TARİHİ YAPI TAŞLARINDAKİ ALG VE BAKTERİ ALTERASYONLARI

ALGAE AND BACTERIAL ALTERATIONS

ON HISTORICAL BUILDINGS

Ayşe DOLAR1 ve Seyhan YARDIMLI2

ÖZET

Organizmalar ile yapı taşları her zaman etkileşim içerisindedirler. Birçok tarihi anıt ve bina, iklimsel koşullar, hava kirliliği, kullanımdan kaynaklanan etkiler ile birlikte zaman içerisinde oluşan fiziksel, kimyasal ve biyolojik bozunma ve aşınmalar sonucunda, tahribatlara maruz kalmaktadırlar. Bu etkenlerden en önemlisi biyolojik bozunma olup, kompleks bir şekilde diğer ayrışma nedenleri ile birlikte ortaya çıkmaktadır. Kültürel mirasın korunması için giderek artan endişe bu yapıların üzerindeki biyolojik etkiye olan ilginin artmasına yol açmıştır. Ancak, etkin biyofilm oluşturan mikroorganizmalar nemin etkili olduğu her yerde karmaşık bir konsorsuyumda dış cepheler üzerinde gelişebilmektedirler. Birçok araştırmacı, biyolojik ajanların taşın bozunmasında oynadıkları önemli rolleri aydınlatmak için çalışmalar başlatmışlardır. Özellikle doğal ışığın bulunduğu yeraltı yapı mağaralarında yer alan çeşitli taksonomik gruplardan fototrofik mikroorganizmalar ile birlikte biyofilm oluşturan farklı mikroorganizma topluluklarına rastlanılmıştır.

Anahtar Kelimeler: Biyolojik bozunma, biyofilm, kültürel yapılar, siyanobakteri.

ABSTRACT Organisms and building blocks are always in interaction. Many historical monuments and buildings, are exposed to destruction because of the various physical, chemical and biological degradation and abrasion together with climatic conditions, air pollution and effects of their usage. The most important one of these factors is the biological degradation, emerges in a complex way with the other reasons and leads to decomposition. Growing concern for the protection of cultural heritage has led to increasing interest with the biological effects on these structures. However, the active biofilm-forming organisms are able to develop in a complex consortium, anywhere on the exterior facades which humidity is effective. Many researchers have initiated studies to illuminate the important roles of biological agents, in the degradation of stone. Different microorganisms forming the biofilm communities with phototrophic microorganisms from various taxonomic groups located in underground cave structure were detected, particularly when natural light was available.

Key words: Biological degradation, biofilm, cultural buildings, cyanobacter

1, Biyolog, Mustafa Kemal Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Biyoloji, Hatay, aysemulla@hotmail.com 2. Yrd. Doç. Dr, İstanbul Aydın Üniversitesi, Mimarlık ve Tasarım Fakültesi, İstanbul. seyhanyardimli@aydin.edu.tr

Uluslararası Katılımlı 6. Tarihi Yapıların Korunması ve Güçlendirilmesi Sempozyumu / 2-3-4 Kasım 2017

143

GİRİŞ

İnsanlar tarihleri boyunca yapı malzemesi olarak taşları kullanmıştır. Doğal taşlar, doğada bol bulunmaları ve mukavemetli malzemeler oldukları için, binlerce yıl yaygın olarak kullanılan yapı malzemeleri olmuştur. Ancak bu yaygın kullanım ve uzun ömürlerine rağmen yapı taşları çevresel etkiler ve tarihsel süreç nedeniyle pek çok deformasyonlara uğrayabilmektedirler.

Bu etkenler genellikle su, ısı farkları, rüzgar, hava kirliliği, bitki ve organizmalar olarak ortaya çıkmaktadırlar. Bu faktörler içerisindeki biyolojik bozunmaya neden olan organizmalar taş yapılarda özellikle nemli hava koşulları nedeniyle ülkemizde çok yaygın olarak görülmektedirler.

Çeşitli arkeolojik ve mimari eserlerin gelecek nesillere sağlıklı biçimde bırakılması kültür mirasının aktarılmasında elbette önem taşımaktadır. Bu bağlamda, özellikle doğal kayaçlardan yapılan eserlerin ve yapıların korumasız oranlarda ayrışma düzeylerinin saptanarak, koruma önlemlerinin alınması gerekmektedir. Koruma önlemlerinin etkisi ile olan değişimlerinin saptanması da ayrıca önem taşımaktadır.

