Spatial variations of particulate organic matter (POM) composition and concentrations in surface waters and sediments of the Mersin Bay

Abstract

Kuzeydoğu Akdeniz'de bulunan Mersin Körfezi'nde hidro-fiziksel (sıcaklık, tuzluluk, yoğunluk) özelliklerinin, ötrofikasyon-ilişkili parametrelerin (besin tuzları, klorofil-a, çözünmüş oksijen) ve partikül organik madde (POM) konsantrasyonlarının ve kompozisyonunun (C/N/P) bölgesel ve zamansal değişimi Nisan 2014-Şubat 2015 dönemleri arasında incelenmiştir.Besin tuzlarının bölgesel ve mevsimsel dağılımları insan kaynaklı baskılardan etkilenmiştir. Kirli kıyısal alanda yüksek konsantrasyonlar biyokütle (klorofil-a bakımından) ve POM konsantrasyonlarını bahar ve kış döneminde artırmıştır. Partikül organik karbon (POC) konsantrasyonları ötrofik kıyı yüzey sularında 100 µM'ı aşmıştır ve partikül organik azot (PON) ve toplam partikül fosfor (TPP) dağılımları benzer özellik göstermiştir; az kirli bölgelerde POM konsantrasyonlarında 5-10 katlık bir azalma gözlenmiştir.Yüzey sedimanlarında, POM konsantrasyonları farklı özellik göstermiştir. Az kirli bölgelerde çamur içeriği fazla olan sedimanlarda yüksek toplam organik karbon (TOC), toplam azot (TN) ve partikül organik fosfor (POP) konsantrasyonları görülmüştür.Mersin Körfezi yüzey sedimanlarında POM konsantrasyonları ve tane boyu dağılımı arasındaki regresyon analizi POM konsantrasyonu ve çamur içeriği arasında önemli ve pozitif bir ilişki olduğunu göstermektedir.

Spatial and temporal variations of hydrophysical properties (temperature, salinity, density), eutrophication-related parameters (nutrients, Chl-a, dissolved oxygen) and particulate organic matter (POM) concentrations and composition (C/N/P) in water column and surface sediments were examined at 33 stations between April 2014 and February 2015 in Mersin Bay located at northeastern (NE) Mediterranean.Regional and seasonal distributions of nutrients in the Mersin Bay are affected by human-induced pressures. Higher concentrations in polluted coastal waters enhanced biomass (in terms of Chl-a) and POM concentrations in both spring and winter. Particulate organic carbon (POC) concentrations exceeded 100 µM in the eutrophic coastal surface waters; similar patterns were also observed in particulate organic nitrogen (PON) and total particulate phosphorus (TPP) concentrations; bulk POM concentration decreased by at least 5-10 fold in less contaminated central bay waters of the bay.However, POM content of surface sediments within the bay displayed different spatial patterns; higher concentrations of total organic carbon (TOC), total nitrogen (TN) and particulate organic phosphorus (POP) were observed in less polluted sites having muddy sediments on the bottom. Regression analysis of POM concentrations and grain-size distribution shows there is a significant and positive correlation between POM concentrations and mud content in Mersin Bay surface sediments located at NE Mediterranean.