MARMARA DENİZİ SU KOLONUNDA MÜSİLAJ ZAMANI VE SONRASI ÇÖZÜNMÜŞ OKSİJEN DEĞİŞİMLERİ VE METABOLİK SÜREÇLER


Creative Commons License

Mantıkcı A. M., Yücel M., Örek H., Uysal Z., Salihoğlu B.

III. ULUSAL DENİZLERDE İZLEME VE DEĞERLENDİRME SEMPOZYUMU, Antalya, Türkiye, 6 - 09 Aralık 2022, ss.57-58

  • Yayın Türü: Bildiri / Özet Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Antalya
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.57-58
  • Orta Doğu Teknik Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Marmara Denizi ekosistemi son 40 yılda insan baskıları sebebiyle büyük değişime

uğrayarak, ötrofik hale gelmiştir. Bu baskıların başında; denize noktasal ve yayılı

kaynaklardan ulaşan arıtılmamış evsel, sanayii ve tarımsal atıklar, aşırı ve kaçak

balıkçılık, liman, denizcilik faaliyetleri ve kazalar, kıyı dolgu alanları ve karadaki

ağaçsızlanma gösterilebilir. İnsan kaynaklı, Marmara Denizi ekosistemi sağlığını

gözetmeden yapılan bu faaliyetler sonucu ötrofikasyonun etkileri olan; oksijen

azalması, biyolojik çeşitlilikte azalma ve değişim, aşırı veya zararlı alg

çoğalmaları, ışık geçirgenliğinde azalma vb. gözlemlenmektedir. Ayrıca dünya

denizlerinde nadiren görülen ve aşırı stress/baskı altında olan ekosistemlerde

ortaya çıkan müsilaj, Marmara Denizi’nde 2007’de belirgin olarak görülmeye

başlayarak, sonraki dönemlerde de tekrarlanmış ve 2021 ilkbahar-yaz aylarında su

kolonun 0-25 m’si tamamen kaplamıştır.

Müsilajın içeriğinin karbonhidrat ve polisakkaritce zengin olması, bakteriler

tarafından tüketilebileceği ve bu süreçte oksijen harcanacağı hipoteziyle, Marmara

Denizi’nde 2021 ilkbahar-yaz aylarında oluşan müsilajın su kolonunda oksijen

tüketim hızlarını arttırarak yaratabileceği oksijen azalmasını deneysel ve yerinde

ölçümler ile araştırıp, plankton solunumu ve birincil üretimi ile çevresel

değişkenler arasında bağlantı kurulup oksijen tüketim süreçleri anlaşılmaya

çalışılmıştır.

Marmara Denizi’nde, müsilaj süreci (Yaz 2021) ve müsilaj sonrası (Sonbahar

2021- İlkbahar 2022) plankton metabolizması, toplam 53 istasyonda, su kolonunu

temsilen yüzey, ara tabaka ve alt tabaka gibi farklı derinliklerden örneklemeler

yapılarak R/V Bilim 2 gemisi ile çalışılmıştır. Plankton solunumu/oksijen tüketim

hızları ve net komünite üretimi hassas ve yüksek çözünürlüklü fiber optik oksijen

sensörler (OPTODE) ile özel yapım ışıklı-karanlık inkübatörlerde ölçülmüştür.

Müsilajın varlığında Marmara Denizi’nde oksijen tüketim hızları diğer dönemlere

göre yaklaşık 2 kat fazla bulunmuş ve su kolonunda oksijen azalmalarına sebep

olduğu tespit edilmiştir. Işıklı yüzey tabakada üretilen fotosentez kaynaklı organik

karbon gün içinde tüketilmekte ve canlı-cansız partikül organik maddeler ışığın

ulaşmadığı haloklin tabakasında bakteriler tarafından tüketilerek keskin oksijen

azalmalarına yol açmaktadır. Haloklin altı tabaka tüketim sonuçlarına göre organik karbonun bozunabilir fraksyonunun çevirim değeri (turnover rate) Kuzey Denizi-

Baltık Denizi geçiş bölgesiyle benzer hesaplanmıştır.

Bu bildiride, Marmara Denizi’nin güncel oşinografik özellikleri, su kolonu oksijen

konsantrasyonları ve müsilajın oksijen konsantrasyonlarına olası etkileri

tartışılacaktır

The ecosystem of the Sea of Marmara has undergone great changes in the last 40

years due to human pressures and has become eutrophic. Main pressures;

domestic, industrial and agricultural wastes reaching the sea from point and diffuse

sources without treatment, excessive and illegal fishing, ports, maritime activities

and accidents, coastal filling areas and deforestation on land can be shown. The

effects of eutrophication, as a result of these human-induced activities carried out

without considering the health of the Marmara Sea ecosystem; decrease in oxygen,

decrease and change in biodiversity, harmful/algal blooms, decrease in

transparency, etc. is observed. In addition, mucilage, which is rarely seen in the

world's seas and occurs in ecosystems with extreme stress, started to appear in the

Marmara Sea in 2007 and completely covered 0-25 m of the water column in the

spring-summer of 2021.

With the hypothesis that the content of mucilage is rich in carbohydrates and

polysaccharides, it can be consumed by bacteria and oxygen will be consumed

during this process; we investigated the oxygen decrease enhanced by the

mucilage formed in the Marmara Sea in the spring-summer months of 2021 by

increasing the oxygen consumption rates in the water column, with experimental

and on-site measurements of plankton respiration and primary production and we

examined for relationships between the oxygen consumption processes and

environmental variables.

In the Marmara Sea, plankton metabolism samples were collected from different

depths such as surface, halocline and sub-halocline, representing the water column,

at 53 stations during the mucilage event (Summer 2021) and post-mucilage

(Autumn 2021-Spring 2022) with the R/V Bilim 2. Plankton respiration/oxygen

consumption rates and net community production were measured in the custombuilt

light-dark incubators with sensitive and high-resolution fiber optic oxygen

sensors (OPTODE). In the presence of mucilage, oxygen consumption rates in the

Sea of Marmara were found to be approximately 2 times higher than in other

periods and it was showed that it caused oxygen decreases in the water column. In

the photic surface layer photosynthetically produced organic carbon was consumed

during the day, and living and non-living particulate organic materials were consumed by bacteria in the halocline layer, where light did not reach, causing

sharp oxygen reductions. According to the results of sub-halocline layer

consumption, the turnover rate of the degradable fraction of organic carbon was

calculated similar to that of the North Sea-Baltic Sea transition region.

In this paper, the current oceanographic features of the Marmara Sea, water

column oxygen concentrations and the possible