1950 yılında dünya genelinde 2 milyon ton olan yıllık plastik üretimi 2020 yılında 435 milyon ton olarak kaydedilmiş olup mevcut politikalar değişmezse 2060 yılına kadar plastik kullanımının üç katına çıkacağı düşünülmektedir (OECD, 2022).  Yapılan araştırmalar, yıllık 1-2 milyon ton plastiğin okyanuslara girdiğini ve dünya genelinde üretilen plastik atığın yaklaşık %0.5’inin okyanuslara ulaştığını göstermektedir (Our World in Data, n.d.). Plastisfer, sucul ortamlardaki plastik atıkların yüzeyinde yaşayan mikrobiyal topluluğa verilen isimdir. Başka bir deyişle plastisfer, plastik üzerinde oluşan biyofilmler ve bu biyofilmde yaşayan mikroorganizma ekosistemidir (Tang ve Li, 2025). Terim ilk kez 2013 yılında Zettler ve arkadaşları tarafından tanımlanmıştır; araştırmacılar okyanustaki plastik çöpler üzerinde zengin ve özgün bir mikrop topluluğu keşfetmiş ve bunu “plastisphere” (plastik küre) olarak adlandırmıştır. Plastikler deniz suyuna girdiğinde, kısa sürede bakteriler, algler, mantarlar ve diğer mikroorganizmalar yüzeye yapışarak ince bir biyofilm tabakası oluştururlar. Öyle ki, yalnızca 5 mm boyutundaki bir plastik parçası üzerinde binlerce farklı mikrop türünü barındıran mikroorganizma ekosistemi oluşmakta ve bu ekosistem doğal yüzeylerde (örneğin odun veya bitki kalıntıları üzerindeki biyofilmler) bulunandan farklı bir bileşime sahip olabilmektedir. Bu durum plastiklerin kimyasal yapısı ve biyolojik olarak yavaş bozunmasından kaynaklı, farklı türlerin kolonileşmesi ile gerçekleşmektedir (Zettler vd., 2013). İlginç olarak, plastisfer içinde bazı patojenik (hastalık yapıcı) mikroplar da bulunabilir. Örneğin, bazı çalışmalar plastisferde Vibrio cinsi bakterilere rastlandığını ve bunların insan veya hayvanlar için potansiyel patojen olabileceğini göstermiştir (Naudet vd., 2025; Wright vd., 2020; Du vd., 2022; Lacerda vd., 2024). Ayrıca, plastisferlerin barındırdığı patojenlerin deniz canlıları için de ciddi bir problem oluşturduğu bilinmektedir. Örneğin, mercanların plastik atıklarla temas etmesi durumunda hastalıklara yakalanma riskinin dramatik biçimde arttığı ve plastik kaynaklı mikrobiyal bulaşma nedeniyle mercan hastalığı görülme oranının %4’ten %89’a yükseldiği rapor edilmiştir (Lamb vd., 2018). Plastisfer oluşumu, mikroplastiklerin çevresel kaderini de etkiler. Plastik yüzeyinde büyüyen biyofilm, plastiğin yoğunluğunu artırarak daha önce su yüzeyinde yüzen bir parçanın batıp dibe çökmesine neden olabilir. Özellikle küçük ve film formundaki plastikler, geniş yüzey alanları sayesinde hızla biofouling (biyolojik kirlenme) etkisine uğrar ve su kolonunda aşağı doğru hareket etmeye başlar (Tang, 2025). Ayrıca plastisfer, plastiğin yüzey pürüzlülüğünü ve kimyasal özelliklerini değiştirir; bu da plastik parçacığın etrafındaki suyla ve diğer maddelerle etkileşimini farklılaştırır. Örneğin, plastisfer varlığı plastiğin hidrofobik (suyu iten) doğasını azaltıp daha hidrofilik hale getirebilir (Tu vd., 2020). Sonuç olarak, plastisfer sadece mikropların yaşam alanı olmakla kalmaz, aynı zamanda plastik kirliliğinin ekosistemdeki davranışını (yüzme/batma, birikme bölgeleri vb.) ve kimyasal etkileşimlerini de şekillendirir.

