MERMER VE TAŞOCAĞI İÇİN KULLANILAN KİREÇTAŞI KAYALARI YENİLENEBİLİR BİR SU KAYNAĞIDIR
MERMER VE TAŞOCAĞI İÇİN KULLANILAN KİREÇTAŞI KAYALARI YENİLENEBİLİR BİR SU KAYNAĞIDIR
DR. EŞREF ATABEY
Jeoloji Yüksek Mühendisi / Tıbbi Jeoloji Uzmanı / Yazar
Karstik akiferlerin (yer altı su depolarının) yoğun olarak bulunduğu Toroslar’da mermer ve taş ocaklarının açılmış olması tüm ekosistemi olumsuz etkilemekte, ormansızlaştırma nedeniyle iklim değişikliği nedeni olmakta ve yaşamı tehdit etmektedir.
Akdeniz bölgelerinin bazı büyük antik uygarlıklarının yaratıldığı ve geliştirildiği yer, karstik kaynakları etrafındadır. Orta Doğu, Yunanistan, Roma ve onların kolonilerindeki büyük antik kentler, karstik su kaynaklarının çevresinde gelişmiştir: Baalbek, Şam, Tire, Atina, Roma, Kartaca veya Nimes gibi yerler, karstik su kaynakları, su kemerleri ve su kemerleri aracılığıyla yayılmıştır.
Torosların, Munzurların karstik kireçtaşı kayaları, boşluklardan oluşan, esasen yer altı hidrografisine sahip olduğu Dünyanın su deposu bir bölgesi, yararlanılacak ilginç kaynaklara ve rezervlere sahip yer altı su depolarıdır.
Karst; karbonat, kalker ve dolomit kayalarında kurulmuş jeolojik bir oluşumdur. Her şeyden önce bir akifer (yer altı su deposu), yer altı suyunun biriktiği, dolaştığı ve çoğu zaman önemli kaynaklarda ortaya çıktığı bir oluşumdur. Genellikle dikkate değer ve çok özel bir yer altı suyu deposudur.
Küresel ölçekte, karstik kireçtaşı oluşumları Avrupa kıta yüzeyinin %12 ila 15’ini kaplar. Kireçtaşları geniş alanlarda yayılım gösteren ve kalsit (kalsiyum karbonat) mineralinden oluşan bir sedimanter kayadır. Kireçtaşı saf suyun içinde çözünmemesine karşın, ortamda çok az miktarda karbonik asit bulunuyorsa hemen çözünmeye başlar [1, 2]. Aşağıdaki haritada görüldüğü üzere, Türkiye’de Toroslar kuşağı ile Munzurlar hemen hemen tamamı ile diğer alanların birçok bölümü karstik kireçtaşlarıyla kaplıdır.
Torosların devamı olan Fransa’nın karstik kireçtaşı akiferleri, toplam içme suyu arzının %40’ına katkıda bulunuyor. Dünya nüfusunun yaklaşık %25’inin, karstik kireçtaşlarından çıkarılan yer altı sularından evsel su temin edildiği tahmin edilmektedir [3].
Ülkemizin yüzey alanının %20’sini kaplayan kireçtaşı kayaları yer altı suyunun yarıdan fazlasının kaynağıdır.
Hal böyle iken bilimsel temele dayanmadan gelişigüzel açılan mermer ve taş ocakları ile birer su depoları olan bu kireçtaşı kayaları birer birer ortadan kaldırılmaktadır.
Şekil 1- Türkiye kireçtaşı karstik bölgeleri haritası [4, 5].
Kireçtaşı akiferleri
Akifer; ekonomik olarak önemli miktarda suyu depolayabilen ve yeterince hızlı taşıyabilen geçirimli jeolojik birimlerdir. Akiferler, yer altı sularını tutması ve çekilebilmesi için, yüksek gözenekliliğe ve geçirgenliğe sahip olmalıdır [1]. Kireçtaşları bu anlamda en önemli akiferlerdir. Akiferde su dolaşır ve kayanın orijinal boşluklarında birikir. Tektonik deformasyonlar ile oluşan gözenekler veya süreksizlikler sonucu bu orijinal boşluklardan akan su, yer altında kanallar ve su yollarıyla hareket eder. Bu dönüşüm jeolojik ölçekte kısa bir süre içinde birkaç bin ile birkaç on binlerce yılda gelişir.
