For most of the year, the Gulf of Mexico is teeming with marine life, from tiny crustaceans to massive baleen whales. But every summer, disaster strikes. Around May, animals begin to flee the area. And soon, creatures that can’t swim or can’t swim fast enough begin to suffocate and die off in massive numbers. From late spring to early autumn, thousands of square kilometers along the coast become a marine dead zone— unable to support most forms of aquatic life.
Yılın büyük bir bölümünde, Meksika Körfezi, küçük kabuklulardan büyük kemikli balinalara kadar deniz yaşamı ile doludur. Ancak her yaz felaketler yaşanır. Mayıs ayı civarında hayvanlar bölgeden kaçmaya başlar. Çok geçmeden, yüzemeyen veya yeterince hızlı yüzemeyen yaratıklar büyük sayılarda boğulmaya ve ölmeye başlar. İlkbaharın sonlarından sonbaharın başlarına kadar, kıyı boyunca binlerce kilometrekare deniz ölü bir bölge hâline geliyor - su yaşamının çoğu biçimini destekleyemiyor.
This strange annual curse isn’t unique; dead zones like this one have formed all over the world. But to explore what’s creating these lethal conditions, we first need to understand how a healthy marine ecosystem functions.
Bu garip yıllık lanet benzersiz değil, bunun gibi ölü bölgeler tüm dünyada oluştu. Ancak bu ölümcül koşulları neyin yarattığını keşfetmek için önce sağlıklı bir deniz ekosisteminin nasıl çalıştığını anlamamız gerekir.
In any body of water that receives sufficient sunlight, plant-like organisms such as algae and cyanobacteria thrive. Clouds of algae streak the surface of deep waters, and in shallower regions, large seaweeds and seagrass cover the ground. Not only do these organisms form the foundation of local food chains, their photosynthesis provides the oxygen necessary for aquatic animals to survive.
Yeterli güneş ışığı alan herhangi bir su kütlesinde, algler ve siyanobakteriler gibi bitki benzeri organizmalar gelişir. Alg bulutları derin suların yüzeyini çizer ve sığ bölgelerde, büyük deniz yosunları ve deniz otları zemini kaplar. Bu organizmalar yalnızca yerel besin zincirlerinin temelini oluşturmaz, aynı zamanda fotosentezleri sudakilerin yaşaması için gerekli oksijeni sağlar.
Besides sunlight and C02, algae growth also depends on nutrients like phosphorus and nitrogen. While such resources are typically in short supply, sometimes the surrounding watershed can flood coastal waters with these nutrients. For example, a large rainstorm might wash nutrient-rich sediment from a forest into a lake. These additional resources lead to a massive increase in algae growth known as eutrophication. But rather than providing more food and oxygen, this surge of growth has deadly consequences. As more algae grows on the surface, it blocks sunlight to the plants below. These light-deprived plants die off and decompose in a process which uses up the water’s already depleted oxygen supply. Over time, this can reduce the oxygen content to less than 2 milligrams of oxygen per liter, creating an uninhabitable dead zone.
Güneş ışığı ve C02'nin yanı sıra, alg büyümesi ayrıca fosfor ve nitrojen gibi besin maddelerine de bağlıdır. Bu tür kaynaklar tipik olarak yetersiz olsa da, bazen çevredeki su havzası bu besin maddeleriyle kıyıya taşabilir. Örneğin, büyük bir yağmur fırtınası bir ormandaki besin açısından zengin tortuyu bir göle aşındırabilir. Bu ek kaynaklar, ötrofikasyon olarak bilinen alg büyümesinde büyük bir artışa yol açar. Ancak daha fazla yiyecek ve oksijen sağlamak yerine, bu büyüme dalgalanmasının ölümcül sonuçları vardır. Yüzeyde daha fazla alg büyüdükçe aşağıdakilerin güneş ışığını engeller. Bu ışıktan yoksun bitkiler ölür ve suyun hâlihazırda tükenmiş oksijen kaynağını kullanan bir süreçte ayrışır. Zamanla bu, oksijen içeriğini litre başına 2 miligram oksijenden daha aza indirerek yaşanmaz bir ölü bölge yaratabilir.
There are rare bodies of water that rely on natural eutrophication. Regions like the Bay of Bengal are full of bottom-dwelling marine life that has adapted to low-oxygen conditions. But human activity has made eutrophication a regular and widespread occurrence. Nutrient-rich waste from our sewage systems and industrial processes often end up in lakes, estuaries and coastal waters. And the Gulf of Mexico is one of the largest dumping zones on earth for one particular pollutant: fertilizer.