YAPI TAŞLARINDA KARŞILAŞILAN BİYOLOJİK BOZUNMALAR

Biyolojik bozunmalar nemli ortama da bağlı olarak yapı taşlarında çok yaygın olarak görülmektedirler. Yapı taşının türü, yoğunluğu, gözeneklilik miktarı, yapının yönü hatta bulunduğu coğrafik bölge taş yüzeyinde oluşacak biyolojik değişiklikleri etkileyecek faktörlerdir. Burada yaygın olarak görülen biyolojik bozunmalara değinilecektir. Biyolojik Bozunmaya Sebep Olan Organizmalar Biyolojik bozunma; bir objenin değeri veya hakkındaki bilginin canlı organizmalarca yapılan saldırı sonucu geriye dönüşsüz olarak kaybı şeklinde de yorumlanabilir (Kumar ve Kumar 1999; Özkan, 2009). Yapı taşlarının bozunmasında özellikle fiziksel ve kimyasal bozunmadan ziyade biyolojik bozunmanın önemi büyüktür.

Yapıda kullanılan malzemenin uyumsuzluğu, yıpranma sürecini hızlandıran faktörler arasında yer alır. Taşların oluşumlarına bağlı olan özellikleri de (taşın rengi, dokusu, tane bileşimi, gözenekliliği gibi) dış koşullar nedeniyle bozunma ve tahrip olma süreçlerini etkilemektedir (Küçükkaya, 2004) (Tablo-1).

Tablo-1. Çeşitli grupların doğal taşlar üzerinde oluşturdukları tahripler

Biyolojik Organizma Türü

Doğal Taşa Etkisi

Ototrof bakteriler Siyah kabuklar, kahverengi siyah patinalar, pul pul dökülme, kabarma. Heterotrof bakteriler

Actinomycetesler Siyah kabuklar, kahverengi siyah patinalar, pul pul dökülme, renk değişimi.

Beyaz-gri kabartı, patinalar, pul pul dökülme, beyaz lekeler. Mantarlar Renklenmiş tabakalar, pul pul dökülme, çukurlar.

Yeşil yosunlar Değişik renkli ince film tabakası oluşumu ve patinalar. Likenler Kabuklar, parça kabuklaşmalar, çukurlar.

Kara yosunları Yeşil-gri renkte geniş yüzeyleri kaplayan tabakalar. Yüksek bitkiler Çimen, funda ve yarıklarda yetişen ağaçsı türler,

malzemede kopma ve deformasyona neden olma.

Hayvanlar, böcekler, kuşlar Tipik şekilli delikler, paslanmaya neden olabilecek maddelerin birikmesi, çatlaklar.

Uluslararası Katılımlı 6. Tarihi Yapıların Korunması ve Güçlendirilmesi Sempozyumu / 2-3-4 Kasım 2017

144

Doğadaki biyolojik bozunmalar devamlı birbirleriyle etkileşim içerisindedirler. Örneğin; kayaların ve anıtsal taşların bozunması fiziksel ve kimyasal mekanizmaları içeren karmaşık bir süreçtir. Taş materyallerin içinde ve üzerinde yıpranmaya, hasara ve biyolojik kolonizasyona yol açan temel faktörler direncin azalması, kaya ve minerallere olan kohezivitedir. Taşlarda oluşacak biyolojik bozunma, su varlığı, pH, iklimsel özellikler, besin kaynakları gibi çevresel faktörlere ve mineral bileşimi gibi petrografik parametrelere, bağlayıcının türü, gözeneklilik ve geçirgenlik gibi parametrelere bağlı değişiklik gösterirler. Yani biyolojik bozunmanın bileşenleri: organizmalar, materyaller, çevre şartları ve insanlardır (Warscheid ve Braams, 2000; Özkan, 2009; Song, 2001; De Graef ve ark., 2005; Caneva ve Salvadori, 1988; Sirt, 2011).

Biyolojik bozunma, “biyolojik kirlenme ve biyolojik ayrışma” olmak üzere iki şekilde gerçekleşmektedir. Biyolojik kirlenme, organizmanın kendisinin veya ölüsünün, dışkısının ve metabolik ürünlerinin varlığıdır. Organik oluşumların yüzeye geçmesi sonucu lekelenme veya biyofilm tabakası gibi istenmeyen estetiksel etkiler ile sonuçlanır. Biyolojik kirlenme çoğunlukla taş yüzeyinin bütünlüğünü bozucu bir etkide bulunmaz fakat tamamen estetik bozunmanın haricinde fiziksel bozunmaya da neden olabilir (Song, 2001). Çoğu zaman estetik bozulma sadece mikroorganizmalar ve ürünlerinin yüzeyde varlığından ibarettir.

