Bentik Makro Omurgasız İzleme Yöntemleri

Transkript

1 Biyolojik ve Hidromorfolojik İzleme Konulu Hizmetiçi Eğitim Programı Kasım 2014 Bentik Makro Omurgasız İzleme Yöntemleri Yrd. Doç. Dr. Gürçay Kıvanç AKYILDIZ Pamukkale Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi D Blok, D101 Hidrobiyoloji Lab. gkakyildiz@pau.edu.tr 2014 Kasım, Antalya

2 En basit tanımı ile; omurgası olmayan, ½ mm den büyük (.) hayvan gruplarıdır. Kısaca Bentos olarak adlandırılırlar. Taş, kaya, çakıl Krustase (Kerevit) Sucul bitkiler Habitat Sediment, kum, çamur Molluska Bentos Sucul kurtçuklar Döküntü, çürümüş odun, birikinti Böcek larvaları

3 NERELERDE BULUNURLAR?

4 NERELERDE BULUNURLAR? Bir akarsu sisteminde; taban büyük omurgasızlarının dağılımı farklı zonlara ayrılmıştır. Omurgasız gruplarının her bir zonda işgal ettiği alan, zonlar arasında farklılık göstermektedir.

5 NERELERDE BULUNURLAR? Gruplar Beslenme Şekilleri Shredder s (Parçlayıcılar) Döküntü, Otçul (Etçil) Collector s (Toplayıcılar) Filtering (Süzücüler) Gathering (Toplayıcılar) Scraper s, Grazers (Kazıyıcı ve Otlayıcılar) Predators (Avcılar) Piercers (Deliciler) Döküntü, Otçul (Etçil) Döküntü, Otçul (Etçil) Otçul, Döküntü Etçil (Döküntü) Belirsiz Sıvılar

6 NE ZAMAN BULUNURLAR? Bu dönemlerde birçok böcek grubu daha derinlere (çamur dipleri) iner veya taş yüzeylerinde inaktif duruma geçerler. Kış Bahar En fazla baharda üreme dönemlerinden önce YIL Sonbahar Yaz

7 EKOLOJİK ÖNEMLERİ NEDİR? Bentos un (özellikle balıklar açısından) besin zincirindeki yeri çok önemlidir. Birçok omurgasız, besin zincirinin en altında yer alan alg ve bakteri gibi canlılar ile beslenirler. Bazı gruplar sudaki bitki ve odun parçlarını, döküntüleri parçalayarak beslenirler.

8 Suların Biyolojik izlenmesinde kullanılmak üzere kabul edilmiş tüm tatlı su organizmaları arasından bentik omurgasızlar ı (özellikle sucul böcekler, akarlar, yumuşakçalar, kabuklular ve kurtlar) en sık tavsiye edilen gruptur (1986 Hellawell, Bonada ve ark 2006, Carter ve ark 2006).

9 Bentik Algler Protozoalar Bakteriler BİYOİNDİKATÖR OLARAK KULLANILAN ORGANİZMALAR Makrofitler Balıklar Taban Büyük Omurgasızları

10 Kirliliğe Hassas Taban Büyük Omurgasızları Sağlıklı bir akarsu, çeşitli kirliliğe hassas omurgasızlara sahip olacaktır. Trichoptera Ephemeroptera Plecoptera Coleoptera (Psephenidae) Lymnaeidae Megaloptera Coleoptera (Elmidae) Planaria

11 Kirliliğe Az Çok Duyarlı Taban Omurgasızları Zygoptera Neuroptera Bivalvia Amphipoda Anisoptera Tipulidae Athericidae İsopoda

12 Kirliliğe Töleranslı Taban Büyük Omurgasızları Bazı omurgasızlar, kirli sularda hayattta kalabilir ve hatta daha iyi gelişebilirler. Sağlıksız bir akarsuda, kirliliğe hassas olmayan birkaç çeşit omurgasız bulunabilir. Simulidae Oligochaeta Chironomidae Physidae Hirudinea