Doğal ötrofikasyona muhtaç olan nadir su kütleleri vardır. Bengal Körfezi gibi bölgeler, düşük oksijen koşullarına adapte olmuş, dipte yaşayan deniz yaşamıyla doludur. Ancak insan aktivitesi, ötrofikasyonun düzenli ve yaygın olmasını sağladı. Kanalizasyonlarımızdan ve endüstriyel süreçlerimizden gelen besin zengini atıklar genellikle göllere, haliçlere ve kıyı sularına karışır. Meksika Körfezi, belirli bir kirletici madde için dünyadaki en büyük boşaltma bölgelerinden biridir: Gübre.
American agriculture relies heavily on nitrogen and phosphate-based fertilizers. 31 states, including America’s top agricultural producers, are connected to the Mississippi River Basin, and all of their runoff drains into the Gulf of Mexico.
Amerikan tarımı, büyük ölçüde azot ve fosfat bazlı gübrelere dayanmaktadır. Amerika’nın en büyük tarım üreticileri de dâhil olmak üzere 31 eyalet Mississippi Nehri Havzası'na bağlıdır ve tüm akıntıları Meksika Körfezi’ne gider.
Farmers apply most of this fertilizer during the spring planting season, so the nutrient flood occurs shortly after. In the Gulf, decomposing algae sinks into the band of cold saltwater near the seafloor. Since these dense lower waters don’t mix with the warmer freshwater above, it can take four months for tropical storms to fully circulate oxygenated water back into the gulf.
Çiftçiler bu gübrenin çoğunu ilkbahar ekim mevsiminde kullanır, bu nedenle besin taşması kısa bir süre sonra gerçekleşir. Körfezde, ayrışan algler deniz tabanının yakınında soğuk tuzlu su şeridine gömülür. Bu yoğun alçak sular, yukarıdaki daha sıcak tatlı suyla karışmadığından, tropikal fırtınaların oksijenli suyu tekrar körfeze geri döndürmesi dört ayı bulabilir.
This dead zone currently costs U.S. seafood and tourism industries as much as $82 million a year, and that cost will only increase as the dead zone gets bigger. On average the gulf dead zone is roughly 15,000 square kilometers, but in 2019 it grew to over 22,000 square kilometers— approximately the size of New Jersey.
Bu ölü bölge şu anda ABD deniz ürünleri ve turizm endüstrilerine yılda 82 milyon dolara mal oluyor ve bu maliyet yalnızca ölü bölge büyüdükçe artacak. Ortalama olarak körfez ölü bölgesi kabaca 15.000 kilometre karedir, ancak 2019'da 22.000 kilometrekareye, yani yaklaşık olarak New Jersey büyüklüğüne ulaştı.
Human activity is similarly responsible for growing dead zones around the world. So what can be done? In the short term, countries can set tighter regulations on industrial run-off, and ban the dumping of untreated sewage into ocean waters. On farms, we can plant buffer zones composed of trees and shrubs to absorb runoff. However, long term solutions will require radical changes to the way we grow food. Farmers are currently incentivized to use techniques that reduce the health of the soil and rely heavily on nitrogen-rich fertilizers. But there would be less need for these chemicals if we restore the soil’s natural nutrients by planting diverse crops that manage soil erosion and fertility. Hopefully we can make these fundamental changes soon. Because if we don’t, the future of our marine ecosystems may be dead in the water.
İnsan faaliyeti, benzer şekilde dünyada büyüyen ölü bölgelerden sorumludur. Ne yapılabilir? Kısa vadede, endüstriyel yüzey akışa ilişkin sıkı düzenlemeler getirilebilir ve arıtılmamış kanalizasyonun okyanus sularına boşaltılmasını yasaklayabilir. Çiftliklerde, yüzey akışını emmek için ağaçlardan ve çalılardan oluşan tampon bölgeler yapabiliriz. Fakat, uzun vadeliler, gıda yetiştirmede köklü değişiklikler gerektirecek. Çiftçiler şu anda toprağın sağlığını azaltan ve büyük ölçüde azot bakımından zengin gübrelere dayanan teknikleri kullanmaya teşvik ediliyor. Ancak, toprak erozyonunu ve verimliliğini yöneten çeşitli mahsuller ekerek toprağın doğal besinlerini eski hâline getirirsek, bu kimyasallara daha az ihtiyaç olacak. Umarım bu temel değişiklikleri yakında yapabiliriz. Çünkü yapmazsak, deniz ekosistemlerimizin geleceği suda ölmüş olabilir.