Okyanus asitlenmesinin manila kum midyesinde (Ruditapes philippinarum) 57Co ve 134Cs biyobirikimine etkilerinin araştırılması

Abstract

Fosil yakıtların tüketilmesi gibi insan faaliyetleri deniz suyunda çözünen CO2 konsantrasyonunu artırmış bu artış deniz suyu pH'ının 0,1 birim azalmasına ve deniz suyunun karbonat kimyasının değişmesine neden olmuştur. Okyanus asitlenmesi denilen bu olay nedeniyle deniz suyu pH değeri endüstri devriminden beri %26 azalmıştır ve azalmanın 2100 yılında %176'ya ulaşması beklenmektedir. Denizel kabuklu yumuşakçalarda metallerin veya radyonüklidlerin biyokonsantrasyonu organizmanın ekofizyolojik özellikleri ve bulunduğu deniz suyunun özellikleriyle belirlenir. Ekonomik olarak önemli olan kabuklu yumuşakça türleri haliçler ve körfezler gibi kıyısal alanlarda eser elementlerin yüksek konsantrasyonlarına maruz kalmaktadırlar. Deniz suyunun asitliğinin artması midyeler gibi kalkerleşen deniz organizmalarında eser elementlerin ve metallerin birikimlerinin ve toksisitelerinin artmasına neden olabilmektedir. Bu bakımdan bu çalışmada 134Cs ve 57Co'nin manila kum midyesi Ruditapes philippinarum'da düşük pH koşullarında biyokonsantrasyonu çalışılmıştır. Kum midyeleri kontrol (8,1) ve iki düşük pH seviyesinde (7,5 ve 7,8) suda çözünmüş 134Cs ve 57Co'ye maruz bırakılmıştır. Bu iki metalin kum midyesinde alım ve atılım biyokinetikleri sırasıyla 21 ve 35 gün takip edilmiştir. Denge durumu konsantrasyon faktörünün 57Co için 7,5, 7,8 ve 8,1 (kontrol) pH değerlerinde sırasıyla 258 ± 10, 194 ± 6 ve 130 ± 5 olarak bulunması bu elementin asitlenmiş deniz suyu koşullarında kum midyesinde daha fazla biriktiğini göstermiştir. Kum midyesinde düşük pH koşullarında kobalt birikiminin artması kum midyesinin aragonit kabuğa sahip olması ve kullanılan deniz suyunun düşük tuzluluğa ve toplam alkaliniteye (AT) sahip olması ile açıklanmaktadır. Diğer taraftan, kum midyesinde 57Co atılımı kinetiği farklı pH seviyelerinde farklılık göstermemiştir. Kum midyesinin kabuğu ele alındığında, atılım deneyinin sonunda pH'ı düşürülmüş deniz suyu şartlarında (7,8 ve 7,5) günümüz şartlarına kıyasla 1,39 ve 1,23 kat daha yüksek 57Co bulunmuştur. 134Cs'ün birikimi düşük pH'dan etkilenmemiş, her üç muamelede de benzer konsantrasyon faktörü ve alım sabiti değerleri gözlenmiştir.

Anthropogenic activities like fossil fuel burning have increased dissolved CO2 concentration in seawater. That increase declined pH of seawater at 0,1 pH level and altered carbonate chemistry. Due to the phenomenon named `ocean acidification` seawater pH decreased 26% since industrial revolution and it is expected to decrease 170% in year 2100. Bioconcentration of a metal or radionuclide in a marine shelled mollusc is dominated by its own ecophysiological characteristics and the surrounding seawater. Economically important shelled molluscs are generally subjected to a high level of trace metals in coastal areas, including estuaries and bays. Acidified seawater poses a risk of increased accumulation and toxicity of trace metals and radionuclides in the calcifying marine organisms, including bivalves. Hence the bioconcentration of 134Cs and 57Co was investigated in manila clam Ruditapes philippinarum under declined pH conditions. Clams were exposed to dissolved 134Cs and 57Co at control and two lowered pH levels in laboratory conditions. Uptake and depuration kinetics of the two metals in the clam were followed for 21 and 35 days, respectively.The steady state concentration factor (CFss) of 57Co was found to be 258 ± 10, 194 ± 6 and 130 ± 5 at pH levels 7,5, 7,8 and 8,1 (control), respectively, thus demonstrating more efficient accumulation in acidified seawater compared to the control. Increased accumulation of cobalt in the lowered pH was elucidated mainly with the aragonitic shell of the clam, low salinity and alkalinity of seawater used in the experiment. However, the elimination of cobalt by the manila clam did not vary with regard to pH level. In the case of the clam's shell, 1,39 and 1,23 times higher 57Co activity was observed in the two acidified seawater conditions (7,8 and 7,5, respectively) compared to normocapnia at the end of the depuration phase. Accumulation of 134Cs was not strongly influenced by reduced pH, represented by an analogous uptake constant rate and CFss in each treatment.