiştir. Toplam fosfor Mart ayında daha düşük miktarlarda tayin edilirken, Temmuz ayında en yüksek değerlerde kaydedilmiştir.
7,0 11,0 15,0 19,0 23,0 27,0 İs t 1 -0 m İs t 1 -5 m İs t 2 -0 m İs t 2 -5 m İs t 3 -0 m İs t 3 -5 m İs t 4 -0 m İs t 4 -5 m İs t 5 -0 m İs t 5 -5 m İs t 6 -0 m İs t 6 -5 m İstasyonlar T op la m F os fo r (m g/ m 3 )
Mar.06 May.06 Tem.06
Şekil 3.6. Toplam fosfor miktarlarının aylara ve istasyonlara göre değişimi
Bu durum göllerde ilkbaharla birlikte aşırı alg üremesi sonucu toplam fosfor artışının, Mayısla başladığını ve alg topluluğunun yaz aylarında en yüksek bolluğa ulaştığı tahmin edilmektedir (Mart 12,06 mg/m3; Mayıs 13,4 mg/m3; Temmuz 18,05 mg/m3).
3.2. Taşıma Kapasitesinin Hesaplanması
Modeli hesaplanmasında birkaç değişken dikkate alınmış ve farklı koşullarda taşıma kapasitesinin durumu değerlendirilmiştir:
a. Bunların ilki kabul edilebilir fosfor [Pf] miktarıdır. Dillon and Rigler (1974), [Pf] değerini 60 mg/m3 olarak belirtmiş olmakla birlikte, benzer ve daha ileri tarihlerde ötrofik göllerin toplam fosfor miktarları genellikle 30 mg/m3 olarak kaydedilmektedir. Genel özelliklerine göre ötrofik olarak sınıflandırılan göllerin çoğunluğu 30 mg/m3 miktarın
üzerinde toplam fosfor içermektedir. Taşıma kapasitesinin hesaplanmasında önerilen 60 mg/m3 (Pf1) miktarın yanı sıra, baraj gölünün ekolojik bütünlüğünün bozulmaması dikkate alınarak, alt sınırının belirlenmesinde 30 mg/m3 (Pf2) olarak kullanılacaktır.
b. Yemdeki fosforun partikül olarak sedimente çökelme oranı % 45-55 arası bildirilmiştir. Bu nedenle RB değeri hesaplanırken fosforun çökelme oranı ortalama (% 50) kabul edilerek hesaplanacaktır.
c. Diğer önemli değişken kullanılacak yemlerin fosfor içeriğidir. Teknolojik gelişmeler sonucunda yemdeki fosfor miktarı düşük oranlara indirilmiş olmakla birlikte, yemin bir işletmede en önemli gider ve ülkemizde yetiştiricilerin çevreye karşı duyarsızlığı dikkate alınarak, yemin fosfor içeriği % 1,5 kabul edilmiştir.
d. Yemden yararlanma oranı özellikle akış rejimine bağlı olarak yem kaybının fazla olduğu kafes alanları göz önüne alınarak 1,5 ve 2,0 olarak kabul edilecek ve ayrı ayrı hesaplanacaktır. Göl alanı (km2) A 268 x 106 Göl hacmi (m3) V 9,58 x 109 Çıkan su hacmi (m3) Q 19,5 x 109 Fosfor yüklenmesi (mg/m3) ∆[P1] (Pf= 60 mg/m3) ∆[P2] (Pf= 30 mg/m3) ∆[P]= [Pf] - [Pi]
P
çevre YYO:1,5 içinYYO:2,0 için
17,7 25,2
Ortalama derinlik (m) z= V/A 35,75
Yenilenme süresi (1/yıl) ρ= Q/V 2,035
Fosfor tutulma katsayısı (R) 1/(1+0,515 ρ 0,551) 0,568 Balıkçılıktan kaynaklanan fosfor tutulma oranı RB=x + [(1 - x) R] 0,785
Çevresel hassasiyet dikkate alınarak sudaki fosfor miktarının en fazla olabileceği mevsimleri karakterize eden aylar içinde taşıma kapasitesi hesaplanmıştır. Bunlar;
Mart ayında ölçülen toplam fosfor değerlerinin ortalaması (Pi) 12,06 mg/m3 dür. Buna göre: ; LB= ∆ [P]. z. ρ.A / (1-RB ). 106 .Pçevre
Kapasite 1. Kabul edilebilir fosfor konsantrasyonu 60 mg/m3 kabul edilerek taşıma kapasitesi:
YYO 1,5 için kapasite 244 276 ton alabalık/yıl YYO 2,0 için kapasite 171 575 ton alabalık/yıl
Kapasite 2. Kabul edilebilir fosfor konsantrasyonu 30 mg/m3 kabul edilerek taşıma Kapasitesi:
YYO 1,5 için kapasite 91 412 ton alabalık/yıl YYO 2,0 için kapasite 64 206 ton alabalık/yıl
0 50 100 150 200 250 300 Kapasite1 Kapasite2 10 3 to n al ab al ık /y ıl FCR1.5 FCR2.0
Mayıs ayında yapılan ölçümlerle tespit edilen ortalama fosfor değeri (Pi) 13,40 mg/m3
bulunmuştur. Buna göre: LB= ∆ [P]. z. ρ.A / (1-RB ). 106 .Pçevre ;
Kapasite 1. Kabul edilebilir fosfor konsantrasyonu 60 mg/m3 kabul edilerek taşıma kapasitesi:
YYO 1,5 için kapasite 237 448 ton alabalık/yıl YYO 2,0 için kapasite 166 779 ton alabalık/yıl
Kapasite 2. Kabul edilebilir fosfor konsantrasyonu 30 mg/m3 kabul edilerek taşıma Kapasitesi
YYO 1,5 için kapasite 84 584 ton alabalık/yıl YYO 2,0 için kapasite 59 411 ton alabalık/yıl
0 50 100 150 200 250 Kapasite1 Kapasite2 10 3 to n al ab al ık /y ıl FCR1.5 FCR2.0
Temmuz ayında yapılan ölçümlerle tespit edilen ortalama fosfor değeri (Pi) 18,05 mg/m3 bulunmuştur. Buna göre: LB= ∆ [P]. z. ρ.A / (1-RB ). 106 .Pçevre;
Kapasite 1. Kabul edilebilir fosfor konsantrasyonu 60 mg/m3 kabul edilerek taşıma kapasitesi
YYO 1,5 için kapasite 214 000 ton alabalık/yıl YYO 2,0 için kapasite 150 000 ton alabalık/yıl
Kapasite 2. Kabul edilebilir fosfor konsantrasyonu 30 mg/m3 kabul edilerek taşıma Kapasitesi
YYO 1,5 için kapasite 61 000 ton alabalık/yıl YYO 2,0 için kapasite 43 000 ton alabalık/yıl
0 50 100 150 200 250 Kapasite1 Kapasite2 10 3 to n al ab al ık /y ıl FCR1.5 FCR2.0
Şekil 3.9. Karakaya Baraj Gölü’nde Temmuz ayı için yetiştirilebilecek alabalık miktarı
Mevsimsel ortalama alındığında ise ortalama fosfor değeri (Pi) 14,50 mg/m3 bulunmuştur. Buna göre senelik yetiştirilebilecek alabalık miktarı hesaplanmıştır. Buna göre: LB= ∆ [P]. z. ρ.A / (1-RB ). 106 .Pçevre;
Kapasite 1. Kabul edilebilir fosfor konsantrasyonu 60 mg/m3 kabul edilerek taşıma kapasitesi
YYO 1,5 için kapasite 231 843 ton alabalık/yıl YYO 2,0 için kapasite 162 842 ton alabalık/yıl
Kapasite 2. Kabul edilebilir fosfor konsantrasyonu 30 mg/m3 kabul edilerek taşıma Kapasitesi
YYO 1,5 için kapasite 78 979 ton alabalık/yıl YYO 2,0 için kapasite 55 474 ton alabalık/yıl
0 50 100 150 200 250 Kapasite1 Kapasite2 10 3 to n al ab al ık /y ıl FCR1.5 FCR2.0
4. TARTIŞMA VE SONUÇ
Karakaya Baraj Gölü yaklaşık 35,75 m ortalama derinliği ve 268 km2 yüzey alanı ile kafeslerde alabalık yetiştiriciliği yapmak isteyen yatırımcıların dikkatini çekmiş ve Tarımsal Üretimi Geliştirme Genel Müdürlüğü’nden alınan bilgiye göre; yüzey alanı sınırlaması temelli öngörülen toplam proje kapasitesi dolmuştur Ancak yüzey alanı dikkate alınarak belirlenen kapasite sağlıklı olmayıp, ötrofikasyon parametreleri dikkate alınarak çevresel kapasiteyi gözeten modellerin kullanılmasına ihtiyaç duyulmuştur. Bu çalışmada bu ihtiyaca cevap verebilecek ve yaygın olarak kullanılan; bir su kütlesindeki toplam fosfor konsantrasyonuyla ilgili Vollenweider (1968)’ın orijinal modelini geliştiren Dillon and Rigler (1974)’in gölün boyutları, su yenilenme süresi, giren fosfor ve sedimentte tutulan fosfor kısmını ilişkilendirerek fosfor yüklenmesine dayalı model kullanılmıştır. Bu nedenle alabalık yetiştiriciliğinde ön plana çıkan çözünmüş oksijen ve sıcaklık parametrelerinin yanında; çevresel kapasite içinde fosfor konsantrasyonu ön plana çıkmaktadır.