13 NO TS NO TÜRKÇE ADI MAKROOMURGASIZ 1TS 6469 EN TS EN ISO TS EN ISO TSEN ISO TS EN TS EN TSEN ISO Su Kalitesi-Biyolojik Numune Alma Metotları-Sudaki Bentik Makro-Omurgasızlardan Kepçe Ağı İle Numune Alma Kılavuzu Su Kalitesi-Nehirlerin Biyolojik Sınıflandırılması-Bölüm 1: Nehir Dibi Makro Omurgasızların İncelenmesinden Elde Edilen Biyolojik Kalite Verilerinin Yorumlanması İçin Kılavuz Su Kalitesi-Nehirlerin Biyolojik Sınıflandırılması-Bölüm 2: Nehir Dibi Makroomurgasızlarının İncelenmesinden Elde Edilen Biyolojik Kalite Verilerinin Sunumu İçin Kılavuz Su Kalitesi - Derin Sularda Makro-Omurgasızlardan Numune Alma - Kalitatif ve Kantitatif Numune Alıcılar İle Koloni Şeklindeki Numune Alıcıların Kullanım Kılavuzu Su kalitesi - Ekolojikdeğerlendirme için pupal exuviae of Chironomidae (Order Diptera) numunesinin alınması ve işlenmesine dair kılavuz Su Kalitesi-Sığ Tatlı Sularda Taşlık Zemindeki Bentik Makro Omurgasızlardan Kantitatif Numune Almada Kullanılan Numune Alıcıların Tasarımı vekullanımı Su kalitesi- Deniz yumuşak dip makrofaunasından kantitatif olarak numune alınması ve numunelerin hazırlanması kılavuz

14 Tetanoz aşısı

15

16 El kepçesinin ağ gözü açıklığı 0,5-0,75 mm arasındadır. Tekmeleme tekniğinde el kepçesinin ağız kısmı akıntıya karşı gelecek şekilde konumlandırılmış ve önünde kalan kısım yukarıdan aşağıya olmak üzere ayak ile karıştırılarak, akıntının da etkisi ile ağın içine dolması sağlanmıştır.

17 Akıntının az olduğu yerlerde ise kepçe karıştırılan bölge üzerinde sallanarak örneğin içeri girmesi sağlanır. Örnek alınırken istasyonda bulunan farklı habitatlar bulunma bolluklarına göre örneklenir. Örneğin, taşlık alan kumluk alandan daha fazla ise taşlık alanın daha fazla örneklenmesi yapılır.

18

19 Akarsuyun her bölgesine ulaşmanın mümkün olmadığı daha derin sularda istasyon yakınında köprü vb. yapıların olması durumunda köprünün üzerinden ekman kepçesi kullanılarak örnekler toplanır. Ekman kepçesinin kapanması sırasında araya sıkışan taşlardan dolayı tam kapanamaması ve bir kısım örneğin kaybının olması durumunda toplanan o örnekler geri bırakılır ve örnekleme başka noktada tekrarlanır.

20 Toplanan örnekler ağ açıklığı ile aynı açıklığa sahip (0,5-0,75 mm) elek kullanılarak kaba materyalden ayrılır. Bu şekilde hem laboratuvara taşınacak örnek hacmi azaltılır, hem de büyük taşların taşıma esnasında örneklere zarar vermesi önlenir. Örnekler arazide %70'lik etil alkole alınarak, ışık geçirmeyen polietilen saklama kaplarında muhafaza edilir. Laboratuvara götürülen örneklerden her istasyona ait her bir familya ayrı kaplarda, içinde istasyon ismi-koordinatları, arazi tarihi ve familyanın ismi olacak şekilde etiketlenir.

21

22 Bentik Makroomurgasız örneklerinin teşhisinde; Ephemeroptera takımına ait türlerin teşhisinde Belfiore (1983), Belfiore vd. (2000), Macan (1979), Tanatmış (1993), Tanatmış ve Demirsoy (1999), Elliott (1977), Elliott vd. (1988), Oligochaete türlerinin teşhisinde Cook (1971), Brinkhust (1986) ve Timm (1990); Gammarus türlerinin teşhisinde Karaman ve Pinkster (1987), Karaman ve Pinkster (1977a), Karaman (1973), Karaman ve Pinkster (1977b); Diptera takımına ait türlerin teşhisinde Şahin (1984), Şahin (1991), Cranston vd. (1987), Papp ve Darvas (1997), Papp ve Darvas (1998); Hemiptera takımına türlerin teşhisinde Macan (1965), Hungerford (1948); Coleoptera takımına ait türlerin teşhisinde Nilsson and Holmen (1995); Trichoptera takımına ait türlerin teşhisinde Wallace vd. (1990); Odonata takımına ait türlerin teşhisinde Demirsoy (1982), Askew (1988), kullanılan kaynaklardır. Brinkhust vd. (1974), Boucherd (2004), Mandaville (2002), Kruse ve Pritchard (1982), Birmingham (2005), Macan (1977a), Macan (1977b), Nilsson (1996), Nilsson (1997) kaynakları tüm sucul fauna öğelerinin teşhisi için başvurulan kaynaklardır.

