Bir atıksu arıtma tesisinin deşarjı yalnız akarsuyun yüzey suyunu etkilemeyebilir. Kirleticiler akarsu yatağındaki iri sedimentlerin arasına girebilir, daha derindeki hiporeik zona taşınabilir veya yeraltı suyundan yüzeye çıkan temiz su tarafından kısmen seyreltilerek ekosistemin dirençliliğini artırabilir. Bu nedenle akarsu kirliliğinin yalnız su kolonundaki kimyasal konsantrasyonlarla değil, yüzey–yeraltı suyu arayüzündeki biyolojik işleyişle birlikte değerlendirilmesi önemlidir.

Bu çalışma, İsviçre'deki dört atıksu arıtma tesisi ile kirlenmiş bir yan kol–ana akarsu birleşim sisteminde Functional Trait (FTR) yöntemini uygulamıştır. Yöntem, akarsu yatağında yaşayan oligochaete taksonlarını yeraltı suyu exfiltrasyonunu gösteren, kimyasal kirliliğe duyarlı veya farklı derecelerde dirençli fonksiyonel gruplara ayırmaktadır.

Kimyasal veriler bütün hedef sistemlerde noktasal kirlilik baskısını doğrulamış; FTR analizleri de deşarjların mansabında biyolojik kalite ve ekosistem işleyişinde belirgin bozulmalar göstermiştir. Falkenstein, Bremblens, Vullierens, Villeret ve Marais–Drize sistemlerinde mansap örnekleri genel olarak daha düşük Ekolojik Potansiyel değerleri ve daha yüksek kirletici dirençli takson oranları göstermiştir.

Hiporeik zon analizleri iki farklı hidrolojik durumu ayırt etmeye yardımcı olmuştur. Bremblens'te güçlü yeraltı suyu exfiltrasyonuyla uyumlu FTR1 oranları %90'ın üzerinde kalmış ve derin zon görece daha korunmuş görünmüştür. Vullierens'te ise mansap hiporeik zonunda FTR1 büyük ölçüde azalırken çok dirençli FTR4 %70,8'e yükselmiş; kaynak bunu yüzey suyunun derine infiltrasyonu ve kirlenmiş materyalin interstisyel alanlarda birikimiyle ilişkilendirmiştir.

Bununla birlikte hidrolojik yön doğrudan fiziksel olarak ölçülmemiştir. Çalışmadaki infiltrasyon ve exfiltrasyon sonuçları biyolojik göstergelere dayanan ekohidrolojik çıkarımlardır. Ayrıca her saha yalnız tek kampanyada örneklenmiş ve dört alt örnek tek kompozit örnekte birleştirilmiştir. Bu nedenle çalışma güçlü bir uygulamalı biyomonitoring örneği olsa da klasik bağımsız tekrar içeren saha deneyi değildir.

Akarsu Gözenekli Matrisi Nedir?

Akarsu yatağı yalnız görünen yüzey suyundan oluşmaz. Çakıl, taş ve iri sedimentlerin arasındaki boşluklar da su, mikroorganizmalar ve omurgasızlar için önemli bir yaşam alanıdır.

Çalışma bu sistemi iki temel bölmede inceler:

• Kaba yüzey sedimentleri: Akarsu yatağının üstteki gözenekli tabakası.
• Hiporeik zon: Yüzey suyu ile yeraltı suyunun etkileştiği daha derin interstisyel bölge.

Bu iki bölme birlikte çalışmada “porous matrix” olarak adlandırılmaktadır.

Gözenekli matris kirleticileri tutabilir, dönüştürebilir veya yeraltı suyuna taşıyabilir. Aynı zamanda yeraltı suyunun akarsuya çıkması temiz su girdisi oluşturarak ekosistemin kendi kendini arındırma kapasitesini etkileyebilir.

Neden Oligochaeteler Kullanılıyor?

Oligochaeteler akarsu sedimentlerinde yaşayan ve kimyasal kirliliğe karşı farklı duyarlılıklar gösteren omurgasız gruplarıdır.