Biyolojik bozunma, çoğunlukla taşın doğal yaşlanma sürecinin bir parçası olarak kabul edilir. Bununla birlikte, biyolojik büyüme tahrip edicidir ve bozunmanın morfolojisinin anlaşılması bu tahribatın önlenmesi veya kontrol altına alınması açısından önemlidir (Song, 2001). Biyolojik ajanların taşın bozunmalarında nasıl bir rol oynadığı ile ilgili birçok çalışma yapılmıştır. Yapılan çalışmaların bir sonucu olarak açığa çıkan bir gerçek vardır ki; kimi zaman fiziksel, kimyasal ve biyolojik ajanlar taşın bozunmasında birlikte etki gösterirken, kimi zamanda birbirlerine karşı bir etkide bulunmuşlardır (Warscheid ve Braams, 2000; Caneva ve Salvadori, 1988).

Atmosferde bulunan artan konsantrasyondaki kirleticiler, parçacıklar şeklinde yarıklar, siyah lekeler ve taş yüzeylerde sekonder reaksiyon ürünleri bırakırlar. Bu da özellikle taş eserlerin bozunmasında dikkate alınması gereken bir süreçtir (Tiano, 2002). Biyolojik aktivite de taşların bozunmasında önemli rol oynar. Alg ve liken gibi basit bitkiler, açıkta bulunan kayaçlar üzerinde yerleşerek gelişmeye başlarlar. Bunlar toz tanelerini yakalayarak fazla miktarda organik madde içeren ince bir zar oluştururlar. Bu ince zar, kayanın dayanıklılığının azalmasına yol açarak zamanla aşınmasına neden olur. Biyolojik aktivite; fiziksel faktörlerle birlikte (havanın etkisi, nütriet, ışık gibi) kompleks özelliklere etki ederek taş öğelerin bozunumunu hızlandırmaktadır (Caneva ve Roccardi, 1991). Kayaç ve minerallerin dağılımı mikroorganizmalar, bitkiler ve hayvanlar tarafından kontrol edilmektedir (Dal ve Irgas, 2012).

Taşlar Üzerinde Bakteri Faktörü Bakteriler kimyasal aktivitelerinden dolayı taşla etkileşim içindedirler. Taştaki mikrobiyolojik bozunmalar da oldukça etkili mikroorganizmalar olup, bununla birlikte yapılan son çalışmalar bakterilerin sayılarının çokluğu ile biyolojik bozunmaya yol açma potansiyelleri arasında bir ilişki olmadığını göstermiştir (Özkan, 2009; Caneva ve Salvadori, 1988). Mikrobiyal çoğalma özelliği daima taşın ortalama ağırlık kaybına yol açar. Değişmeler sonucunda, sadece kimyasal orijinde farklılık olmayıp, siyah tortu tabakası da oluşmaktadır (Caneva ve Roccardi, 1991). Ayrıca toz halinde parçalanma ve pul pul dökülmeler de görülebilmektedir (Şekil 1, 2, 3, 5). Sülfür oksitleyen bakteriler de oldukça önemlidir (Tablo-2). Alçı taşının biyolojik formları daima kireç taşının aşınması sonucunda oluşmuş ürünleri arasında bulunur ve sülfür oksit oluşumunda bakterilerin önemli bir etkisi vardır (Tiano, 2002). Aktinomisetler ise sık sık mantar, alg ve nitrifikasyon bakterileriyle birlikte ortaya çıkarlar (Dal ve Irgas, 2012) (Şekil 4).

Uluslararası Katılımlı 6. Tarihi Yapıların Korunması ve Güçlendirilmesi Sempozyumu / 2-3-4 Kasım 2017

145

Şekil 1. Kumtaşında görülen, katmanların yaprağımsı toz halinde parçalanması (ICOMOS).

Şekil 2. Kireç taşlarında mikroorganizmaların sebep olduğu pul pul dökülme şeklinde alterasyon (URL-1, 2016).

Şekil 3. Mikroorganizmaların sebep olduğu yüzeysel çözünmeler ve pul pul dökülmeler (Küçükkaya, 2004)

Şekil 4. Kireçtaşı üzerinde Aktinomisetlerin oluşturduğu alterasyonlar (URL-2, 2016)

Tablo 2. Taş üzerinde ototrof ve heterotrof bakterilerin etkisi (Caneva vd., 1991).

Hidrojen sülfür Amonyak - Azot oksit Organik madde Sülfür Tiyosülfat Elementel sülfür Sülfürik asit Azot Bakterileri Heterotrofik Bakteriler

Kükürt Oksitleyici Bakteriler Nitroz asit Nitrik asit

Sitrik asit Laktik asit Glukonik asit Sülfürik asit Süksinik asit ( H2SO4 ) TAŞ(CaCO₃)

Kalsiyum Sülfat di hidrat Şelat kompleksler (CaSO₄ . 2H₂O) Kalsiyum nitrit Kalsiyum nitrat

Uluslararası Katılımlı 6. Tarihi Yapıların Korunması ve Güçlendirilmesi Sempozyumu / 2-3-4 Kasım 2017

146

Şekil 5. Tarihi yapılardaki patinalar ve alterasyonlar, Almanya/ Berlin (Dolar,2005).