23

24

25

26 Biyolojik izlemenin kısa tarihçesi Su Çerçeve Direktifi (SÇD) Direktifi 2000/60/EC, nehirler, göller, yeraltı ve geçiş (nehir ağzı) ve kıyı suları kapsayan mevzuat bir bütün olarak 2000 yılında kabul edilmiştir. Su Çerçeve Direktifi izleme için herhangi bir özel yöntemlerin kullanılması zorunlu olmadığından, 2006 yılında bir biyomonitoring kullanım kılavuzu hazırlandı; bu araç Su Çerçeve Direktifi altında su kalitesinin izlenmesi için uygun bir yöntem seçimi kolaylaştırmak için bir kılavuz olmayı hedeflemektedir. Belirli bir izleme aracın veya yönteminin seçiminde iki önemli kriter vardır: maliyet-etkililik (costeffectiveness) ve amaç - uygunluk (fit-for-purpose).

27 Gerekçe (I) ekolojinin teorik kavramlarından türetilmeli (II) akılcı olmalı (III) Potansiyel ekolojik işlevleri değerlendirebilmeli (IV) potansiyel genel insan etkisini ayırabilmeli (yani, antropojenik bozukluğu tanımlayabilmeli) (V) Potansiyel antropojenik etkiyi türlerine ayırabilmeli (İnsan etkisinin farklı dağılım ve gruplarını ayırt edebilmeli)

28 Uygulama (VI) Örnekleme ve tasnifi maliyetleri düşük (arazi çalışmaları) ve deneyler standart olmalı (laboratuar yaklaşımlar) (VII) Örnekleme protokolü basit olmalı (VIII) Sistematik teşhis maliyetli düşük olmalı (teşhis için hiçbir uzmanlık gerekli olmamalı)

29 Performans (IX)Büyük ölçekli uygulanabilirliği Olmalı (eko veya biyocoğrafik bölgeler arası) (X) Genel olarak insan etkisi değişikliklerin güvenilir bir göstergesi olmalı (XI) Farklı insan etkisi değişimlerinin güvenilir göstergesi olmalı (XII) İnsan etkisini Lineer ölçekte belirleyebilmeli

30 Saprobik indeks, belirlenen bu 12 kirterden sadece 1 tanesine uymaktadır. Çünkü; oksijen bazlıdır ve Kuzey akarsularında iyi sonuç verirken Güney ve durağan sularda iyi sonuç vermez, bu sebeple tüm Avrupa sularında uygulanamaz.

31 Biyomarkör; Toksik maddlerin molekülerde, hücrede ve dokuda verdiği hasarı belirleyen biyokimyasal ölçümlerdir. Örneğin, metal zehirlenmesi varsa MT (metallotiyonin) enziminde bir artış gözlenir. Oksidaz, asetilkolinesteraz, selülaz / carbohydrase, genotoksisite, iyon düzenlenmesi, stres proteinleri ya da oksidatif stres enzimleri gibi biyomakörler özellikle omurgasızlarda sıklıkla kullanılmaya başlanmıştır. Bunun yararı ise toksik etki daha yüksek organizasyonlu canlıları etkilemeden erken uyarı sistemi gibi bizi uyarmasıdır. Tek bir biyomakör insan etkisini göstermeye yetmeyebilir, ancak 12 kiterden 6 tanesini karşılayabilir. Özellikle düşük canlı sayısı ve ucuz maliyet en önemli avantajlarındandır.

32 Bioassay ve toksik testler; bir organizmanın, bir toksik maddeye karşı etkisini büyüme, beslenme oranı, pupa devresi, davranış, morfoloji, ya da üreme gibi çeşitli dönemlerde değerlendirmektir. (toksik seviye tespiti, invitro deneyler ve biyoakumülasyon). Bu testlerde her türlü insan ve dış çevre (oksijen ve ısı gibi) etkisini ucuz ve standart bir şekilde ölçülüp değerlendirilebilir. 12 kriterden 10 tanesini karşılaması bakımından önemlidir.