Bazı türler temiz ve yeraltı suyuyla bağlantılı koşullarla ilişkilendirilirken bazıları kirlenmiş sedimentlerde yaşayabilir. Bu özellik, topluluk yapısının yalnız “kaç tür var?” sorusundan daha fazla bilgi taşımasını sağlar.

FTR Grupları Ne Anlama Geliyor?

Bazı taksonların birden fazla FTR grubuna dahil edilebilmesi nedeniyle grup yüzdelerinin toplamı her örnekte zorunlu olarak %100 değildir.

Ekolojik Potansiyel Nasıl Hesaplanıyor?

Çalışmada fonksiyonel durumu özetlemek için aşağıdaki Ekolojik Potansiyel (EP) formülü kullanılmaktadır:

EP = Log2 [(%FTR1 + %FTR2 + 1) / (%FTR3 + %FTR4 + 1)]

Bu yapı duyarlı ve yeraltı suyu göstergesi grupları ile kirleticiye dirençli gruplar arasındaki dengeyi tek bir sayıda özetlemektedir.

Noktasal Kirlilik FTR Topluluklarında Nasıl Görünüyor?

Genel örüntü oldukça tutarlıdır: arıtma tesisi deşarjlarının veya kirlenmiş yan kolun mansabında duyarlı taksonlar azalırken kirleticiye dayanıklı taksonlar artmakta ve Ekolojik Potansiyel düşmektedir.

Falkenstein

Deşarja yakın ilk mansap noktasında FTR4'ün %61'e yükselmesi ve EP'nin negatife düşmesi güçlü biyolojik bozulmayla uyumludur.

Yaklaşık 1600 metre daha aşağıdaki ikinci noktada EP kısmen toparlanmaktadır. Kaynak bunu akarsu boyunca kirletici etkinin azalmasıyla ilişkilendirmektedir.

Bremblens

Yüzey sedimentleri mansapta belirgin biçimde bozulurken hiporeik zondaki FTR1 oranı %90'ın üzerinde kalmıştır.

Kaynak bunu güçlü yeraltı suyu exfiltrasyonunun daha derin interstisyel alanı kirletici etkiden kısmen korumasıyla ilişkilendirmektedir.

Vullierens

Vullierens'te durum Bremblens'in tersidir. Hiporeik zonda FTR1 %84,6'dan %10,4'e düşerken FTR4 mansapta %70,8'e çıkmıştır.

Kaynak bunu yüzeyden derine doğru artmış infiltrasyon ve kirlenmiş materyalin daha derin gözeneklerde birikmesiyle uyumlu bir biyolojik işaret olarak yorumlamaktadır.

Bu senaryo, yüzey suyundaki kirliliğin yalnız akarsuyu değil yeraltı suyu sistemini de etkileyebileceği bir kırılganlık durumuna işaret etmektedir.

Hiporeik Zon Neden Ek Bilgi Sağlıyor?

Kaba yüzey sedimentleri noktasal deşarj etkisini rutin olarak belirlemekte yeterli olabilir. Ancak yalnız yüzey örneği, kirletici suyun derine sızıp sızmadığını veya yeraltı suyundan gelen temiz exfiltrasyonun derin zonu koruyup korumadığını doğrudan ayırt edemeyebilir.

Bremblens ve Vullierens karşılaştırması bu farkı açıkça göstermektedir.

Bremblens: Güçlü FTR1 sinyali → exfiltrasyonla uyumlu → derin bölmede göreli dirençlilik.

Vullierens: FTR1 çöküşü ve FTR4 artışı → infiltrasyon ve derin kirletici birikimiyle uyumlu → daha yüksek yeraltı suyu kırılganlığı.

Bu nedenle hiporeik zon, rutin kirlilik tanısına ek olarak yüzey–yeraltı suyu arayüzünün nasıl çalıştığı hakkında daha ayrıntılı bilgi sağlayabilir.

Ancak Hidrolojik Akış Doğrudan Ölçülmedi

Çalışmada piezometrik yük, hidrolik gradient veya doğrudan dikey akış ölçümü yapılmamıştır.

