Nutrient and organic carbon budgets in the sea of Marmara : A progressive effort on the biogeochemical cycles of carbon, nitrogen and phosphorus.
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Deniz Bilimleri Enstitüsü, Deniz Bilim (Osinografi) Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 1995
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: SEVCAN ÇOLPAN POLAT
Danışman: SÜLEYMAN TUĞRUL
Özet:ÖZET MARMARA DENİZİ'NİN BESİN TUZU VE ORGANİK KARBON BÜTÇELERİ: KARBON, AZOT VE FOSFORUN BİYOJEOKİMYASAL ÇEVRİMLERİ ÜZERİNE İLERİYE DÖNÜK, GELİŞTİREN BİR ÇABA POLAT, Sevcan Çolpan Doktora Tezi, Kimyasal Oşinografi Anabilim Dalı Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Süleyman TU?RUL Haziran, 1995, 215 sayfa Bu çalışmada, 1986-1994 döneminde Marmara Denizi ve boğazlardan elde edilen çözünmüş ve partikül haldeki besin tuzu ve organik karbon verileri değerlendirilmiştir. Çözünmüş organik azot (DON) ve amonyumun (NH^"1") sınırlı verileri literatürden alınmıştır. Marmara'nın haloklin altı Ege kökenli sularındaki dış kaynaklı besin tuzu konsantrasyonlarının yıllık ortalama değerleri; P04 için 0.05 (xM ve N03+N02 için 1.03 jttM olarak hesaplanmıştır. Bu değerler Karadeniz yüzey girdisinde hesaplanan değerlerden yaklaşık 2 kez küçüktür. Karadeniz ve kökenli girdilerdeki toplam azot ve fosfor derişimlerinin çoğunluğunu çözünmüş ve partikül organik yapıdaki besin elementleri oluşturur. Akdeniz kökenli tuzlu sular, Marmara Denizi'ni terk ederken anorganik besin tuzlarınca yaklaşık 10-kat zenginleşir; Karadeniz kökenli yüzey Marmara suları ise göreceli olarak anorganik besin tuzlarınca fakirleşir. Marmara yüzey sularında askı haldeki partikül maddeler yıl boyunca 3 ve 30 arasında, oldukça değişken PON:PP oranları gösterir. Ancak, verilerin gruplandırılması ve bu gruplara regrasyon tekniğinin uygulanmasıyla "çok üretken" ve "az üretken" mevsimler için PON:PP oranları sırasıyla 10 ve 5 olarak bulundu. Elde edilen bu sonuç Marmara Denizi yüzey sularında azotun sınırlayıcı element olduğunu vurgulamaktadır. "Çok üretken" mevsimler için bulunan POC:PP ve POC:PON oranları ise sırasıyla 117 ve 7'dir. Marmara Denizi'nin haloklin altı sularındaki NO3:PO4=9-10 oranı ise okyanusların derin suları için verilen Redfİeld oranından ( 16) oldukça düşüktür. Yüzey ve haloklin altı suların N:P oranları karşılaştırıldığında; yoğun denitrifikasyondan çok, bahar fitoplakton çoğalması sırasında yüzey sularında oluşan düşük N:P oranlı biyokütlenin derin sulara çökmesinin etkin olduğu görülür. ivTürk Boğazlar Sistemi boyunca gerçekleşen besin tuzu ve organik karbon akılarının hesaplanmasında kullanılan su akılarının ve "toplam" kimyasal konsantrasyonlarının yıllık zaman ölçeğinde değişmediği varsayılmıştır. Marmara alt- sularından Karadeniz'e taşınan toplam fosfor (TP) yükünün (1.2x10^ tons yi) Boğaz yüzey girdisiyle (1.05x10* tons yi) dengelendiği, bunun yanısıra toplam azot ve toplam organik karbonun yıllık bazda Marmara yüzey sularına net bir girdi sağladığı bulundu. Çanakkale yüzey akışıyla Marmara'yı terk eden kimyasal yüklerin Ege'den boğaz alt akıntısı ile Marmara'ya taşınanlardan en az 3-kat fazla olması ise Marmara baseninden Ege Denizi'ne madde transferini vurgulamaktadır. Marmara alt-sularına çöken partikül organik madde yükü (Fpj^) alt-su kütle dengelerinden bulundu. Buna göre; partikül fosfor (Fpı^j(PP)) taşımım 1.6x10* tons yi ve partikül organik azot taşımını 0.6x10^ tons yi olup aralarındaki atomik oran (FpM(PON):FpM(PP)) 9 civarındadır. Alt suya yıllık taşınım partikül organik karbon (POC) cinsinden 0.72x10** tons yi ve yıllık oksijen tüketimi 1 mg H'dir. Dikey karışımla alt-sudan üst-suya taşınan besin tuzu yükleri (Fmj) ile Fpj^j arasındaki önemli fark Karadeniz ve kara kökenli girdilerin haloklin altı sulara etkisini göstermektedir. Üst-su kütle dengelerinden kara kökenli girdilerin Marmara Denizi için önem taşıdığı (örnek olarak TP yükünün %30'u gibi) belirlenmiştir. Karadeniz ve bölgesel kara kaynaklı girdilerin etkisiyle Marmara Denizi çevresel açıdan bir yıkım altındadır.