33 Dalgalı asimetri; Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera, Odonata, Coleoptera ve Hemiptera kullanarak, bu omurgasızların göstermiş oldukları asimetri, insan etkisini belirten bir biyolojik izleme aracı olarak kullanılmaktadır. EPT, ve OCH sık kullanılan yaygın ve basit değerlendirme araçlarındandır. Örnek alması ve tayinleri nispeten kolay olmasına rağmen çok iyi arazi taraması yapılması ve örnek sayısının çok olması gerekir. Bazı insan etkilerine ve çevresel değişimlere hassas olması sebebi ile 12 kiterden 7 tanesini karşılamaktadır.

34 Multimetrik Yaklaşımlar; populasyonun yapısı işlevi ve çevresi ile olan ilişkilerini değerlendiren bir yöntemdir. Bu yaklaşımın değerlendirmelerini 5 değişik kategori altında toplayabiliriz: 1- taxa zenginliği (familya, cins ve tür bazında) 2- Density = abundans (toplanan tüm canlı sayısı) 3- komunite diversity (çeşitlilik) indeksi (Shannon s indeks) 4- fonksiyonel beslenme grup oranı (parçalayıcı, süzücü, ) 5- biyotik indeks 12 kriterden 10 tanesini karşılaması bakımından önemlidir.

35 Multimetrik Yaklaşımlar Kirliliğin etkilerinin değerlendirilmesinde çoğunlukla üç temel indeks kullanılır I. Diversity indeksler Simpson s, Shannon İndeks, Shannon-Wiener(Gerritsen et al. 1998), Menhinick, Margalef, and McIntosh II. Comparison İndeks Renkonen s (1938) percent similarity index Pinkham Pearson (1976) Canberra metric (Lance and William 1967)

36 Multimetrik Yaklaşımlar III. Biyotik indeksler BBI (Belgian Biotik index), BMWP (Biological Monitoring Working Party), ASPT (Average Score Per Taxon), EBI (Extended Biotic Index), IBE (Indice Biotico Esteso), BMWQ (Spanish Biological Monitoring Water Quality), SIGNAL (Australian Index), SASS (South African Score System)..e.g. EPT İndex ( Plafkin et al., 1989) Family Biotic İndex, (Hilsenhoff, 1982)

37 Biyolojik izleme araçları ve kriterlere uygunluk Çok değişkenli Yaklaşımlar ; multi metrik yaklaşıma çok benzer ve insan etkisini daha çok istatistik metotlar ile analiz eden bir yaklaşımdır. Daha çok noktasal kaynaklı sorunlara daha çok önem verir. Biyomonitoring yaklaşım olarak her ülke değişik paket programlar oluşturmuşlardır. Örneğin UK RIVPACK (River In Vertebrate Prediction and Classification System) kullanmaktadır. Bu yaklaşım temelde beklenen populasyon yapısı ile (referans istasyon) mevcut durumu çok yönlü olarak değerlendirir (zenginlik, abundance, kayıp türler, fizikokimyasal veriler) ve istasyonlar arasında korelasyona göre sınıflama ve kümeleme yapar. Düşük maliyet önemlidir. 12 kriterden 9 tanesini karşılar.

38 Biyolojik izleme araçları ve kriterlere uygunluk Fonksiyonel Beslenme Gruplar; fonksiyonel beslenme grupları için kullanılan besin kaynağı türünü ve besleme mekanizmasını gösterir. Örneğin, kaynak bölgesinde yaprak parçalayan türler, otlayanlar orta kısımda ve toplayıcılar ise mansupda (akarsuyun döküldüğü yer) daha yoğun bulabiliriz. İnsan etkisi ile bu düzende meydana gelen bir bozukluk bize alarm verebilir. Aynı zamanda bu yaklaşım multimetrik ve çok değişkenli yaklaşım ile yakın ilişkilidir. 12 kriterden 9 tanesini karşılar.

39 Biyolojik ve Hidromorfolojik İzleme Konulu Hizmetiçi Eğitim Programı Kasım 2014 Bentik Makro Omurgasız İzleme Yöntemleri Yrd. Doç. Dr. Gürçay Kıvanç AKYILDIZ Pamukkale Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi D Blok, D101 Hidrobiyoloji Lab. gkakyildiz@pau.edu.tr 2014 Kasım, Antalya

40