Taşlar Üzerinde Alg ve Siyanobakteri’lerin Etkisi Taşlar üzerinde gelişen iki farklı sistematik grup bulunmaktadır. Bunlar Siyanobakteri ve Yeşil Algler’dir (Caneva ve Roccardi, 1991). Alg ve siyanobakteriler taş üzerinde öncül biyolojik sistemler olup ilk etkiyi yapmaktadırlar. Algler fotosentezi gerçekleştirmek için ışık ve az sayıda mineral elementlerine gereksinim duyarlar. Bu nedenle hem ışık hem suyun olduğu yerlerde gelişirler (Song, 2001). Algler genellikle değişen boyutlarda ve kalınlıklarda patina veya biyofilm oluştururlar. Organik kalıntılar, sporlar ve diğer birçok maddenin buraya yapışması, bakteri, mantar gibi diğer organizmaların büyümesine yardımcı olmaktadır (Caneva ve Salvadori, 1988; Flores vd., 1997; Cutler ve Viles, 2010).

Binaların içindeki yüzeylerde büyüyen siyanobakteriler, yesil ve kırmızı algler çok düşük ışık seviyelerinde yaşamlarını sürdürmeye adapte olmuşlardır. Bu grup, ışık ve su bulunan taş işlemelerde sıklıkla görülür. Bu mikroorganizmalar kolonizasyonları ve gelişmelerinin bir sonucu olarak çatlakların genişlemesi ile mekanik hasara neden olurlar (Sand, 1997). Endolitik organizmalar gibi taşın üzerinde gelişebilirler, bu durum direkt olarak yapının bozulmasına neden olur. Delici aktivite başlatan şelatlayıcı organik asitler ve şeker türevi karbonik asitlerin salınmasıyla materyallerin önemli kimyasal ve fiziksel bozunmasına neden olduklarının önemli kanıtları vardır (Sand, 1997; Crispim ve Gaylarde, 2005). Bu reaksiyonların sonucunda oluşan karbonik asit, nitrik asit gibi asitler, daha zayıf bazı asitler ve kimyasallar karbonat ve silikat minerallerine zarar verirler. Koyu veya parlak yeşil, kuru ortamlarda ise siyah olan biyofilm ve tabakalar oluşturmalarından dolayı meydana getirdikleri estetik biyolojik bozunma bu mikroorganizmaların neden olduğu zararlardan belki de en önemli olanıdır. Gelişimleri neticesinde binalarda yeşil, pembe ve kahverengi büyük lekeler meydana getirerek çirkin görüntü oluştururlar ve bu tür gelişim özellikle tropik bölgelerde çok çabuk olur (Crispim ve Gaylarde, 2005; Caneva ve Salvadori, 1988; Sirt, 2011).

Siyanobakteriler içinde en yaygın rastlanılan cinsler Nostoc, Calothrix ve Hyella’dır. En önemli faktörlerden olan ışık şiddeti, sıcaklık, pH ve nem; algler ve siyanobakteriler için optimum koşullar oluşturduğunda çoğalmaları için avantaj sağlarlar (Tiano, 2002). Büyüme en çok ilkbahar ve sonbahar aylarında belirgindir. Bu organizmalar neme karşı çok duyarlıdırlar ve taş yüzeyinde gelişerek ürerler (Şekil 6,7).

Şekil 6. Edirne Bayezit Camii kalkerli bahçe duvarı kara üzerinde nem oranının yükseldiği kış aylarında ortaya çıkan, yazın uykuda kalan liken ve karayosunların oluşturduğu alterasyonlar (Küçükkaya, 2004).

Şekil 7. Bir kayayı kaplamış yapraklı yosunları (URL-3, 2016)

Uluslararası Katılımlı 6. Tarihi Yapıların Korunması ve Güçlendirilmesi Sempozyumu / 2-3-4 Kasım 2017

147

Yeterince nemli ve direk güneş ışığına maruz olmayan tüm alanlarda da üreyerek gerektiğinde likenik oluşum da gösterirler (Tomaselli, 1979). Kireç taşları, diğer taş çeşitlerine oranla daha sıklıkta kolonizeye sahiptir (Caneva ve Roccardi, 1991; Gaylarde vd., 2006). Taşlar üzerinde mikroorganizmanın türüne ve metabolik faaliyetlerine bağlı olarak koyu yeşil, kahverengi, gri ve pembe renkli patinalar (Eski zaman yapıtları üzerinde, eski pirinç eşyada oluşan yeşil pas, bakır yüzeyinde zamanla oluşan yeşil renkli tabaka)’da oluşabilmektedir (Giaccone vd., 1976) (Şekil 8, 9).