Plastisferin Ağır Metalleri Taşıma ve Bağlama Kapasitesi

Plastik parçacıklar, geniş yüzey alanları ve kimyasal yapıları sayesinde çevredeki kirleticileri adeta bir mıknatıs gibi üzerlerine çekebilirler. Özellikle ağır metaller (örn. kurşun, kadmiyum, cıva, arsenik gibi) suda çözünmüş haldeyken mikroplastiklerin yüzeyine adsorplanarak birikebilir. Örneğin, Kuzey Atlantik’te, Brezilya kıyılarında ve Avrupa sahillerinde toplanan mikroplastik örneklerinde toksik metallere rastlanmıştır (Prunier vd., 2019). Mikroplastiklerin yüksek yüzey/hacim oranı ve çoğu zaman yüzeylerinde taşıdıkları negatif yük, metal iyonlarını kendilerine bağlamalarını kolaylaştırır. Bununla birlikte plastisferin varlığı, mikroplastiklerin ağır metal taşıyıcılığı kapasitesini daha da artırabilir. Plastik yüzeyinde oluşan biyofilm, ağır metallerin plastiğe bağlanmasında ek bağlanma noktaları ve mekanizmaları sağlar. Biyofilm oluşturan mikroorganizmalar, metabolizmaları sonucu ekstraselüler polimerik maddeler (EPS) salgılayarak yapışkan bir matris oluştururlar; bu matriste bulunan fonksiyonel gruplar (karboksil, hidroksil, amino grupları vb.) metal iyonlarını tutmada etkilidir. Ayrıca plastisfer, plastiğin gözenek boyutunu azaltıp yüzey pürüzlülüğünü artırarak metal iyonları için daha fazla tutunma alanı yaratır. Öyle ki biyofilm oluştukça plastiğin yüzeyi karbonil, amin, hidroksil, fosforil gibi gruplarca zenginleşir ve yüzey hidrofilik hale gelir; bu değişim, metal iyonlarının yüzeye çekilmesini kolaylaştırır (Tang, 2025).

Sonuç olarak, plastisferli bir mikroplastik parçası çevredeki ağır metalleri sünger gibi emip konsantre edebilen bir platform haline gelir. Dolayısıyla, mikroplastik–plastisfer birlikteliği ağır metal taşıyıcı olarak önem arz etmekte; bu kirlilik “vektörleri” sucul ekosistemlerde toksik maddelerin taşınımını ve birikimini artırmaktadır.

Mikroplastik–Ağır Metal–Plastisfer İlişkisinin Denizel Ekosistem Üzerindeki Etkileri

Mikroplastiklerin fiziksel etkileri küçük plastik parçacıklarının planktonik organizmalardan balıklara kadar pek çok tür tarafından besin zannedilerek yutulabilmesi şeklindedir. Bu durum, canlılarda beslenme bozukluğu, sindirim sistemi tıkanmaları, doku zedelenmeleri ve enerji kaybı gibi sorunlar beraberinde getirmektedir. Örneğin, mikroplastik yutan balıklarda beslenme davranışlarının değiştiği, bazı omurgasızlarda ise sindirim kanalında birikerek açlık hissine yol açtığı gözlemlenmiştir (Murphy ve Quinn 2018).

Ağır metaller ise eskiden beri bilinen ciddi ekotoksikolojik etkilere sahiptir. Civa (Hg) sinir sistemine zarar vererek nörotoksisiteye yol açabilir, kurşun (Pb) beyin hücrelerini hasara uğratıp öğrenme/gelişme problemleri yaratabilir, kadmiyum (Cd) böbrek ve karaciğerde birikerek organ hasarı ve hastalıklara sebep olabilir (Tchounwou vd., 2012).

