Özge Boso HanyalıBy Özge Boso Hanyalı|12 Minutes

Zamanın Erimeyen Birikimi
Kültürel Miras…

Doğal afetlerin yıkıcı etkileri maddi manevi büyük kayıplara neden olmaktadır. Bu kayıpların içinde insan canından sonra yerine konulması mümkün olmayan en önemli değer ise kültürel mirastır.

1972 yılında onaylanan UNESCO’nun imzaya açtığı Dünya Kültürel ve Doğal Mirasın Korunması hakkında sözleşmede dünyadaki sosyal ve ekonomik şartların değişmesiyle kültürel ve doğal mirasın giderek artan bir hızla yok olma tehdidi altında olduğuna vurgu yapılarak bu durumun bütün devletler için bir yoksullaşma olduğu kabul edilmektedir (Gül Ünal, 2014).

Kültür varlığı niteliğindeki tarihi yapı ve eserlerin pek çoğu doğal taş kullanılarak yapılmıştır. Bu taşlar zaman içinde fiziksel, kimyasal ve mekanik etkilerle bünyelerindeki mikroçatlakların artmasından dolayı yavaş yavaş bozunarak yok olma tehlikesi ile karşı karşıya kalır. Bunlara ek olarak, yapı taşlarının biyolojik bozunmasının da önemi büyüktür. Kireçtaşı gibi karbonatlı malzemeler ise gözenekli yapılarından dolayı zaman içinde diğer doğal taşlara kıyasla bozunma sürecinden daha kolay etkilenirler. Ülkemizde özellikle İstanbul’da birçok tarihi yapı ve eserlerin yapımında kireçtaşlarının kullanılmasından dolayı bu taşların sağlamlaştırılma ihtiyacı ortaya çıkmıştır.

Bugüne kadar tarihi eser ve yapılardaki taşların sağlamlaştırılmasında organik ve inorganik sağlamlaştırıcılar kullanılmıştır. İnorganik sağlamlaştırıcılar, taşa iyi nüfuz edemedikleri ve taş yüzeyinde, taşa zarar veren suda çözünebilir tuzları yan ürün olarak oluşturdukları için su buharı geçirimliliğine engel olurlar. Bundan dolayı, bu tür sağlamlaştırıcılar günümüzde kullanılmamaktadır. Organik sağlamlaştırıcılar ise termoplastik reçineler ve silan siloksanlardır. Bu kimyasallar, taşın doğal yapısıyla uyumlu olmadığı için taşta renk ve doku uyumsuzlukları yaratmaktadırlar. Tarihi eserlerin korunması ve yüzey çatlaklarının onarılması için ise hidrolik kireç, horasan harcı gibi koruyucu ve yapıştırıcı maddeler kullanılmaktadır. Fakat bu maddeler renkli, kokulu ve yüzeysel kapatıcı maddelerdir. Renkli olmaları sebebiyle, tarihi eser yapılarının renkleri ile uyuşmamakta ve tarihi eserlerin kendi yapısal görünüşlerini değiştirmektedir. Doğal taşların sağlamlaştırılması için kullanılan sağlamlaştırıcının taşa iyi nüfuz etmesi, taşın renk ve dokusuna zarar vermemesi (olumsuz bir değişikliğe yol açmaması), taşla kimyasal bir tepkimeye girmemesi, suda çözülebilir tuzları yan ürün olarak oluşturmaması ve su buharı geçirimliliğini olumsuz etkilememesi beklenmektedir. Ayrıca, 1964 yılında Venedik Tüzüğü ile belirlenen en az müdahale, geri dönüşümlü olma, yeniden uygulanabilme ve tekrarlanabilme gibi koruma uygulamalarının anahtarı niteliğindeki prensipler de göz önünde bulundurulduğunda doğal taşların kimyasallarla sağlamlaştırılması yöntemi tüm bu ihtiyaçları karşılayamamaktadır (Barbabietola vd., 2012; Şenol, 2017).

Günümüzün modern kent planları içinde eski ve tarihi değeri olan eserlerin korunmasına tüm dünyada önem verilmekte ve ″akıllı çözümlerin araştırılması″ süreci devam etmektedir. Nitekim, bugüne kadar taşların sağlamlaştırılması için kullanılan sağlamlaştırıcılar taşta renk ve doku problemleri yaratmaları, sınırlı uygulama alanına sahip olmaları ve de yüksek maliyetli olmaları günümüz ihtiyaçlarını karşılayamadığı için biyo-sağlamlaştırma gibi yeni yöntemlerin gelişimine yol açmıştır.