Kentsel atmosfer kirliliği zaman zaman alg ve diğer organizmaların gelişimini engelleyici etki yapabilmektedir (Richardson, 1976).

Şekil 8. Yeşilimsi renkte patinalar, patinalar, Almanya / Berlin (Dolar,2005)

Şekil 9. Kahverengi ve pembe renkli Almanya / Berlin (Dolar,2005).

Biyofilm Oluşumu Biyofilmler bir çok mikroorganizmanın tercih ettiği yaşam formudur ve bir veya daha fazla mikroorganizma türünün konsorsuyumuyla oluşur (Kumar ve Anand., 1998; Melchior vd., 2006; Morikawa, 2006). Mikroorganizmaların olumsuz koşullarda hayatta kalabilmesini sağlayan, gelişimleri için koruma sağlayan ve sediment sabitleme ve yapımında önem taşıyan yapılardır (Parakash, 2003; Golubic ve Schneider, 2003). Biyofilmler büyümenin farklı aşamalarında sesil mikroorganizmaları ihtiva etmesi dolayısıyla, değişken koşullara karşı hızlı tepki gösterirler.

Her zaman olmamakla birlikte genellikle biyofilmler canlı mikrobiyal hücreler de içerir ve bu durumda diğer biyolojik bozunma türlerine neden olabilir. Biyolojik ayrışma ise taşın yapısının fiziksel olarak ayrışmasına doğrudan etki eden biyolojik aktivite gerçekleştiği zaman oluşur (De Graef vd., 2005).

Biyofilmler, bir yüzeye yapışarak kendi ürettikleri polimerik yapıda jelsi bir tabaka içinde yaşayan mikroorganizmaların oluşturduğu topluluk olarak da tanımlanabilir (Leone vd., 2006). Bu jelsi tabaka, bakteri hücreleri tarafından üretilen terminolojide “hücre dışı polimerik yapı”, “ekzopolisakarit” ya da “ekzopolimerik madde (EPS)” adı verilen polisakkarit bazlı bir ağ yapısından oluşur.

ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA

Çalışma sürecinde taş yüzylere hasar verebilen genel biyolojik sorunlara yer verilmiştir. Bu bölümde sorunlara yaklaşım, yöntem ve oluşacak bozunmalara karşı alınabilecek önlemlere değinilmeye çalışılacaktır.

Biyolojik Koruma Yöntemleri Mikroorganizmalar genel olarak taşlar üzerinde zararlı etkileri ile ilişkileri olmasına rağmen, son zamanlarda bozunma etkinliğinin azaltılması yönünde kültürel nesneler üzerinde zararlı maddelerin çıkarılması için kullanılabileceği öngörülmüştür. Etkili bir koruma yöntemi olan biocleaning (biyolojik temizleme) ile yapılar üzerinde oluşan siyah kabukların çıkarılmasında bakterilerden yararlanılır. Kabuklar kendiliğinden kalkerli tabakalar ve alçı içinde boyanacak yüzeyin kimyasal dönüşümü (kalsit) ile sonuçlanan nemli ortamlar ve kirli atmosfer arasındaki etkileşimden dolayı, taş malzemenin yüzeyinde bozunmuş bir tabaka meydana getirirler. Desulfovibrio vulgaris gibi bakterilerin etkinliği son zamanlarda Trento (İtalya) Buonconsiglio kalesinin Demetra ve Cronos heykellerinde de çıkan siyah kabuklanmaların homojen dağılması ve giderimi konusu üzerinde test

Uluslararası Katılımlı 6. Tarihi Yapıların Korunması ve Güçlendirilmesi Sempozyumu / 2-3-4 Kasım 2017

148

edilmiştir (Polo vd., 2010). Aynı mekanizma ile denitrifikasyon yapan bakterilerin nitrat değişikliklerinin ortadan kaldırılması için uygulanabilirliği de ileri sürülmüştür (Alfano vd., 2011).

