DENİZ KABARCIKLARI ZEHİRLİ ALGLERİ HAVAYA FIRLATTIĞINDA

Bazı kıyılarda zararlı alg patlamaları bir halk sağlığı sorununu da beraberinde getiriyor: denize yakın yaşayan ya da çalışan insanlarda giderek artan sayıda solunum yolu tahrişi bildirimi. Sorumlulardan biri bir mikroalg: Ostreopsis cf. ovata. 20 yılı aşkın süredir Akdeniz kıyılarında patlamalar yapıyor ve son zamanlarda Atlas Okyanusu kıyısına yerleşti; Biskay Körfezi’nde belgelenmiş ilk salgın 2021’de görüldü. Hücreleri güçlü toksinler üretiyor; bu toksinler deniz suyunda çözünüyor ama güneş ışığı ve bakteriler tarafından hızla parçalanıyor.

Çözünmüş toksinlerin havaya ulaştığı biliniyor. Bütün hücreler ya da parçalar gibi partiküllerin de toksin taşıyıp taşımadığı ise bilinmiyordu.

Plaj havasındaki hücreler

Temmuz 2025’teki bir Ostreopsis patlaması sırasında, Fransız Bask kıyısındaki Saint-Jean-de-Luz’da bulunan Erromardie ve Mayarco plajlarında ekip, yüksek gelgitte kıyı çizgisinden 20 metre uzağa bir hava örnekleyici yerleştirdi. Üç örnekleme gününde örnekleyici sistematik olarak sağlam ve kırık Ostreopsis hücreleri yakaladı. Bir insanın saatte bir metreküp hava soluduğu varsayılırsa, bu, plaja gelenler, kıyı çalışanları ve bölge sakinleri için saatte yaklaşık yirmi hücrenin solunması demek.

Patlayan bir kabarcığın jeti

Deniz serpintisi, okyanus ile atmosfer arasındaki ana köprüdür. Rüzgâr dalga tepelerinden damlalar koparır; yüzeyde patlayan kabarcıklar ise iki tür damla fırlatır. Önce kabarcığın üstünü örten ince zar minik damlacıklara parçalanır. Ardından açılan boşluk milisaniyeler içinde çöker ve tabanından hızlı, ince bir jet fışkırır; jet daha büyük jet damlalarına bölünür.

Bakteri ve mikroplastiklerle yapılan deneyler, ilk jet damlasının partiküller açısından sudan çoğu zaman daha zengin olduğunu göstermişti; bu zenginlik birkaç yüz kata kadar çıkabiliyor. Olağan açıklama bir yüzey etkisidir: yükselen kabarcık, yüzeyindeki partikülleri süpürüp toplar. Ancak bu açıklama, yaklaşık 35 mikrometre çapındaki Ostreopsis kadar büyük hücrelerin 100 ile 800 mikrometrelik damlalara nasıl ulaştığını izah etmiyor.

A: plajdaki hava örnekleyici. B: denizin serpinti üretmesinin üç yolu. C: çöken bir kabarcık boşluğu. D: bir Ostreopsis kültüründe parçalanan bir jet (koyu noktalar hücrelerdir). E: mikroskop altında, yüzen birkaç hücre taşıyan ilk damla. — Şekil 1, Figà Talamanca ve diğerleri (2026), arXiv:2610.29719, CC BY 4.0.

Her seferinde tek kabarcık

Institut Jean Le Rond d’Alembert’den (Sorbonne Üniversitesi ve CNRS, Paris) Elettra Figà Talamanca, Juliette Pierre ve Hélène de Maleprade, Villefranche-sur-Mer’den ve Flanders Deniz Enstitüsü’nden oşinograflarla birlikte, alg kültürlerine tek tek kabarcıklar bıraktılar; jetleri kırmızı ışık altında saniyede 40.000 kareye kadar hızla filme aldılar ve hücreleri mikroskop altında saymak için ilk damlayı bir cam lam üzerinde yakaladılar.

