Modeling the Impact of Fish and Fisheries on Marine Biogeochemistry: A Case Study in the Sargasso Sea
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Deniz Bilimleri Enstitüsü, Deniz Bilim (Osinografi) Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2016
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: Deniz Dişa
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Barış Salihoğlu
Eş Danışman: Ekin Akoğlu
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Okyanuslar küresel karbon döngüsü üzerinde önemli bir role sahiptir.Denizel ekosistemler, atmosferden deniz ekosistemi içerisine alınan karbonun fotosentez yolu ile organik maddeye dönüştürülerek okyanusun derin bölgelerine taşınımına ve bu yolla atmosferik karbonun okyanus içerisinde depolanmasına olanak sağlamaktadır. Denizel besin ağı içerisinde yer alan balıkların, planktonlar üzerinden beslenmesi ve metabolik aktiviteleriyle ekosisteme besin sağlamaları sebebiyle karbon taşınımını büyük oranda etkilediği düşünülmektedir. Bu sebeple özellikle 1950'lerden sonra hızlı bir artış gösteren ve denizel ekosistemler üzerinde gözle görülür değişimlere sebep olan balıkçılığın, balık biyokütlelerini değiştirme yoluyla karbon döngüsünü doğrudan etkilemesi beklense de balıkların denizel ekosistemlerin biyojeokimyası üzerindeki etkisi halen tam olarak ortaya konamamıştır. Bu çalışmada, balıkçılıkla değişen balık stoklarının deniz ekosisteminin biojeokimyası üzerindeki etkisinin öngörülmesini sağlamak amacıyla deniz ekosisteminin alt ve üst trofik seviyelerinin bir arada ve etkileşimli olarak modellenmesi gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla, deniz ekosisteminin besin döngüleri, karbon taşınımı, alt trofik seviye canlılarının yaşamsal aktiviteleri gibi unsurlarını simule eden tek boyutlu bir biyojeokimyasal model ile besin ağı, balıkçılık, üst trofik seviye canlıların dinamikleri gibi unsurları simule eden bir denizel ekosistem modeli birleştirilmiştir. Oluşturulan bütünleşik (end-to-end) model deniz ekosistemini en alt seviyeden en üst seviyeye kadar temsil etmesi sebebiyle ekosistemi daha gerçekçi bir şekilde ele alan bütüncül bir yaklaşım sunmaktadır. Model, balıkçılık baskısının besintuzu döngüsü başta olmak üzere alt trofik seviyelere kadar olan etkisinin analizine imkan sunmaktadır. Bütünleşik model, biyojeokimsayal modelin ekosistemi zooplankton seviyesine kadar temsil etmesinden kaynaklanan yetersizliklerin ortadan kalmasını sağlamıştır. Elde edilen sonuçlar üst trofik seviye canlıların beslenme baskısı sebebiyle mezozooplankton biyokütlesinde %56'lık bir azalmayı işaret etmektedir. Ayrıca, bütünleşik model tahminleri, balığı dahil etmeyen biyojeokimyasal modele oranla %24 daha fazla karbon taşınımı göstermektedir. Bu artış, plankton kompozisyonlarındaki değişim ve detritusa giden akışlardaki artışla açıklanabilmektedir.Modellerin birleştirilmesiyle alt trofik seviye dinamiklerinde gerçekleşen değişimler istatistiksel olarak verilere daha başarılı bir şekilde uymaktadır. Farklı balıkçılık senaryolarının test edilmesiyle elde edilen sonuçlar, değişen balıkçılık baskısının besintuzu döngülerini doğrudan etkilediğini göstermektedir. Bu çalışmanın sonucunda, bu zamana kadar balığın etkisini dahil etmeden geliştirilen biyojeokimyasal modellerden farklı olarak, balıkların denizel ekosistemlerin biyojeokimyası üzerindeki önemli rolü ortaya konmuştur. Ek olarak, farklı balıkçılık senaryolarının uygulandığı analiz sonuçları balıkçılık baskısının denizel besin döngülerini ve karbon taşınımını doğrudan etkilediğini göstermektedir.Balıkçılığın hedeflediği türlere ve şiddetine göre biyojeokimyasal süreçlerdeki değişimler farklılık göstermektedir.Örneğin, halihazırdaki balıkçılığa ek olarak balıkçılığın potansiyel yeni hedefi olan mezopelajik türlerin avcılığının da eklendiği senaryo karbon taşınımında %12 azalış göstermiştir.Aynı senaryo, remineralizasyon akışlarında %11-15 oranlarında değişimleri ortaya koymaktadır. Bu çalışmanın bir sonucu olarak, balığı doğrudan dahil etmeyen modellerin aksine, biyojeokimyasal süreçlerin balıkçılık aktiviteleri ve balık kompozisyonlarından nasıl etkilendiği açıklanmıştır.