Evaluation of the demersal fish assemblages of the Northeastern Levant sea

Abstract

Akdeniz insan ve doğal kaynaklı faktörler sebebiyle son yıllarda ekosistem düzeyindeki değişimlere sahne olmaktadır. Batı Akdeniz ile karşılaştırıldığında ve özellikle fauna ve flora karakteristikleri açısından bakıldığında bu faktörlerin etkileri doğu Akdeniz'de özellikle de çalışma alanın da içinde bulunduğu kuzeydoğu Levant denizinde çok daha dramatik ve yoğun olarak yaşanmaktadır. Bu çalışmada değişen bu ekosistem içerisinde Levant Denizi demersal balık topluluklarını ekolojik olarak daha iyi anlamak üzere kuzeydoğu Levant Denizi kıta sahanlığında dağılım gösteren bazı ana türler (yerel ve Kızıldeniz göçmeni) ve yaşam öyküleri incelenmiştir. Bu amaçla, demersal balık türlerinde yıl boyunca enerjiyi dağıtma ve kullanım biçimleri, biyolojik gereksinimleri dahilinde zamansal ve derinliğe bağlı olarak dağılımları, büyüme, üreme ve enerji depolamada türler tarafından sergilenen stratejiler türlerin büyüme parametreleri, biyolojik indeksleri, bolluk ve biyokütle değişimlerinden faydalanılarak araştırılmıştır. Çevresel değişkenlerin Mullus barbatus zamana ve derinliğe bağlı dağılımı ile biyolojik karakteristikleri üzerine etkisi genel eklemeli modeller ile incelenmiştir. Biyolojik veriler Mayıs 2007- Mayıs 2010 tarihleri arasında aylık olarak yapılan trol örneklemeleri ile toplanmıştır. Çevresel değişken (tuzluluk ve sıcaklık) örneklemeleri trol örneklemeleri sırasında Aralık 2008 ? Mayıs 2010 tarihleri arasında gerçekleştirilmiştir. Çalışma sonuçları türlerin biyolojik gereksinimlerini bölgede üretimin en yüksek seviyede olduğu kısa bir dönem içerisinde gerçekleştiklerini ortaya koymaktadır. Dahası bu kısa süre zarfında çevresel etkiler ile baş edebilmek için demersal balık topluluklarının bir parçası olan yerel türler (Mullus barbatus ve Pagellus erythrinus) hızlı büyüme, erken olgunlaşma, kısa üreme sezonu ve ikincil yumurtlayıcılar gibi stratejiler sergilemektedirler. Diğer taraftan, Kızıldeniz göçmeni türler de çeşitli stratejiler göstermektedirler ancak ekosistemde oldukça başarılı olan bu istilacı türler ayrıca yerel türlerin yararlanamadıkları zaman (Lagocephalus suezensis) ve alan (derinlik) (Upeneus pori) boşluklarını kullanmaktadırlar. İncelenen bazı türlerde (Mullus barbatus ve Lagocephalus suezensis) büyüme hızlı, cinsel olgunluk erken, üreme dönemi kısa ve üreme potansiyeli yüksektir. Uç seviyelerde gözlenen çevresel faktörlerin (yüksek sıcaklık ve tuzluluk, düşük üretim gibi) etkisi altında türlerde gözlenen bu tip özellikler bu türlerin r-stratejist olduğuna bağlanmaktadır. Bu çalışmada genelleştirilmiş eklemeli modeller kullanılarak Mullus barbatus'da gonadosomatik, ve hepatosomatik indeksleri ile somatik kondisyon faktöründeki varyansın sırasıyla % 81.5, % 55.2 ve % 43.9'u açıklanmıştır. Modeldeki zaman bileşeni Mullus barbatus'da gözlenen GSI değerleri ile uyumludur. Bunun yanından genelleştirilmiş model sonuçlarına göre en yüksek GSI değerleri 18 ? 19 °C sıcaklık ve 38.7 psu tuzluluk değerlerine sahip dip sularıyla örtüşmektedir. Derinliğin pozitif etkisi ise 60 metreden 125 metrelere kadar artarak devam etmekte, daha derin derinliklerde düşmektedir. Hepatosomatik ve gonadosomatik indekste gözlenen değişimler birbirine oldukça paraleldir ve benzer şekilde etkilendiklerini işaret etmektedir. Genelleştirilmiş eklemeli model sonuçları çevresel parametrelerin Mullus barbatus'un dikey ve mevsimsel dağılımı üzerine etkisini açıklamada yetersiz kalmıştır. Ancak cinsel olgunluğa juvenillerin dağılımlarındaki varyansın % 83.5 açıklanabilmiştir. Buna göre değerlendirilen değişkenler içerisinde juvenillerin dağılımına etki eden en önemli parametreler tuzluluk ve sıcaklık olarak bulunmuştur. Model sonuçlarına göre, bölgede gözlenen Atlantik suyunun sahip olduğu düşük tuzluluk veya bu su kütlesiyle alakalı diğer faktörler sebebiyle Mullus barbatus, özellikle de sürüye yeni katılan bireyler üzerine pozitif bir etkisi vardır. Türün dikey dağılım aralığı sığ sularda yüksek sıcaklığa göre (>27 °C), kıta sahanlığının sona erdiği bölgelerde ise düşük sıcaklara (<16 °C) göre ayarlanmaktadır. Mullus barbatus'un dikey bolluk dağılımları ve sıcaklık değişimleri bu türün 27 °C'e kadar olan sıcaklıkları tolere edebildiğini ancak bu değerin üzerine çıktığında bireylerin daha düşük sıcaklıklara sahip derin sulara doğru hareket ettiğini göstermektedir. Türlerin geliştirdikleri stratejiler yanında türlerin avantaj sağlamasını sağlana başka faktörler de vardır. Balıkçılık düzenlemeleri, özellikle de uygulanan av sezonu sınırlaması bölgede yaşayan türlerin özellikle de sürüye yeni katılanların lehinedir. Birçok türde sürüye katılma öncesi safha ve genç bireylerin yazın kıyıda sığ sularda yoğunlaşmaları balıkçılığın kapalı olduğu dönemde gerçekleşmektedir.