Karakaya Baraj Gölü ölçülen sıcaklık değerlerinin aylara ve istasyonlara göre değişimi Şekil 3.2.’de verilmiştir. En düşük sıcaklık Mart ayında 7,1 ºC olarak ve en yüksek sıcaklık Temmuz 29,7 ºC olarak ölçülmüştür. Emre ve Kürüm (1998)’ e bildirişleri dikkate alındığında Mayıs ayından itibaren Karakaya Baraj Gölü su sıcaklığı alabalık için stres oluşturacak derecelere ulaşmaktadır. Bu durum gölde ağ kafeslerde alabalık yetiştiriciliğini sınırlayacaktır. Buna karşılık baraj gölünde ölçülen çözünmüş oksijen miktarları alabalık kültürü için uygun bir durum sergilemektedir (Şekil 3.4; Şekil 3.5). Sıcaklık artışı sonucu çözünmüş oksijen miktarı azalsa da, daima yüksek oksijen doygunluğunun mevcut olması; Emre ve Kürüm (1998)’ ün alabalıklar için uygun oksijen değerleri bildirişleri dikkate alındığında Karakaya Baraj Gölünün kafes kültüründe kullanımını için önemli bir avantaj sağlamaktadır.
Karakaya Baraj Gölü’nde 3 aylık 6 adet istasyonun yüzey ve 5 m derinliğinde alınan su örnekleriyle, gölün ortalama toplam fosfor miktarı 14,5 mg/m3 olarak hesaplanmıştır. Baraj gölündeki fosfor değişimleri Şekil 4.1’de verilmektedir. Bu ortalama değer göz önüne alındığında OECD (1982) verilerine göre Karakaya Baraj Gölü mezotrofik özellikte bir göl özelliği göstermektedir (Çizelge 4.1).
9,0 12,0 15,0 18,0 21,0 24,0 İs t 1 İs t 2 İs t 3 İs t 4 İs t 5 İs t 6 O rt T op la m F os fo r (m g/ m 3 )
Şekil 4.1. İstasyonlar ve gölde ortalama toplam fosfor miktarları
Çizelge 4.1. OECD (1982) ‘nin göllerin fosfor miktarına göre (mg/m3) trofik sınıflandırılması (Şen ve Koçer, 2003b’den düzenlenerek)
Trofik seviye Wetzel
(1975) Whittaker (1975) Taylor ve ark. (1980) OECD (1982) Hakanson ve Jansson (1983) Nürnberg (1996) Ultraoligotrofik <1-5 Oligotrofik <1-5 <10 16,2-386 <10 <10 Oligo-mezotrofik 5-10 Mezotrofik 5-10 10-30 10,9-95,6 8-25 10-30 Mezo-ötrofik 10-30 Ötrofik 10-30 >30 3,0-17,7 20-100 31-100 Hiperötrofik 30->5000 1200 750- >80 >100
Dillon and Rigler (1974) kabul edilebilir fosfor yükünü 60 mg/m3 olarak
bildirmişse de, bir çok araştırmacı toplam fosfor miktarını için ötrofikasyon sınırı 30 mg/m3 olarak bildirmiştir (Çizelge 4.1). Bu durum, göllerin taşıma kapasitesinin
hesaplanmasında 30 mg/m3 olarak kabul edilmesi ekosistem bütünlüğünün korunmasında daha etkin olacaktır. Üstelik, Vollenweider (1968), göllerin kabul edilebilir ve tehlikeli azot ve fosfor yüklenmesini çok daha düşük miktarlarda bildirmiştir (Çizelge 4.2).
Çizelge 4.2. Farklı derinliklerdeki göllerde izin verilen fosfor yüklenmesi (Vollenweider, 1968)
Derinlik (m) İzin verilebilir yük (g P/m2-yıl) Tehlikeli yük (g P/m2-yıl) 5 0,07 0,13 10 0,10 0,20 50 0,25 0,50 100 0,40 0,80 150 0,50 1,00 200 0,60 1,20
Karakaya Baraj Gölü’nün gökkuşağı alabalığı entansif kafes kültürü için taşıma kapasitesi, kabul edilebilir fosfor yüklenmesi 60 mg/m3 kabul edildiğinde 13,7 kg P/m2-yıl ve kabul edilebilir fosfor yüklenmesi 30 mg/m3 kabul edildiğinde 4,7 kg P/m2-yıl olarak hesaplanmıştır. Buna göre, ortalama derinliği yaklaşık 35,75 m ve yüzey alanı 298 km2 olan Karakaya Baraj Gölü’nde kabul edilebilir fosfor yüklenmesi 60 mg/m3 (Pfi 60 mg/m3), kabul edildiğinde yetiştirilebilecek balık miktarı yemden yararlanma oranı 1,5 için 232x103 ton/yıl ve yemden yararlanma oranı 2,0 için 163x103 ton/yıl olarak hesaplanmıştır. Kabul edilebilir fosfor yüklenmesi 30 mg/m3 (Pfi 30 mg/m3 ) kabul edildiğinde, Karakaya Baraj Gölü’nde yetiştirilebilecek balık miktarı, yemden yararlanma oranı 1,5 için 79,0x103 ton/yıl ve yemden yararlanma oranı 2,0 için 55,5x103 ton/yıl olarak hesaplanmıştır (Çizelge 4.3). Ancak çevresel hassasiyetler dikkate alındığında Karakaya Baraj Gölü fosfor konsantrasyonunun en yüksek olduğu Temmuz ayı için hesaplanan taşıma kapasitesi 43 000 ton olarak hesaplandığından; bu değerin üzerine çıkılmamalıdır.
