Development and application of new model algorithms of the biological carbon pump in the north atlantic: a study on particle export, sinking and decomposition

VELİ ÇAĞLAR YUMRUKTEPE

Development and application of new model algorithms of the biological carbon pump in the north atlantic: a study on particle export, sinking and decomposition

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Deniz Bilimleri Enstitüsü, Deniz Bilim (Osinografi) Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2016

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: VELİ ÇAĞLAR YUMRUKTEPE

Danışman: BARIŞ SALİHOĞLU

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Kuzey Atlantik'te bulunan BATS, ESTOC ve PAP zaman serisi istasyonlarındaki üretimi, tür dağılımını ve gerçekleşen karbon dikey gönderimlerini yöneten prosesleri incelemek amacıyla NAGEM 1D alt trofik pelajik ekosistem modeli geliştirilmiştir. Her bir istasyon için tür dağılımının, parçacık çökme hızlarının, fiziksel ve biyolojik yığışımın, mineral balastın ve günlük dikey göçün karbon gönderimine etkileri araştırılmıştır. Simüle edilen karbon gönderimleri, istasyonlarda bulunan veri setleri ile karşılaştırılmış, ve model algoritmaları istasyonlardaki değişkenlikleri temsil edecek şekilde uyarlanmıştır. BATS ve ESTOC istasyonlarındaki 3-4 kat karbon gönderimi farkı, kısmi olarak istasyonlardaki farklı fiziki yapılar ile açıklanabilmektedir. BATS'taki görece daha derin ve uzun süreli dikey karışım verimli gönderime neden olmakta olup, ESTOC'taki yavaş çökelme mekanizmaları parçacıkların daha fazla ayrışma baskısı altında kalmasına neden olmaktadır. Model, tür dağılımının parçacık gönderiminin miktarına ve yapısına, inorganik besin tuzları bağlaşımının kesilmesinin tür dağılımına etkisini vurgulamıştır. Simüle edilen karbon gönderiminin parçacık hızlarındaki değişimlere çok hassas olduğu belirlenmiş olduğu halde sonuçlarda değişebilirlik düşük seviyelerde kalmıştır. Zamansal değişebilirlik, parçacık çökme hızlarının tür dağılımı etkileşimi ile gerçekleştirilebilmiştir. Tür dağılımı etkileşimleri sayesinde modelde zamansal ve bölgesel değişebilirlik elde edilmiş olup, görece büyük fitoplankton türlerini barındırabilen PAP istasyonunda artan parçacık gönderimine neden olmuştur. Parçacık yığışımı, mineral balast etkisi, tür dağılımı etkileşimi içeren ayrışma mekanizmaları ve günlük dikey göç, modelin gözlemelere daha iyi uymasını sağlamıştır.