Dolayısıyla infiltrasyon ve exfiltrasyon değerlendirmeleri biyolojik göstergelere dayalıdır. Bunlar kısa–orta dönemli ekohidrolojik eğilimlerin biyolojik işaretleri olarak okunmalıdır; anlık su akış yönünün doğrudan fiziksel ölçümü değildir.

Villeret ve Marais–Drize Sistemleri Ne Gösteriyor?

Villeret

En düşük EP deşarja en yakın S6 noktasındadır. Bu noktada Nais communis toplam bolluğun %72'sini oluşturmuştur.

Daha uzaktaki noktalarda EP'nin yeniden yükselmesi mansap boyunca kısmi toparlanmayla uyumludur.

Kimyasal incelemede yüksek konsantrasyonlu fakat kimliği henüz belirlenmemiş bir madde de saptanmıştır. Kaynak bunun yerel süt ve peynir endüstrisinin biyolojik arıtım süreçleriyle ilişkili olabileceğini tartışmaktadır; ancak maddenin toksisitesi bilinmemektedir.

Marais–Drize

Kirlenmiş Marais ve birleşim sonrası Drize noktasında duyarlı taksonlar azalırken dirençli taksonlar artmaktadır.

FTR1'in yine de yüksek kalması, çalışmada güçlü yeraltı suyu exfiltrasyonunun devam ettiğinin biyolojik göstergesi olarak yorumlanmaktadır.

FTR Yöntemi Rutin Su Yönetiminde Nasıl Kullanılabilir?

Çalışma iki kademeli bir yaklaşım önermektedir.

1. Rutin Düşük Maliyetli Tarama

Yalnız kaba yüzey sedimentleri incelenebilir.

Bu yaklaşım:

• noktasal kirlilik baskısını,
• büyük topluluk değişimlerini,
• kirleticiye dirençli taksonların artışını,
• yüzeye kadar ulaşan güçlü yeraltı suyu exfiltrasyonlarını

belirlemek için uygulanabilir bir ilk tarama sağlayabilir.

2. Yüksek Çözünürlüklü Ekohidrolojik Değerlendirme

Yüzey sedimentlerine hiporeik zon da eklendiğinde:

• derine kirletici infiltrasyonu,
• interstisyel kirli çamur birikimi,
• yeraltı suyu exfiltrasyonu,
• yüzey–yeraltı suyu arayüzünün kırılganlığı veya dirençliliği

hakkında daha ayrıntılı biyolojik bilgi elde edilebilir.

Çalışmanın Desteklediği Sonuçlar

• FTR yöntemi incelenen sistemlerde noktasal kirlilik baskısına duyarlı biyolojik sinyaller üretmiştir.
• Mansap noktalarında genel olarak EP düşmüş ve kirleticiye dirençli taksonların oranı artmıştır.
• Yüzey sedimentleri rutin point-source pollution taramasında kullanılabilir görünmektedir.
• Hiporeik zon analizi yüzey–yeraltı suyu etkileşimlerine ilişkin ek biyolojik bilgi sağlamaktadır.
• Bremblens güçlü exfiltrasyonla uyumlu göreli derin-zon dirençliliği göstermiştir.
• Vullierens derine infiltrasyon ve kirletici birikimiyle uyumlu daha kırılgan bir yapı göstermiştir.

Çalışmanın Tek Başına Kanıtlamadığı Sonuçlar

• Biyolojik FTR göstergeleri anlık hidrolojik akış yönünü doğrudan fiziksel olarak ölçmez.
• Her sahada bağımsız biyolojik tekrar bulunmadığı için klasik replicated saha deneyi değildir.
• Her saha yalnız tek kampanyada örneklendiğinden mevsimsel değişim aynı lokasyonda doğrudan ayrıştırılmamıştır.
• Fizikokimyasal veriler biyolojik indekslerle doğrudan paired correlation kurmak için kullanılmamıştır.
• Yöntemin bütün akarsu tiplerinde ve bütün kirletici türlerinde aynı doğrulukta çalıştığı gösterilmemiştir.
• Bulk DNA metabarcoding mevcut haliyle FTR için gereken doğru tür-oranı bilgisini sağlamamaktadır.