Ana deney öznesi, zararsız ve iyi incelenmiş bir tatlı su algi olan, yaklaşık 8 mikrometre çapındaki Chlamydomonas reinhardtii idi. Kabarcık boyutunu, kabarcığın yükseldiği derinliği ve alg yoğunluğunu dört büyüklük mertebesi boyunca değiştirdiler; ardından farklı boyut ve şekillerde üç deniz türü eklediler.

İki rejim

• İlk damla her zaman alg yakalıyor: hiç yoktan bin hücreye kadar.
• Seyreltik suda damla, kültürden yaklaşık on kat daha zengin; bu, mikroplastikler için ölçülen değere yakın — bu sayı, model olarak kullanılan küçük tatlı su alginden elde edildi. Aralarında Ostreopsis’in de bulunduğu büyük deniz türleri zaten kalabalık suda ölçüldü ve yaklaşık on kat daha düşük zenginleşmeler verdi — bir civarında ya da daha az.
• Kalabalık suda, mililitrede yaklaşık 100.000 hücreden itibaren zenginleşme — damlanın alg bakımından sudan kaç kat daha zengin olduğu — keskin biçimde düşüyor; yazarlara göre bu davranış daha önce hiç bildirilmemişti. Hücreler ne kadar büyükse bu o kadar erken oluyor.
• Yüzmenin hiçbir rolü yok: kimyasal olarak sabitlenmiş, hareketsiz hücreler aynı şekilde davrandı ve kamçılarının — yüzmek için kullandıkları kamçı benzeri iki kuyruğun — uzunluğunu değiştirmek hiçbir şeyi değiştirmedi. Kabarcık yüzeyine yakınlık da belirleyici görünmüyor.

Jeti geride bırakan hücreler

Bir jetin içindeki Ostreopsis’in yüksek hızlı çekimleri yanıtı verdi. Bazı hücreler, jetin ilk damlaya dönüşecek kısmının dışında başlıyor ve damla kopmadan önce ona yetişiyor. Jetin çekirdeği, yerçekiminin yavaşlattığı ucundan daha hızlı yükseliyor; bu yüzden hücreler tepede birikiyor.

A–B: bir jetin içinde izlenen hücreler; kırmızı yörüngeler, damla kopmadan önce gelecekteki ilk damlaya (gri bant) giriyor. C: aynı koşullarda mikroplastikler (solda), damlada alglerden (sağda) çok daha yoğun. — Şekil 3, Figà Talamanca ve diğerleri (2026), arXiv:2610.29719, CC BY 4.0.

Jetin ucunu bu akışla dolan bir hazne gibi ele almak basit bir yasa veriyor. Bu yasa, hiçbir ayarlanabilir parametre olmadan yaklaşık 5 kat bir zenginleşme öngörüyor; hiçbir şeyin uydurulmadığı bir model için doğru büyüklük mertebesi, ölçümlerden en çok iki kat sapmayla. Ayrıca çok küçük damlaların neden aşırı derecede zenginleşebildiğini de açıklıyor.

Kalabalık suda damla basitçe doluyor. Ancak algler, gövdelerinden yaklaşık on kat büyükmüş gibi davranıyor ve bunun fiziksel nedeni hâlâ açık bir soru. Aynı boyuttaki mikroplastikler doygunluğa ulaşmıyor: aynı koşullarda damla, mikroplastikler için sudan 3,4 kat daha zengindi, algler için ise 25 kat daha yoksuldu (0,04’lük bir zenginleşme).

Toksinler için partikül yolu

Çalışma, deniz serpintisinin zehirli Ostreopsis hücrelerini bütün halde havaya kaldırabildiğini gösteriyor; bu, patlamalar sırasında havadan bulaşan zehirlilik için olası bir partikül yolu. Bunun çözünmüş toksinlere ne kadar katkı yaptığı, diğer serpinti damlası türleriyle birlikte, sıradaki soru.