Kireçtaşı akiferleri içme suyu tüketimi, sulama ve sanayi için kullanılır. Bu yer altı suyu çok sayıda termo-mineralli formasyon ile ilişkilidir. Karst; Arap platformundakiler de dahil olmak üzere sıklıkla petrol yataklarının yeridir. Ayrıca metal tortuları içerebilir. Alüminyum (boksit), demir, kurşun ve çinko cevherleri bulunabilir. Kireçtaşı kayalarındaki karstik sistem, barajlar ve rezervuarları da dahil olmak üzere inşaat mühendisliği çalışmaları sırasında problemler ortaya çıkarır.
Şekil 2- Karstik kaynak (M. Bakalowicz).
Karstik sistemler
Karstik sistemler, kireçtaşı su hazne kayaları, Toros Dağları’nda bol miktarda yüzeylenen çatlaklı kireçtaşlarında olduğu gibi, karbonat kökenli bu kayaçların atmosferde bulunan karbonik asit etkisiyle çözünmesi sonucu içerisinde geniş çatlaklar ve mağara şeklinde boşluklar oluşur. Bu tür boşluklu yapıya karstik sistem denir. Basit bir kireçtaşı veya dolomitik oluşumu dolinler, uçurumlar, mağaralar, yer altı nehri ve kaynak içeren bir karstik masifine dönüştüren bu süreçler dizisine karstlaşma denir.
Şekildeki gibi karstik sistem yüzeyde birkaç metreden birkaç kilometreye kadar değişen, genellikle hızlı su emmeye elverişli alanlar ile kapalı çöküntülerdir. Bu çöküntülerin daha küçükleri olan dolinler, bazen bir mağaraya, yağmur suyunu hızla emen bir uçuruma (veya mağaraya) açılır. Bu çöküntülerin en büyüğü olan polye, geçirimsiz araziler üzerinde akan nehirlerden büyük miktarda su alır. Su giderlerden yer altına süzülen sular, kireçtaşı kayaları içindeki bu su yollarını takip ederek kaynakları besler. Su giderleri mansabında vadiler çoğu zaman kurudur; dipleri, eski su giderleri miras kalan kapalı çöküntülerdir [6]
Şekil 3- Karstik sistem.
Şekil 4- Bir karst sistemin şematik gösterimi [7].
Kireçtaşından oluşan alanların çözünmesinden dolayı şekilde görüldüğü üzere karstik aşınım sistemleri derin vadiler, mağaralar, çözünme vadileri, kaynaklar, gözden kaybolan nehirler, düden, dolin ve kuru çukurlar oluşabilir [1, 8]. Mermer ocağı faaliyetleriyle bu karstik yer altı suyu sistemleri tamamen tahrip edilmektedir.
Bu tür sistemlerde çok sık şekilde çatlak, küçük boşluklar gibi sistemler boyunca yüzey suları ile yer altı suları birbiriyle bağlantı kurar. Karstik sistemlerde depolanan yer altı suyu eğime göre yer altında hareket ederek pınarlar ve kaynaklardan yüzeye çıkar.
Şekil 5- Karstik alan (M. Bakalowicz).
Kaya çıplak olduğunda, ilk çatlaklar az çok genişleyerek dalgalar, tepeler, koridorlar veya basitçe aşağı yukarı derin oluklar oluşturur. Toprak ve akıntı, yağış ve rüzgarlar tarafından sağlanan tortuları tutan lapyadır. Böyle bir tortul örtü kalıcı olarak yerleştiğinde, daha iyi dağılmış bir çözünmenin etkisiyle lapyalar daha yuvarlak şekillere dönüşür.
Jeolojik süreçte okyanus, yavaş ve sınırlı deniz seviyesi değişimlerine maruz kaldı. Kuvaterner’de son buzullaşma sırasında deniz alçalmış ve daha sonra yaklaşık 120 m yükselmiştir. Ancak Akdeniz Havzası belirli bir jeolojik olaya, ölçeğine göre, karst kökenli su altı kaynaklarının büyük yoğunluğunun kökeninde yer alan Messiniyen jeolojik zamanda Tuzluluk Krizi’ne maruz kalmıştır [6].