Örneğin kültürel miras anıtlarında biyofilm oluşturan Siyanobakterilerin artması nedeniyle litik sübstrat biyotransformasyonu ile biyolojik bozunma süreçlerinin daha iyi bir şekilde elde edilmesi ve, çoğunlukla Roman yeraltı yapıları içinde kalkerli kaya yüzeylerinde ciddi hasara neden olan fototrofik ve heterotrofik mikroorganizmaların büyümesini azaltmak ve engellemek için iki fazlı (fiziksel ve biyoteknolojik) stratejinin uygulanabilirliğini değerlendirmek amacıyla Mimari, Tarihi vb. yapıları koruma stratejileri kapsamında CATS (Cyanobacteria Attact Rocks) Projesi uygulanmıştır. Çalışmada olumlu sonuçlar elde edilmiştir. Bu doğrultuda yapılacak çalışma sürecinde iyi - kötü fotosentez tarafından kullanılan ışık spektrumunun görünür kısmında dalga boyları kullanılarak biyofilm büyümesini kontrol etmek ve engellemek için yeni fiziksel yöntemler geliştirmek, yapılabilecek çalışmalardan biri olarak önerilebilecektir.

Tehlikede olan kayaç yüzeylerinde biyokimyasal parametrelerin ölçülmesi için birçok değişkenli mikrosensör cihazı kullanılarak yenilikçi bir izleme yöntemi geliştirmek ve önerilen yenilikçi stratejilere vatandaşların tepki ve beklentilerini test etmek (URL-4) alınacak koruma önlemleri arasında yer alabilecektir.

Yapıtaşlarının yüzeylerinde ve biyofilmlerin geliştiği yerlerde fiziksel, kimyasal, mineralojik ve biyolojik verilerin toplanması çevresel faktörlerin tespit ve değerlendirilmeleri, konunun ele alınmasında önemli bir basamaktır.

Bu verilerin tespiti ve değerlendirilmeleri sonucunda bozunma nedeni olabilecek çevresel faktörler göz önünde bulundurularak bozunmalara sebep olan nedenlere karşı alınabilecek yöntem çalışmaları geliştirilmelidir.

Bu konuda yapılmış çalışma örneği olarak Spektroradyometrik yöntemler kullanılmış farklı dalga boyundaki ışığı yansıtan tahribatsız Domitilla ve St. Callistus tespit edilmiştir (Şekil 9) (Albertano vd., 2003).

Şekil 9. Domitilla ve St. Callistus bölgelerindeki biyofilm oluşumları (URL 4).

Günlük çevresel değişikliklerin olduğu yerlerde ise; ışıklandırmanın neden olduğu hava ve kayadaki sıcaklığın artışı, doğal ışığın sebep olduğu bozunmalar, toplam havadaki nem oranı ve CO2 hava konsantrasyonunun artması, asit ve CO2' in substratlar ve biyofilmler üzerinde hızlı yoğunlaşmasına neden olması (URL-4) gibi ışık şiddetine ve çevresel faktörlere bağlı değişimler, tüm örnekleme bölgelerinde ve biyofilmdeki absorbe etme yeteneğindeki farklar ölçülmüştür (Tablo-3).

Uluslararası Katılımlı 6. Tarihi Yapıların Korunması ve Güçlendirilmesi Sempozyumu / 2-3-4 Kasım 2017

149

Tablo-3. Yer altı Yapılarında bazı çevresel faktörler sonucu elde edilen izolatların dağılımı (Albertano at al., 2003)

Alan Domitilla Zuheros St. Callistus Toplam

Isolatlar 263 327 318 908

Gram (-) Bact. 36 31 27 94

Bacillus 24 47 19 90

Actinomycetes 203 249 272 724

Streptomyces 138 123 189 451

Örnek gösterilen bu çalışma sürecinde hasarlar nedenleriyle incelenmiştir. Yapılacak çalışmalarda uygulanmış örnekler incelenerek koruma yöntemleri bu doğrultuda geliştirilebilecektir.

SONUÇ

Eski taş eserlerin bozunmasında, mikroorganizmaların özellikle de siyanobakterilerin büyük bir rol oynadığı birincil ortak stres faktörü ışık, bunu takiben nem, besin eksikliği ve daha az ölçüde sıcaklığın olduğunu söyleyebiliriz (Smith & Olson, 2007). Siyanobakteriler diğer organizmalarla birlikte kolayca tarihi anıtların dış yüzeylerine kolonize olup, biyofilm oluşturarak yapıların görünümünü değiştirir ve diğer bozunma faktörlerinin gelişmesi için bir substrat olarak görev yaparlar.

Kültürel ve sanatsal mirasın korunması ve yönetimi için daha fazla multidisipliner bilimsel çalışmalara ihtiyaç duyulmaktadır. Bu bağlamda, taş eserler üzerindeki bozunma nedenleri öncelikli olarak tespit edilmeli ve bunların çözümüne yönelik doğru uygulamalar konusunda çalışılmalıdır. Taş eserlerin temizlenmesi, onarılması, sağlamlaştırılması ve koruma aşamalarından sonra düzenli aralıklarla bakımlarının yapılması ile daha uzun süre bu kültürel miraslar korunmuş olacaklardır.

