Assessment of the trophic status of the Mersin Bay waters, Northeastern Mediterranean

Abstract

Potansiyel baskı ve üretimin bir ölçüsü olarak Klorofil-a (Chl-a), çözünmüş oksijen doygunluğu (DO%), çözünmüş inorganik azot (DIN) ve toplam fosfor (TP) gibi ötrofikasyonla ilgili indikatörlerin bölgesel ve dönemsel değişimlerinin belirlenmesi için Kuzeydoğu Akdeniz Kilikya Baseninde bulunan Mersin Körfezi?nde ölçümler yapılmıştır. Bu çalışma Eylül 2008 ve Şubat 2011 arasında kalan dönemde mevsimsel olarak toplanan verilere kümeleme analizi, TRIX (DIN, TP, DO% ve Chl-a kullanılarak) ve UNTRIX indeks yaklaşımlarının uygulanmasıyla, nehir sularıyla beslenen Mersin Körfezi?nin doğu kıyı sularındaki su kütlelerinin trofik durumunu karakterize etmeyi amaçlar. Makro besin tuzu (DIN, TP, Si) ve Chl-a konsantrasyonlarının, körfezin kirli sığ kıyı sularında (<20 m derinlik) açık yüzey sularına (>50 m) kıyasla 10 kat yüksek olduğu saptanmıştır. Tüm verilere uygulanan kümeleme analizi üç farklı trofik bölge (ötrofik, mesotrofik ve oligotrofik) özelliğinin varlığını ortaya çıkarmıştır. Sığ kıyısal bölge, ?Ötrofik? olarak belirlenirken; açık bölge suları ?Oligotrofik? özellik göstermiştir. TRIX, TRIX-IMS (bölgeye özel `a? ve `b? katsayıları ile modifiye edilmiş TRIX) ve UNTRIX sınıflandırmalarının karşılaştırması, orjinal TRIX indeksinin, oligotrofik sulara ulaşan besin tuzları fazlasının ötrofik etkisini göstermekte yeterince etkili olmadığını gösterirken; TRIX-IMS ve UNTRIX yaklaşımları iç körfezde yer alan su kütlesini, dış körfezde bulunan ?oligotrofik? su kütlesine kıyasla ?ötrofik? olarak kategorize etmiştir.

Identifying the spatial and temporal variability of eutrophication related indicators such as Chlorophyll-a (Chl-a), oxygen saturation (DO%), dissolved inorganic nitrogen (DIN) and total phosphorus (TP), as a measure of the potential pressures and productivity, were measured within the Mersin Bay, a wide shelf region of the Cilician Basin located in the Northeastern Mediterranean Sea. This study aims to characterize the trophic status of the water masses in the eastern shelf waters of the bay fed by river discharges, through applying cluster analysis, TRIX (using DIN, TP, DO%, Chl-a) and UNTRIX index approaches, based on data collected seasonally in the eastern bay waters between September 2008 and February 2011. Macro-nutrient (DIN, TP, Si) and Chl-a concentrations were found to be 10-fold high in the polluted shallow nearshore waters (<20 m in depth) compared to the offshore (>50 m) surface values. Cluster analysis of all the data highlighted the presence of three different trophic (eutrophic, mesotrophic and oligotrophic) region characteristics. The nearshore zone was assigned as ?Eutrophic? whilst the offshore waters displayed ?Oligotrophic? properties. Comparison of the TRIX, TRIX-IMS (modified TRIX with site-specific `a? and `b? coefficients) and UNTRIX classification approaches revealed that the original TRIX index was not efficient enough to demonstrate impacts of excessive nutrient loads on the oligotrophic waters whereas the TRIX-IMS and UNTRIX approaches categorized the inner bay water body to have ?eutrophic? status compared to the ?oligotrophic? waters of the outer bay.