Yaz aylarında bazı göllerin yüzeyi koyu yeşil bir tabakayla kaplanır. Uzaktan bakıldığında bu görüntü bir çayırı andırır; yaklaşıldığında ise suyun bulanık, kötü kokulu ve çoğu zaman ölü balıklarla dolu olduğu görülür. Bu tablonun arkasında, ilk bakışta bir çelişki gibi görünen bir süreç yatar: Çok fazla besin. Ekologlar bu duruma ötrofikasyon, yani aşırı beslenme adını verir.

Ötrofikasyon kelimesi, Yunanca "iyi beslenmiş" anlamına gelen bir sözcükten türetilmiştir. Bir su ekosistemine, özellikle azot ve fosfor gibi bitki besinlerinin normalden çok daha fazla miktarda girmesiyle başlar. Bu iki element, sucul bitkilerin ve alglerin büyümesini sınırlayan başlıca maddelerdir. Doğal koşullarda sınırlı miktarda bulundukları için alglerin çoğalması da kontrol altında kalır.

Bu besinler sulara çoğunlukla insan faaliyetleri sonucunda ulaşır. Tarım alanlarına atılan gübrenin bitkiler tarafından kullanılmayan kısmı, yağmur suyuyla yıkanarak akarsulara ve göllere taşınır. Hayvancılık tesislerinden gelen atıklar, yeterince arıtılmayan kentsel atık sular ve bazı deterjanlarda bulunan fosfatlar da önemli kaynaklardır. Bütün bu kaynaklar, suya beklenmedik bir besin bolluğu getirir.

Besin bolluğuyla karşılaşan algler patlama yaşarcasına çoğalır. Ekologlar bu duruma alg patlaması adını verir. Suyun yüzeyini kaplayan yoğun alg tabakası, güneş ışığının daha derinlere ulaşmasını engeller. Göl ya da deniz tabanında yaşayan bitkiler ışıksız kaldıkları için fotosentez yapamaz ve ölmeye başlar. Böylece suyun derin kısımlarında yaşayan pek çok canlının barınağı ve besin kaynağı ortadan kalkar. Su altı çayırlarının kaybolması, aynı zamanda tabandaki tortuların dalgalarla kolayca yerinden oynamasına ve suyun daha da bulanıklaşmasına yol açar. Böylece ışık daha az ulaşır, daha fazla bitki ölür ve kendi kendini besleyen bir kısır döngü ortaya çıkar.

Asıl felaket ise alglerin ölmesiyle başlar. Kısa ömürlü alglerin oluşturduğu muazzam kütle öldüğünde dibe çöker ve bakteriler tarafından ayrıştırılır. Bu ayrışma sırasında bakteriler, sudaki çözünmüş oksijenin büyük bölümünü tüketir. Oksijen düzeyi kritik bir eşiğin altına düştüğünde balıklar, yengeçler ve diğer canlılar ya bölgeyi terk eder ya da boğularak ölür.

Oksijenin neredeyse tamamen tükendiği bu bölgelere "ölü bölge" adı verilir. Dünyanın pek çok kıyısında, özellikle büyük nehirlerin denize döküldüğü alanlarda, her yaz yeniden oluşan ölü bölgeler bulunmaktadır. Meksika Körfezi'nde Mississippi Nehri'nin ağzında oluşan ölü bölge, bazı yıllarda binlerce kilometrekareye ulaşmaktadır. Baltık Denizi de bu sorunla en çok mücadele eden denizlerden biridir.

Bazı alg patlamaları, oksijen tüketiminin ötesinde doğrudan zehirlidir. Siyanobakteriler ya da halk arasında mavi-yeşil algler olarak bilinen canlılar, bazı koşullarda karaciğere ve sinir sistemine zarar verebilen toksinler üretir. Bu toksinler, içme suyu kaynaklarını kullanılamaz hâle getirebilir, suda yüzen insanlarda rahatsızlıklara yol açabilir ve bu sudan içen hayvanları öldürebilir.

Türkiye'de de ötrofikasyonun etkileri açıkça görülmektedir. Marmara Denizi'nde 2021 yılında yaşanan ve halk arasında "deniz salyası" olarak bilinen müsilaj olayı, bu sorunun ne kadar ciddi boyutlara ulaşabileceğini göstermiştir. Uzmanlar, büyük ölçüde yetersiz arıtılan atık suların ve deniz suyunun ısınmasının bu olayda önemli rol oynadığını belirtmiştir. Müsilaj, balıkçılığı ve turizmi derinden etkilemiştir.

Ötrofikasyon aslında doğal bir süreç olarak da gerçekleşebilir. Göller, binlerce yıl boyunca çevrelerinden taşınan tortular ve organik maddelerle yavaş yavaş beslenir, sığlaşır ve sonunda bataklığa dönüşür. Ancak insan faaliyetleri, doğada yüzyıllar ya da binyıllar alabilecek bu süreci birkaç on yıla sıkıştırmıştır. Bu hızlandırılmış sürece kültürel ötrofikasyon adı da verilir.

Sorunun çözümü, besinlerin sulara ulaşmasını kaynağında engellemekten geçer. Gübrenin ihtiyaç kadar ve doğru zamanda kullanılması, tarlalarla akarsular arasında bitki şeritleri bırakılması, atık su arıtma tesislerinin besinleri de giderecek biçimde geliştirilmesi ve sulak alanların korunması bu konudaki temel adımlardır. Bazı göllerde yürütülen onarım çalışmaları, besin girişi azaltıldığında ekosistemlerin zamanla toparlanabildiğini göstermiştir.

Ötrofikasyon, doğada iyi olan bir şeyin fazlasının nasıl bir yıkıma dönüşebileceğini anlatan çarpıcı bir örnektir. Yaşam için gerekli olan besinler, dengesiz bir şekilde verildiğinde yaşamı boğan bir etkene dönüşebilir.