KAYNAKLAR

Albertano P, Moscone D, Palleschi G, Hermosin B, Saiz-Jimenez C, Sanchez-Moral S, & Saarela M

(2003). Cyanobacteria attack rocks (CATS): control and preventive strategies to avoid damage caused by cyanobacteria and associated microorganisms in Roman hypogean monuments. Molecular Biology and Cultural Heritage, 151-162.

Alfano G, Lustrato G, Belli C, Zanardini E, Cappitelli F, Mello E, Sorlini C, Ranalli G (2011). The bioremoval of nitrate and sulfate alterations on artistic stonework: the case study of Matera Cathedral after six years of the treatment. Int. Biodeter. Biodegr. 65, 1004–1011.

Caneva G ve Salvadori O (1988). Biodeterioration of Stone, L. Lazzarini and R. Pieper (Ed.), The Deterioration and Conservation of Stone (s.112-182), Venice: Unesco.

Caneva G, Roccardi A (1991). Harmful flora in the conservation of Roman monuments, Int. Congr. Biodet. Cultural Property, Lucknow, India. p.212-218.

Caneva G, Nugari P.M ve Salvadori,O (1991). Biology in the Conservation of Works of Art, Rome: International Centre for the Study of the Preservation and Restoration of the Cultural Property.

Crispim C.A ve Gaylarde C.C (2005). “Cyanobacteria and Biodeterioration of Cultural Heritage: A Review”, Microbial Ecology, 49: 1: s.1-9.

Cutler N, ve Viles H (2010).“Eukaryotic Microorganisms and Stone Biodeterioration”, Geomicrobiology Journal, 27,630–646.

Dal M, Irgas C (2012). Doğal Taşlar Üzerindeki Biyolojik Organizmaların Alterasyondaki Rolü. Trakya Univ. J Eng Sci. Araştırma Makalesi, 13(1): 41-55.

Dal M, Öcal A D (2013)Limestone used in Islamic religious architecture from Istanbul and Turkish Thrace, METU Journal of the Faculty of Architecture, METU.JFA.2013/1 (30:1), 29-44.

Dal M, Öcal A. D (2013). Investigations on Stone Weathering of Ottoman Architecture: A Kirklareli Hizirbey Kulliye Case Study, Indian Journal of Research, Vol:2, Issue:11, pp.1-7.

Uluslararası Katılımlı 6. Tarihi Yapıların Korunması ve Güçlendirilmesi Sempozyumu / 2-3-4 Kasım 2017

150

Dal M, Umaroğulları G (2014). A Petrografic and Chemical Analysis of the Degree of Deformation in Historical Building Stones in Edirne, International Journal of Scientific Research, Vol:3, Issue:3, pp.392-395.

Dal M (2010). Trakya Bölgesi Tarihi Yapılarında Kullanılan Karbonatlı Taşların Bozunma Nedenleri, T.C. Başbakanlık Vakıflar Genel Müdürlüğünün Vakıflar Dergisi, 34(2):47-59, Ankara.

Dal M, Artık K (2008). Geleneksel Mimaride Taş Alterasyonu, MERSEM 2008 Türkiye VI. Mermer ve Doğaltaş Sempozyumu, 26-27 Haziran 2008, Afyonkarahisar, 59-63.

De Graef B, Cnuddeb V, Dickc J, De Beliea N, Jacobsb P, Verstraete W (2005). “A sensitivity study for the visualisation of bacterial weathering of concrete and stone with computerised X-ray microtomography”, Science of the Total Environment, 341, 173– 183.

Flores M, Lorenzo L, Gomez-Alarcon G (1997). “Algae and Bactera, on Historic Monuments at Acala de Henares, Spain”, International Biodeterioration and Biodegradation, 40:2-4: s.241-246.

Gaylarde P, Englert G, Ortega-Morales O, Gaylarde C (2006). Lichen-like colonies of pure Trentepohlia on limestone monuments. International Biodeterioration and Biodegredation, 58, p.119-123.

Giaccone G, Velloccia Rinaldi M.L, Giacobini C (1976). Forme biologiche delle alghe esistenti sulle sculture all'aperto. In The Conservation of Stone I, R.Rossi-Manaresi Ed., Bologna. 245-266.

Golubic S. ve Schneider J (2003). Microbial endoliths as internal biofilms. In: Krumbein W.E. Dornieden T. , Volkmann M., Paterson D.M. & Zavarzin G.A. (Eds.), Fossil and Recent Biofilms. A natural History of Life on Earth. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht: 249–263.