Ecosystem-level changes have taken place in the Mediterranean Sea over the last decades due to both anthropogenic interferences and natural perturbations. Compared to the western Mediterranean Sea, influences of these factors especially on flora and fauna characteristics are much more dramatic and intense in the eastern part, particularly in the northeastern Levant Sea where the study area is located. In this study, life history traits of some core species (both native and immigrant) occupying the continental shelf of the northeastern Levant Sea were studied in this changing ecosystem to improve limited ecological understanding of the demersal fish assemblages of the northeastern Levant Sea. For this purpose, the annual patterns in allocation and utilization of energy in demersal fish species, temporal and bathymetrical trends in fish distribution with respect to biological requirements of the species and strategies adapted by the species in growth, reproduction and energy storage were investigated by examining growth parameters, biological indices and abundance and biomass variations. Influences of environmental variables on spatiotemporal distribution and biological characteristic of Mullus barbatus were also explored by generalized additive models. Biological data were collected at monthly intervals between May 2007 and May 2010 by trawl sampling while sample collection of environmental variables (temperature and salinity) was performed from December 2008 to May 2010. Results of this study reveal that the components of the demersal fish assemblage in the region fulfill their biological activities within a short period of time when the highest productivity is reached in the area. Moreover, results indicate that within this short period of time, some native components of the demersal fish assemblages studied (Mullus barbatus and Pagellus erythrinus) exhibit strategies such as fast growth, early maturation, short reproduction season, secondary spawners to cope with the environmental peculiarities. On the other hand, the successful exotic colonizers develop strategies as well but these successful immigrants also use time (Lagocephalus suezensis) and space (depth) (Upeneus pori) slot that the native species avoid. In some of the species examined (Mullus barbatus and Lagocephalus suezensis), growth is fast, sexual maturity is early, reproduction period is short, and reproduction potential is high. With the peculiar environmental condition, these life history traits are attributed to the ?r-strategy? of the species. In this study, generalized additive models of Mullus barbatus explain 81.5 % variations in Gonadosomatic Index (GSI), 55.2 % in Hepatosomatic Index (HSI) and 43.9 % in Condition Factor (K). The time component in the GAM model captures the same cyclic pattern observed in GSI of Mullus barbatus. Besides, The GAM results suggest that the highest GSI values associated with the bottom water temperature are between 18 ? 19 °C while the partial effect of bottom salinity is at 38.7 psu. A positive effect of depth on GSI of the species starts after 60 meters depth and increasing trend continues until 125 meters depth and then decreases. The HSI results are almost identical to GSI outputs indicating that the effects of the parameters concerned act in a similar manner. The results of the GAM models failed to explain influence of environmental parameters on vertical and seasonal distribution of adult Mullus barbatus. However 83.5 % variances were explained in distribution of juveniles. The salinity and temperature have the highest impact on the distribution of juveniles among the parameters evaluated. The results indicate that the occurrence of Atlantic Water in the area has a positive influence on M. barbatus, particularly on the recruits through either by its low salinity or by another factor associated with this water mass. The vertical distribution range are set by the high temperatures (>27 °C) at the shallow depths during summer and the low temperatures on the shelf break zone (<16 °C). A comparison of vertical abundance distribution of Mullus barbatus and the vertical temperature variations indicate that the species may tolerate up to 27 °C and then individuals move to the deeper depths so that to the cooler waters when the temperature exceeds their tolerance limit. As well as the life history traits adopted by the species, there are some other factors providing advantages to the species. The fisheries regulations, particularly the time limits applied in the area are in favor of the species especially of pre-recruits. In the study area the pre-recruitment phase and summer YOY aggregations in shallow waters of most species studied in this thesis take place during a time when the fishing season is closed.