Örnekleme Tasarımının Kritik Sınırı

Her sahada 5–10 metre aralıklarla dört alt örnek alınmış ve tek bir kompozit örnekte birleştirilmiştir. Dolayısıyla saha içi bağımsız biyolojik tekrar yoktur.

Bu yaklaşım rutin biyomonitoring açısından örnek sayısını ve maliyeti azaltır; ancak saha içindeki küçük ölçekli varyasyonu klasik istatistiksel tekrarlarla değerlendirmeyi engeller.

Yazarlar ayrıca hiporeik zonlarda organizma sayısının bazen 50'nin altında olduğunu ve örneklerin ayrı analiz edilmesi halinde replicate başına yalnız birkaç birey kalacağını; bunun fonksiyonel yüzdeleri kararsızlaştıracağını belirtmektedir.

Zamansal Sınır

Her hidrolojik sistem tek bir kampanyada incelenmiştir. Bu nedenle aynı saha için yaz-kış veya yüksek-düşük akım koşullarındaki değişim bu araştırmada doğrudan karşılaştırılmamıştır.

Çalışma farklı mevsimlerde gerçekleştirilen çok sayıda saha uygulamasında benzer FTR sinyallerinin görülmesini yöntemin operasyonel dayanıklılığı lehine değerlendirmektedir; ancak uzun dönemli izleme için ek kampanyaların yararlı olacağını da açıkça kabul etmektedir.

Kaynak ve Yöntem Notu

Özgün başlık: Applicability of a Functional Trait-Based Methodology in Stream Porous Matrices for Assessing Point-Source Pollution and Vertical Exchange Dynamics

Yazarlar: Régis Vivien; Benoît J. D. Ferrari.

Kurum: Swiss Centre for Applied Ecotoxicology (Ecotox Centre), EPFL ENAC IIE-GE, Lausanne, Switzerland.

Corresponding author: Régis Vivien.

Dergi: Ecologies.

Bibliyografik kayıt: Ecologies 2026, 7, 89.

DOI: 10.3390/ecologies7030089.

Alınma tarihi: 3 Ağustos 2026.

Revizyon: 22 Ağustos 2026.

Kabul: 26 Ağustos 2026.

Yayın: 1 Eylül 2026.

Lisans: Creative Commons Attribution (CC BY).

Araştırma türü: Çoklu saha uygulamalı akarsu biyomonitoring çalışması.

Çalışma alanı: İsviçre'deki dört WWTP ve Marais–Drize yan kol/birleşim sistemi.

Biyolojik veri: Mevcut çalışmada 16 kompozit örnek ve 43 oligochaete taksonu.

Fonksiyonel göstergeler: FTR1, FTR2, FTRi, FTR3 ve FTR4.

Ekolojik indeks: Ecological Potential (EP).

Kimyasal doğrulama: Besin elementleri, organik karbon, mikrokirleticiler ve bazı bölgelerde metaller; ölçülen parametreler saha veri mevcudiyetine göre değişmektedir.

Temel metodolojik sınırlar: bağımsız saha içi tekrar yok; alt örnekler kompozit örnekte birleştirilmiş; her saha tek kampanyada örneklenmiş; dikey hidrolojik yön doğrudan fiziksel ölçüm yerine biyolojik göstergelerden çıkarılmıştır.

Finansman: Eawag Discretionary Funds ve Ecotox Centre.

Veri erişimi: Veriler makale ve Supplementary Materials içinde bulunmaktadır.

Çıkar çatışması: Yazarlar çıkar çatışması bildirmemektedir.

AI kullanım beyanı: Yazarlar makalenin dilini ve okunabilirliğini iyileştirmek amacıyla AI-assisted technologies kullandıklarını; nihai içeriği gözden geçirerek bilimsel sorumluluğu üstlendiklerini belirtmektedir.

Temel yorum sınırı: FTR yönteminin infiltrasyon ve exfiltrasyon sonuçları doğrudan hidrolik ölçüm değil, oligochaete topluluklarına dayanan biyolojik ekohidrolojik göstergelerdir.