Karstik karbonat kayaçları her şeyden önce bir akifer hidrolojik sistemidir. Dolinlerden, süzülme bölgesini geçerek bir “dolin-kuyu” sistemi oluşturan yarıklar ve geniş dikey kanallar gelişir. Suyu doğrudan ve hızlı bir şekilde taşkın alanına akıtan bu eksenler arasında, kayadaki çatlaklar, özellikle vadilerin yamaçlarında, basit bir mekanik gevşetici etkiyle, daha sonra ağaç köklerinin hareketiyle az ya da çok genişler. Çözülmenin oluştuğu alan lapya alanıdır.
Şekil 6- Epikarst akiferi (M. Bakalowicz).
Yüzeye yakın alanın geçirgenliği daha sonra derin kayanınkine kıyasla artar. Sonuç olarak, sızma suyu yerel olarak tutulur ve sığ derinlikte doymuş bir bölge oluşturur. Yani tüm boşlukların doldurulduğu ve yalnızca su tarafından geçildiği, bunun üzerinde hava ve su karışımının dolaştığı bir alan oluşturur. Bu alan dolin-kuyu sistemi tarafından yanal olarak drene edildiğinden süreksizdir. Ayrıca kayadaki çatlaklara yavaşça sızarak çıkarılır ve mağaralardakiler de dahil olmak üzere yer altı su depolarını besler.
Şekil 7- Lapya (M. Bakalowicz).
Tünemiş doymuş bölge, uzun süreli bir kurak mevsime dayanabilen, genellikle bol bulunan bitki örtüsünün buharlaşma-terlemesi için su sağlar. Bu akifere epikarstik denir [7].
Ormansızlaşma, otlatma veya yangınlar, bitki örtüsünün ortadan kaybolmasını kendini yeniden oluşturmasını engelleyen lapya erozyonunu ve yok edilmesini teşvik eder. İnsan eylemlerinden kaynaklanan bu çıplak ve kuru manzaralar, suyun yer altına doğal süzülmesine izin vermez.
Karst sistemleri, yüksek akışlı bir kaynak veya kuyu olabilen, tek bir sahadan kolayca yararlanılabilen önemli miktarda yer altı suyu kaynakları sağlayabilir. Ancak akiferler kirliliğe karşı çok hassastır.
Karstik akiferlerin (yer altı su depolarının) yoğun olarak bulunduğu Toroslar’da mermer ve taş ocaklarının açılmış olması tüm ekosistemi olumsuz etkilemekte, ormansızlaştırma nedeniyle iklim değişikliği nedeni olmakta ve yaşamı tehdit etmektedir.
Kaynaklar
[1] Eşref Atabey. 2018. Suyun Hikayesi. 615s. ISBN: 978-605-9331-87-6 Asi Kitap. İstanbul.
[2] Eşref Atabey. 1997. Karbonat Sedimantolojisi, TMMOB Jeoloji Müh. Odası Yayınları, 45, 130s. ISBN: 975-395-218X.
[3] Chen, Z., Auler, A. S., A. S., Bakalowicz, M., Drew, D., et al. 2017. The World Karst Aquifer Mapping project: concept, mapping procedure and map of Europe. Hydrogeology J. , 25, 771-785.
[4] Lütfi Nazik. 2008. Mağaraların araştırılma, koruma ve kullanım ilkeleri. MTA Yayını, Yerbilimleri ve Kültür Serisi, No.2, 118s.Ankara.
[5] Lütfi Nazik ve Serdar Bayarı.2018. Mağara zengini ülke:Türkiye.JMO Mavi Gezegen. Sayı:24,7-19.
[6] Bakalowicz M. 2022. Karst, a renewable water resource in limestone rocks, Encyclopedia of the Environment, url: https://www.encyclopedie-environnement.org/en/water/karst-renewable-water-resource-in-limestone-rocks/
[7] Bakalowicz, M. 1999. Knowledge and management of groundwater resources in karst regions. Technical guide n°3, Rhone-Mediterranean-Corsica Water Agency, Lyon.
[8] Monroe, J. S. ve Wicander, R. 2004. Physical Geology (Fiziksel Jeoloji Yeryuvarı’nın Araştırılması; (Türkçe baskı Ed. Kadir Dirik ve Mehmet Şener). TMMOB JMO Çeviri Serisi No:1, 642s.