Biyo-Sağlamlaştırma Nedir?

Biyo-Sağlamlaştırma, mikrobiyal kalsiyum karbonat (CaCO3) oluşumu ile gerçekleşmektedir. Bu oluşum, yaygın olarak toprak, su ve deniz çökeltilerinde görülen ve ürolitik bakteriler tarafından gerçekleştirilen üre hidrolizi ve amonifikasyon ile meydana gelmektedir. Üreaz aktivitesine sahip çok sayıda bakteri, kalsiyum ve üre bulunan bir ortamda ise önemli ölçüde kalsiyum minerilizasyonu gerçekleştirirler.

Şekil 1: Mikroorganizmada oluşan üre enzim aktivitesi tarafından başlatılan kalsiyum karbonat çökeltisi mekanizması (Gupta et al. 2013) (A) Ca iyonlarının bakteriye tutunması. (B) Bütün hücrenin kapsüllenmesi. (C) Kalsiyum karbonat çökelmesinin sonlanması.

Mikrobiyal yöntem ile taşların sağlamlaştırılması, bir başka deyişle biyo-sağlamlaştırma mikroorganizmaların taşın boşluklarına nüfuz etmeleri ile gerçekleşmektedir. Uluslararası çalışmalarda, karbonat kökenli taşlar üzerinde görülen atmosfer kaynaklı nitrat, sülfat ve karbonat esaslı bozunmalar nedeniyle bu taşların sağlamlaştırmasında mikroorganizmaların kullanımının başarılı sonuçlar verdiği belirtilmiştir. Eğer bakteri ve besin konsantrasyonu düzenlenip, mikrobiyal karbonat oluşumu sağlanırsa, taşların fiziko-mekanik özellikleri iyileştirilebilir. Mikroorganizmalar tarihi yapıları oluşturan taşlar arasındaki boşluklu bölgelere kolaylıkla yerleşmektedir. Bu sayede, mikroorganizmalar taşların gözenekli bölgelerinde kendi metabolik özelliğini kullanarak CaCO3 oluşumunu sağlayarak, sadece yüzeysel değil, iç kısımlarda da güçlendirme yapabilmektedirler.

Bakteriler Taş Yüzeylere Nasıl Taşınır?

Taşıma sistemi karbojel ile olmaktadır. Karbojel, toz formlu olup bakteriyel süspansiyon eklendikten sonra bakteriyi içerisine hapseden jel forma dönüşmektedir. Bakteri, ancak bu jel sayesinde uygulama yüzeyine tutunmaktadır.

Mikroorganizmalar metabolizmaları aracılığı ile pasif ya da aktif olarak kalsiyum karbonat çökelmesini tetiklerler. İlk olarak mikroorganizmanın bulunduğu mikro-ortam içerisinde karbonat iyonlarının üretimine nitrojen ya da sülfür akımı/sirkülasyonu aracılığı ile başlanır. Aynı süreç/aşama hücre zarındaki iyon birikimini de ifade eder (Rigas vd. 2005). Bu tür iyonlar için hareketsiz hale gelme durumu, yoğunlukları doymuşluk seviyesine ulaşmışsa karşıt iyonlar için çekirdekleşme bölgesi olarak kullanılabilir. Sonuç olarak kalsiyum ve karbonat iyonları arasındaki dinamik kalsiyum karbonat üretimi ile denge yer değiştirir. Ek olarak aktif çökme iyon zarı kanallarının aktivasyonundan oluşur.

Mikrobiyal Yöntem Uygulama Sonrasında Bakteriye Ne olmaktadır?

Yapılan uygulama sonrasında taş yüzeyleri bakteriden tamamen temizlenmelidir. Bakteriler canlılıklarının devamı için uygun olan beslenme ortamına sahip olmak isterler. İşlem bittikten sonra besiyerleri kesildiği için yüzeyde canlılıklarını kaybedeceklerdir. Buna rağmen birkaç ay içerisinde bakteri uygulamasının yapıldığı alanda yeni bir görüntüleme uygulamasına gidilmesi önerilmektedir.

Sonuç

Tarihi yapılar uygarlıkların mirası olarak bırakılan kültür varlıklarıdır. Bu anıtların bakım ve onarımı iyi yapılamadığı zaman, günden güne yıpranarak mimari, tarihi ve estetik özelliklerini kaybetmektedirler. Bu yüzden yapıların hizmet ömürlerinin arttırılması için iyileştirilmeleri çok önemlidir.