Ekosistem düzeyinde, mikroplastik-ağır metal-plastisfer kombinasyonu besin ağlarını ve biyolojik döngüleri etkileyebilir. Örneğin, mikroplastik yutan planktonlar daha az besleyici hale gelir veya ölürse, onları yiyen daha büyük balıkların besin elde etmesi zorlaşır. Bu durum besin zinciri boyunca büyüyerek balık stoklarının zayıflamasına katkıda bulunabilir. Ağır metaller de mikroplastiklerle taşınarak dipte birikebilir ve bentik (dipte yaşayan) canlıları zehirleyebilir; bu da deniz tabanı ekosistemlerinde tür kayıplarına yol açabilir. Yarı kapalı denizler olan Marmara gibi bölgelerde, su değişiminin sınırlı olması bu etkileri daha da belirginleştirebilir. Marmara Denizi’nde son yıllarda gözlenen müsilaj (deniz salyası) sorununun temelinde organik kirlilik olsa da, bölgedeki mikroplastik ve ağır metal yükünün de genel ekosistem sağlığını bozarak dolaylı katkı yapabileceği düşünülmektedir. Nitekim Marmara’daki deniz canlılarında (örneğin midyelerde) yüksek oranda mikroplastik birikimi saptanmış olup bu kirliliğin bölgedeki biyolojik arıtma kapasitesini ve su kalitesini olumsuz etkilediği bildirilmektedir (Gürkan ve Yüksek, 2022).

İnsan Sağlığına Potansiyel Etkiler

Mikroplastik ve ağır metal kirliliği, deniz ürünleri tüketimi yoluyla insan sağlığını da tehdit edebilecek bir boyuta ulaşmıştır. Denizel besin zincirindeki kirlilik, en tepedeki tüketici olan insana kadar taşınmaktadır (biyomagnifikasyon). Mikroplastikler sadece balıklarda değil, midye, istiridye gibi çift kabuklularda ve deniz tuzunda dahi saptanmıştır. Hatta Marmara Denizi’nden toplanan midyelerde hem mikroplastik hem de küf mantarlarının birikimi gösterilmiş; midyelerdeki mikroplastik kirliliğinin, toksik maddeleri taşıyarak halk sağlığı açısından risk oluşturabileceği vurgulanmıştır (Yıbar vd., 2024).

Ağır metaller bakımından da benzer bir tablo söz konusudur. Deniz ürünlerinde bazı ağır metallerin insan sağlığı limitlerini aştığı gözlenmektedir. Örneğin, bir çalışmada ithal bir tatlı su balığı olan tilapyanın kas dokusunda kadmiyum ve kurşun seviyelerinin Dünya Sağlık Örgütü’nün izin verdiği maksimum değerlerin üzerinde olduğu tespit edilmiştir (Tayebi ve Sobhanardakani, 2019).

Ağır metaller zaten tek başına bir riskken, mikroplastiklerin varlığı bu riski daha da artırabilmektedir. Balıklar üzerinde yapılan araştırmalar, vücutlarında mikroplastik bulunan bireylerin doku ve organlarında daha yüksek ağır metal birikimi olabileceğini göstermiştir (English vd., 2015; Akhbarizadeh vd., 2018). Bir başka deyişle, mikroplastiklerin balık bünyesinde bulunması, ağır metallerin emilimini kolaylaştırıp artırabilir, dolayısıyla bu balıkları tüketen insanlar için risk katlanabilir (Liu vd., 2021). Bunun kesin mekanizması tam anlaşılmamış olsa da, mikroplastiklerin taşıyıcı rolü veya mikroplastiklerin sindirim sisteminde yarattığı hasar sonucu metal emiliminin artması olası nedenler arasındadır.

İnsanların mikroplastik ve ağır metallere maruziyeti sadece deniz ürünleriyle sınırlı değildir, ancak deniz mahsulleri önemli bir kaynaktır. Dünya nüfusunun yaklaşık %20’si protein ihtiyacı için denizel gıdalara bağımlıdır (Beaumont vd., 2019). Bu nedenle deniz ürünlerindeki kirlilik, gıda güvenliği ve beslenme açısından ciddi bir endişe yaratmaktadır. Son yıllarda, mikroplastiklerin doğrudan insan vücuduna da girdiğine dair kanıtlar ortaya çıkmıştır: İnsan dışkısında mikroplastikler bulunmuş (Schwabl et al., 2019), hatta hamile kadınların plasentalarında ve kan dolaşımlarında bile mikroplastik parçacıklar tespit edilmiştir (Ragusa ve ark., 2021). Bu bulgular, mikroplastiklerin çevreden insan bedenine çeşitli yollarla (solunum, su ve gıdalar yoluyla) ulaşabildiğini kanıtlamaktadır. Vücuda giren mikroplastiklerin ve beraberindeki kimyasalların potansiyel etkileri hâlen araştırma konusudur.