ICOMOS International Scientific Committee for Stone (ISCS), Illustrated glossary on stone deterioration patterns.

Kumar C. G. and Anand S.K (1998). Significance of microbial biofilms in food industry: a review. International Journal of Food Microbiology 42 , 9–27.

Kuma R ve Kumar A.V (1999). Biodeterioration of stone in tropical environments, Research in Conservation, USA: Getty Conservation Institute.

Küçükkaya A (2004). Taşların Bozunma Nedenleri ve Koruma Yöntemleri. Birsen Yayınevi, İstanbul. Leone S, Molinaro A, Alfieri F, Cafaro V, Lanzetta R, Donato A, Parrilli M (2006). The biofilm

matrix of Pseudomonas sp. OX1 grown on phenol is mainly constituted by alginate oligosaccharides. Carbohydr Res, 341: 2456 – 2461.

Melchior M.B. et. al, (2006). Biofilms: A role in recurrent mastitis infections? Review, The Veterinary Journal, 171, 398–407.

Morikawa,M. (2006). Beneficial Biofilm Formation by Industrial Bacteria Bacillus subtilis and Related Species. Journal Of Bioscience And Bioengineering. Vol. 101, No. 1,1–8.

Öcal A.D, Dal M (2012). Doğal Taşlardaki Bozunmalar, Mimarlık Vakfı İktisadi İşletmesi, İstanbul. Özkan H (2009). Erzurum Çevresinde Bazı Tarihi Eserlerde Biyolojik Bozulmaya Neden Olan

Bakterilerin İzolasyonu, Karakterizasyonu ve Tanısı, Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yayınlanmamış Doktora Tezi, Erzurum.

Prakash B, Veeregowda B. M. & Krishnappa G (2003). Biofilms: a survival strategy of bacteria. Current Science, 85:1299-1307.

Polo A, Cappitelli F, Brusetti L, Principi P, Villa F, Giacomucci L, Ranalli G, Sorlini C (2010). Feasibility of removing surface deposits in stone using biological and chemical remediation methods. Microb. Ecol. 60, 1–14.

Richardson B.A (1976). Control of moss, lichen and algae on stone. In The Conservation of Stone I, R.Rossi- Manaresi Ed., Bologna. 225- 231.

Sand W (1997). “Microbial Mechanisms of Deterioration of Inorganic Substrates- A General Mechanistic Overview”, International Biodeterioration & Biodegradation, 40: 24:183-190.

Smith T. & Olson R (2007). A taxonomic survey of Lamp Flora (Algae and Cyanobacteria) in electricaly lit passages within Mammoth Cave National Park, Kentuky. International Journal of Speleology, 36: 105-114.

Sirt E (2011). Evaluation Of Biodeterioration In Nemrut Mount Monument and Temple of Augustus By Using Various Techniques,A Thesis Submitted To The GraduateSchool Of Natural And Applied Sciences Of Middle East Technical Universiy, Ankara.

Uluslararası Katılımlı 6. Tarihi Yapıların Korunması ve Güçlendirilmesi Sempozyumu / 2-3-4 Kasım 2017

151

Song K (2001). “ A GIS Analysis of Biodeterioration of Historic Resources: A case study of St. Louis Cemetery”, New Orleans.

Tiano P (2002). Biodegradation of Cultural Heritage: Decay Mechanisms and Control Methods, http://www.archip.cz/wo9/wo9-tiano.pdf. ARIEADNE Workshops 2002, Czhekoslovakia.

Tomaselli L, Margheri M.C, Florenzano G (1979). Indagine sperimentale sul ruolo dei cianobatteri e dellemicroalghe nel deterioramento di monumenti e affreschi. In 3° Congresso Internazionale sul Deterioramento e Conservazionedella Pietra, Venezia. p.313- 325.

URL-1 (2016) http://www.gezi-yorum.net/sanliurfa, Erişim Tarihi: 15.01.2016 URL-2 (2016) http://www.cambriancavingcouncil.org.uk/cavelife/mendips/bacteria.html, Erişim

Tarihi: 25.01.2016 URL-3 (2016) http://www.maynaq.net/biyoloji/tohumsuz-bitkiler-kara-yosunlari-bryophyta-t

3860.0.html, Erişim Tarihi: 20.01.2016 URL-4 (2005) http://bio.uniroma2.it/, Erişim Tarihi: 2005 Warscheid TH. ve Braamsb J (2000). Biodeterioration of stone: A review, International

Biodeterioration & Biodegradation, 46: s.343-368.

Uluslararası Katılımlı 6. Tarihi Yapıların Korunması ve Güçlendirilmesi Sempozyumu / 2-3-4 Kasım 2017

152