Investigating pelagic fish larval dispersal and ecologic connectivity in the black sea using lagrangian drifter modeling

Abstract

Balık popülasyonu dinamiklerini anlamak için öncelikle pelajik balık larvalarının akıntı sistemleriyle olan etkileşimlerini anlamak gerekmektedir. Lagranç Akıntı Ağı'na sahip Karadeniz akıntı modeli çıktısı Lagranç parçacık çalışmaları için kullanılıp, bağlılık ölçütleri olan kıyıya doğru taşınma, açığa doğru taşınma, yerel muhafaza ve öz stoklanma, Karadeniz'in ekonomik öneme sahip altı balık türü hamsi (Engraulis encrasicolus ponticus), çaça (Sprattus sprattus), barbun (Mullus barbatus), istavrit (Trachurus mediterraneus ponticus), lüfer (Pomatomus saltatrix) ve kalkan (Scophthalmus maeoticus)için hesaplanmıştır. Yapılan simülasyonlarda yıllar arası farklılıklar, mevsimler arası farklılıklar ve de hedef türlerin pelajik larval süreleri ve üreme süreleri hesaba katılmıştır. Sonuçlar, açığa doğru taşınmanın yerel muhafaza ve öz stoklanma ile ters orantılı olduğunu, ve yerel muhafaza ve öz stoklanmanın daha uzun pelajik larval sürelerden olumsuz etkilendiğini göstermektedir. Kış mevsimi en düşük muhafaza değerleri ve en yüksek açığa taşınma değerlerini gösterip sonbahar değerleri tarafından yakından takip edilmektedir, diğer yandan bahar en yüksek yerel muhafaza değerlerini göstermekte olup yaz tarafından takip edilmektedir, bahar ve yaz mevsiminin ikisi de en düşük açığa taşıma değerlerine sahiptir. Kuzey batı kıyı bölgesinin kuzey tarafı, Türkiye'nin güney doğu kıyısı ve Azak Denizi'nin giriş bölgesi bütün mevsimlerde muhafaza ihtimali gösterirken doğu ve batı deveranları bahar ve yaz mevsimlerinde muhafaza ihtimali göstermektedir, geriye kalan bölgeler güçlü rim akıntısına maruz kaldığında Karadeniz'in dolaşımının mevsimsel farklılıklarına bağlı kalmaktadır.

In order to understand fish population dynamics, understanding the physical interaction of the current systems with pelagic fish larvae is necessary. Using a Black Sea circulation model output to undertake Lagrangian drifter studies embedded with a Lagrangian Flow Network the connectivity metrics; onshore transport, offshore transport, local retention and self recruitment are calculated for six different commercially important fish species in the Black Sea: anchovy (Engraulis encrasicolus ponticus), sprat (Sprattus sprattus), red mullet (Mullus barbatus), horse mackerel (Trachurus mediterraneus ponticus), bluefish (Pomatomus saltatrix) and turbot (Scophthalmus maeoticus). Simulations are taking interannual and seasonal variations as well as pelagic larval durations and spawning times of the target fish species into account. Results show that offshore transport is inversely proportional to local retention and self recruitment and that longer pelagic larval duration times effected local retention negatively. Winter season shows the lowest retention values and highest offshore transport followed closely by autumn while spring shows the highest local retention followed closely by autumn while spring shows the highest local retention followed closely by summer with both season exhibiting the lowest offshore transport values. The northern part of the western shelf, the south eastern coast of Turkey and the entrance of the Azov Sea show retention in all seasons. The eastern and western gyres show potential retention sites for spring and summer while the remaining areas were susceptible to the strong transport facilitated by the rim current that is dependent on seasonal and interannual variations of the Black Sea circulation.