Ağır metallerin insan sağlığı üzerindeki etkileri ise iyi bilinir: Cıvanın nörolojik hasarlara, kurşunun bilişsel gelişim bozukluklarına, kadmiyumun böbrek yetmezliğine, arsenik ve kromun kanserlere neden olabileceği yıllardır ortaya konmuştur (Tchounwou vd., 2012). Mikroplastikler bu metalleri taşıyıp birlikte etki gösterebildiğinden, insan sağlığı üzerindeki bileşik etkiler endişe vericidir. Laboratuvar deneylerinde, mikroplastiklerin bağışıklık hücrelerince tanınıp inflamasyona yol açtığı gösterilmiştir; ağır metaller de bağışıklığı zayıflattığından, birlikte maruziyet durumunda enfeksiyonlara yatkınlık veya kronik hastalık riskinde artış beklenebilir (Zheng vd., 2023; Jayavel vd., 2024).

Toplum sağlığı perspektifinden bakıldığında, deniz kirliliğinin insan refahına etkisi sadece sağlık riskiyle sınırlı değildir; ekonomik ve gıda sürdürülebilirliği boyutu da vardır. Mikroplastik ve ağır metal kirliliği, balıkçılık ve akuakültür verimini düşürebilir, deniz ürünlerine duyulan güveni azaltabilir. NOAA’nın bir analizine göre, okyanusa karışan her bir ton plastik atık, deniz ekosistemlerine yıllık 3.300 ila 33.000 ABD doları arasında bir ekonomik zarar verebilmektedir (balıkçılık kayıpları, temizleme maliyetleri vb. dahil) (Beaumont vd., 2019). Özellikle Marmara Denizi gibi yoğun balıkçılık yapılan ve kıyı halkının geçiminde önemli yer tutan bölgelerde, kirlilik hem sağlığı hem ekonomik geçimi tehdit etmektedir.

Sonuç olarak, mikroplastikler, plastisfer ve ağır metaller arasındaki etkileşim hem deniz ekosistemini hem de insan sağlığını çok boyutlu bir şekilde etkileyen ciddi bir sorundur. Bu sorunun çözümü için küresel ölçekte plastik tüketiminin azaltılması, atık yönetiminin iyileştirilmesi, ağır metal kirliliğinin denetim altına alınması ve bilimsel araştırmalarla risk değerlendirmelerinin derinleştirilmesi gerekmektedir. Özellikle yarı kapalı denizler ve kıyı bölgeleri için düzenli izleme programları (mikroplastik ve toksik madde izleme) oluşturulması, uzun vadede hem ekosistem hem de gıda güvenliği açısından kritik öneme sahip olacaktır.

KAYNAKLAR

Akhbarizadeh, R., Moore, F., and Keshavarzi, B. (2018). Investigating a probable relationship between microplastics and potentially toxic elements in fish muscles from northeast of Persian Gulf. Environ. Pollut. 232, 154–163. doi: 10.1016/j.envpol.2017.09.028

Beaumont, N. J., Aanesen, M., Austen, M. C., Börger, T., Clark, J. R., Cole, M. & Wyles, K. J. (2019). Global ecological, social and economic impacts of marine plastic. Marine pollution bulletin, 142, 189-195.

Du, Y., Liu, X., Dong, X., & Yin, Z. (2022). A review on marine plastisphere: biodiversity, formation, and role in degradation. Computational and Structural Biotechnology Journal, 20, 975-988.

English, M. D., Robertson, G. J., Avery-Gomm, S., Pirie-Hay, D., Roul, S., Ryan, P. C., et al. (2015). Plastic and metal ingestion in three species of coastal waterfowl wintering in Atlantic Canada. Mar. Pollut. Bull. 98, 349–353. doi: 10.1016/j.marpolbul.2015.05.063

Gürkan, Y., & Yüksek, A. (2022). Microplastics in Turkish straits system: A case study of the bays and straits. Turkish Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 22(7 Special Issue).

Jayavel, S., Govindaraju, B., Michael, J. R., & Viswanathan, B. (2024). Impacts of micro and nanoplastics on human health. Bulletin of the National Research Centre, 48(1), 110.

Lacerda, A. L., Briand, J. F., Lenoble, V., Oreste, E. Q., Kessler, F., & Pedrotti, M. L. (2024). Assessing the plastisphere from floating plastics in the Northwestern Mediterranean Sea, with emphasis on viruses. Microorganisms, 12(3), 444.

