Effect of temperature on the occurrence of three most abundant small pelagic fish species in the southern Black Sea

Abstract

Yıldan yıla değişen soğuk rüzgarların gücü ve yönünden kaynaklı sudaki sıcaklık değişiminin yarı kapalı sistemlerde yıllık göç döngüleri olan olan küçük pelajiklerin dağılımı üzerinde etkili olduğu bilinmektedir. Fakat, Karadeniz'in güneyinde kışlayan küçük pelajik türlerin bu duruma nasıl uyum sağladıkları henüz tam olarak aydınlatılamamıştır. Bu çalışmanın amacı güney Karadeniz'de dominant olan 3 tür küçük pelajik balığın alandaki kışlama dağılımlarının soğuma hızı ve yönü farklı olan 2 ayrı yılda nasıl değiştiğinin rasyonel bakış açısıyla saptanmasıdır. Bu amaçla, Güney Karadeniz'in, 28 ve 42 derece doğu boylamları arasında kalan bölge münhasır ekonomik alan sınırına kadar incelenmiştir. TUBITAK'ın finanse ettiği, 1007 projeleri kapsamındaki Ulusal Balıkçılık Veri Toplama Programı için Karadeniz'de Hamsi Stoklarının Akustik Yöntem ile Belirlenmesi ve Sürekli İzleme Modelinin Oluşturulması adlı projenin 2011 ve 2016 yıllarında toplanan verileri kullanılmıştır. Bu seferler kapsamında; CTD, trol ve akustik verileri eş zamanlı olarak toplandı. Daha sonra CTD verisi termoklin hattının saptanmasına yönelik olarak iki ayrı yıl için analiz edilerek akustikviiiverisine işlendi. Bu işlem sonucunda soğuk su sever bir tür olan çaça ile sıcak su sever hamsiyi ayırmadan önce istavrit sürülerinin şekli belirlenerek, bu sürülerin yapısı (yüksekliği, genişliği, enerji dağılımı vs.) analiz edilip sayısallaştırıldı. Bu işlem için, troll verisi ile istavrit olarak doğrulanan sürüler kullanıldı. Veri setinin geri kalanındaki sürüler bu parametrelerin aralıklarına göre saptandı. Daha sonra istavrit sürüleri veri setinden çıkartılarak dikey olarak iki ayrı tabakaya ayırılmış akustik verisi hamsi ve çaça için ayrı ayrı analiz edildi. Analizlerden çıkan sonuçlara göre, üç küçük pelajik türün de kuzey rüzgarlarından kaynaklı soğumaya bağlı olarak kışlama alanına yerleştikleri saptandı. Ayrıntılı olarak, sıcak sever olan hamsi ve istavritin yetişkinleri çoğunlukla kıyıda gözlenirken, daha soğuk sulara toleransı olan aynı türlerin genç bireyleri ve çaçanın açık denizde daha yoğun olduğu görüldü. Kıyı zonu özelinde ise, soğuma paterni ile ilişkili olarak, 2011 yılında hamsinin doğuda, istavritin ise Orta Karadeniz'in batısı ve Doğu Karadeniz'de yayıldığı gözlemlendi. Bu da istavritin, 2011 yılındaki koşullarda soğuk suya toleransının hamsiden fazla olduğunu göstermektedir. 2016'da ise kuzey-güney yönlü soğumanın sonucu olarak hamsinin çoğunlukla batıda olmasıyla birlikte bundan yaklaşık 10 kat daha az olacak şekilde, muhtemelen kuzeyden gelerek, doğuya da kışlamak için yerleştiği gözlemlenmiştir. Hamsinin durumuna benzer olarak istavritin de 2016 yılında batıda yoğunlaştığı görüldü. Çaçanın ise kış aylarında daha çok açık denizleri tercih ettiği, kıyılarda da az olan yoğunluğun soğuk bölgelerde arttığı gözlemlenmiştir.

It is known that the temperature change in water resulted by the strength and direction of cold winds varying from year to year has an effect on the distribution of small pelagics which have yearly migration cycles in semi-closed systems such as Black Sea. However, how small pelagic species wintering in the southern Black Sea have adopted to this situation has not yet been elucidated. The aim of this study is to determine how the wintering distributions of three small pelagic fishes, Black Sea Anchovy (Engraulis encrasicolus ponticus), Mediterranean Horse Mackerel (Trachurus mediterraneus) and Sprat (Sprattus sprattus), dominant in the southern Black Sea region change in two different years with different cooling rate and direction from a rational point of view. To this end, the region between 28°E and 42°E longitudes of the southern Black Sea was examined to the limit of the exclusive economic zone. The surveys carried out in 2011 and 2016 was funded by TUBITAK (The Scientific and Technological Research Council of Turkey) for the project titled `Determination of AnchovyviStocks in the Black Sea by Acoustic Method and Setting of Continuous Monitoring Model` within the scope of 1007 projects. Within the scope of these expeditions; CTD, trawl and acoustic data were collected simultaneously. Then, CTD data were analyzed for two separate years to determine the thermocline line and implied to the acoustic data. As a result of this process, the shapes of horse mackerel schools were determined and the structure (height, weight, energy distribution etc.) of these schools were quantified before separating the cold water species, sprat and warm water species, anchovy. For this procedure, schools verified as horse mackerel were used. The schools in the rest of data set were determined according to ranges of these parameters. Afterwards, horse mackerel schools were removed from the data set and the acoustic data which were divided into two separate layers were analyzed for anchovy and sprat. According to the results, all three small pelagic species settled in the wintering area due to cooling resulted from northern winds. In detail, while the adults of anchovy and horse mackerel, which are hot lovers, are mostly observed on the shore, juvenile individuals which have tolerance colder waters, of the same species and sprat were more intense in the open sea. Regarding the coastal zone, anchovy was observed in the eastern, and horse mackerel spread in the western part of the central and eastern parts of the southern Black Sea in 2011. This shows that cold water tolerance of the horse mackerel were more than anchovy in the year 2011. As a result of north-south cooling in 2016, anchovy was distributed in the west and about 10-fold less than that in the east which are probably came from north. Similar to the state of anchovy, horse mackerel was concentrated in the west in 2016. It was finally observed that sprat prefers open waters in winter and the density which is less on the coasts increases in colder regions.