Mikroorganizmalar, genel olarak kültürel miras yapılarının bozunmasına yönelik etkileriyle bilinmelerine rağmen mikrobiyal yöntemin hiçbir yan etkisinin olmaması, taş malzemede herhangi bir yan etki oluşturmaması, şimdiye kadar kullanılan yöntemlere alternatif sunması, tarihi yapı ve eserlerin koruma ve onarım teknolojileri için giderek artan bir ilgi alanı haline gelmiştir. Ayrıca karbonat içerikli taşların mikrobiyal yöntem ile sağlamlaştırılmasında mikroorganizmaların kullanımının başarılı sonuçlar vermesi uluslararası literatürde kanıtlanmıştır. Bu durum, daha çok tarihi değere sahip malzemeler üzerinde bozunma nedeni olarak görülen bakterilere farklı bir yaklaşımın oluşmasına da neden olmuştur. Yöntemin çevre kirliliği oluşturmaması, diğer kimyasal malzemelerle karşılaştırıldığında hiçbir zehirli etkisinin olmaması, ekonomik oluşu, taş yüzeylerinin renk ve dokusunda bir değişim meydana getirmemesi, kültürel miras koruma uygulamalarında mikroorganizmaların gelecekte geniş bir kullanıma sahip olabileceğine dair önemli göstergeler olarak değerlendirilebilir.

Binlerce yıl içerisinde, deprem sel erozyon gibi çeşitli doğal afetler, yangınlar, yağmalar, kaos, savaşlar ve bir de bunlara ek fiziksel, kimyasal ve biyolojik bozunmaların da etkisiyle büyük bir bölümünü kaybettiğimiz, bir kısmını da yeterince korumada başarılı olamadığımız kültür mirasımızı oluşturan tarihi yapılar üzerinde halen sürdürülebilir bir koruma uygulaması geliştirilememiştir. Nitekim günümüzün en önemli yaklaşımlarından birisi sürdürülebilirliktir. Özünde enerji ve kaynak kullanımında etkin olan bu yaklaşımın en yararlı tarafı çevre kirliliğinin mümkün olduğunca en aza indirilmesidir. Bu noktada tarihi yapı taşlarımız üzerinde mikrobiyal yöntem gibi yeni bir metedolojinin uygulanması ile tarihi yapılarımızın hizmet ömrü artacak, nesilden nesile aktarılacaktır.


Özge Boso Hanyalı, Jeoloji Mühendisliği lisans eğitimini 2007 yılında Kocaeli Üniversitesi’nde tamamladıktan sonra, aynı yıl içerisinde İstanbul Üniversitesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Uygulamalı Jeoloji Anabilim Dalı’nda yüksek lisans eğitimine başlamış ve 2010 yılında eğitimini tamamlamıştır. Aynı yıl içerisinde Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi, Kültür Varlıkları ve Sanat Eserleri Malzeme Uygulama ve Araştırma Merkezi’nde “Proje Uzmanı” olarak göreve başlamış, 2015 yılında Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi, Taşınabilir Kültür Varlıklarını Koruma ve Onarım Yüksekokulu’nda uzman kadrosuna geçmiştir. 2017 yılından beri Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi Yapı Uygulama ve Araştırma Merkezi’nde öğretim görevlisi olarak çalışmaktadır. 2016 yılında İstanbul Üniversitesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü’nde doktora eğitimine başlamıştır. “Tarihi Yapılarda Kullanılan Kireçtaşlarının Mikrobiyal Yöntem İle Sağlamlaştırılabilirliği” üzerine yaptığı çalışmaları halen devam etmektedir.


[i] Şenol, F (2017). Biyo-Remediasyon: Tarihi Yapılarda Kullanılan Karbonatlı Taşlarda Görülen Siyah Kabuk Tabakasının Temizliğinde Alternatif Bir Yöntem Olarak Biyo-Temizlik ve Biyo-Sağlamlaştırma, Uluslararası Bilimsel Araştırmalar Dergisi, 2 (1), 1-15.

[ii] Rigas F., Daskalakis M., Castsikis I. (2005). Bioremediation of Pollution Deteriorated Stone Monuments via Bacterially Induced Carbonate Mineralization, 3rd.European Bioremediation Conferences.91, 04-07 Temmuz, China;Creteio.

[iii] Ünal, Z. G. (2014). Kültür Mirasın Korunması: Akademik Değerlendirme, İsmep Rehber Kitaplar.