Lamb, J. B., Willis, B. L., Fiorenza, E. A., Couch, C. S., Howard, R., Rader, D. N., … & Harvell, C. D. (2018). Plastic waste associated with disease on coral reefs. Science, 359(6374), 460-462.

Liu, S., Shi, J., Wang, J., Dai, Y., Li, H., Li, J., … & Zhang, P. (2021). Interactions between microplastics and heavy metals in aquatic environments: a review. Frontiers in microbiology, 12, 652520.

Murphy, F., and Quinn, B. (2018). The effects of microplastic on freshwater Hydra attenuata feeding, morphology & reproduction. Environ. Pollut. 234, 487–494. doi: 10.1016/j.envpol.2017.11.029

Naudet, J., d’Orbcastel, E. R., Bouvier, T., & Auguet, J. C. (2025). Plastic-associated pathogens in marine environments: a meta-analysis. Marine Pollution Bulletin, 219, 118266.

OECD (2022). Global plastics outlook: Policy scenarios to 2060. OECD Publishing. https://doi.org/10.1787/aa1edf33-en.

Our World in Data. (n.d.). Plastic pollution. Global Change Data Lab. Erişim adresi: https://ourworldindata.org/topics/plastic-pollution.

Prunier, J., Maurice, L., Perez, E., Gigault, J., Wickmann, A. C. P., Davranche, M., & Ter Halle, A. (2019). Trace metals in polyethylene debris from the North Atlantic subtropical gyre. Environmental Pollution, 245, 371-379.

Ragusa, A., Svelato, A., Santacroce, C., Catalano, P., Notarstefano, V., Carnevali, O., Papa, F., Rongioletti, M. C. A., Baiocco, F., Draghi, S., D’Amore, E., Rinaldo, D., Matta, M., & Giorgini, E. (2021). Plasticenta: First evidence of microplastics in human placenta. Environment International, 146, 106274.

Schwabl, P., Köppel, S., Königshofer, P., Bucsics, T., Trauner, M., Reiberger, T., et al. (2019). Detection of various microplastics in human stool. Ann. Intern. Med. 171:453. doi: 10.7326/m19-0618.

Tang, K. H. D., & Li, R. (2025). The effects of plastisphere on the physicochemical properties of microplastics. Bioprocess and Biosystems Engineering, 48(1), 1-15.

Tayebi, L., and Sobhanardakani, S. (2019). Analysis of heavy metal contents and non-carcinogenic health risk assessment through consumption of Tilapia Fish (Oreochromis niloticus). Biol. Trace Elem. Res. 6, 59–67. doi: 10.22059/poll.2019.284500.639

Tchounwou, P. B., Yedjou, C. G., Patlolla, A. K., and Sutton, D. J. (2012). Heavy metals toxicity and the environment. Exp. Suppl. 101, 133–164. doi: 10.1007/978-3-7643-8340-4_6.

Tu, C., Chen, T., Zhou, Q., Liu, Y., Wei, J., Waniek, J. J., et al. (2020). Biofilm formation and its influences on the properties of microplastics as affected by exposure time and depth in the seawater. Sci. Total Environ. 734:139237. doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.139237

Wright, R. J., Erni-Cassola, G., Zadjelovic, V., Latva, M., & Christie-Oleza, J. A. (2020). Marine plastic debris: a new surface for microbial colonization. Environmental Science & Technology, 54(19), 11657-11672.

Yibar, A., Genc, M. N., Ceylan, A., Suzer, B., & Duman, M. (2024). Determination of Microplastic and Mold Species in Mussels from the Marmara Sea, Türkiye. Acta Veterinaria Eurasia, 50(3).

Zettler, E. R., Mincer, T. J., & Amaral-Zettler, L. A. (2013). Life in the “Plastisphere”: Microbial communities on plastic marine debris. Environmental Science & Technology, 47(13), 7137-7146. https://doi.org/10.1021/es401288x

Zheng, K., Zeng, Z., Tian, Q., Huang, J., Zhong, Q., & Huo, X. (2023). Epidemiological evidence for the effect of environmental heavy metal exposure on the immune system in children. Science of the Total Environment, 868, 161691.