Investigation of primary production and nutrient cycles in the Cilician basin

Abstract

Bu calısma, otrofikasyon olgusunu engellemeyi ve su arıtımı yöntemlerini belirlemede kullanılacakolan sınırlayıcı besin elementlerini belirlemeyi amaclamaktadır. 2008 ile 2010 yılları arasında,Mersin Körfezi kıta sahanlığı icerisinde detaylı fiziksel, kimyasal ve biyolojik olcumler yapılmıstır.Nehir girdilerinin etkisinin ve sınırlayıcı besin elementlerinin belirlenmesi icin, Delft3D bağlı hidrodinamik ve ekosistem modeli kullanılmıstır. Model, sınır kosulları icin CYCOFOS ongörü verileri, iklimsel değisimler icin ERA-INTERIM model sonucları, nehir girdisi ve uzaktan algılananrüzgar düzenleri kullanılarak yönetilmis olup, sahada toplanan veriler ile kalibre edilmistir. Hassasiyet analizleri, fosfor elementinin sınırlayıcı besin elementi olduğunu göstermektedir. Fosforelementinin konsantrasyonu ve dağılımı, dikeyde karısıma ve tabakalasma olgularına nedeniyle yıllık sıcaklık değisimlerinden etkilendiği gibi, bu yapı su kolonundaki baskın tür dağılımını etkilemektedir. Kıyı ve acık Mersin Körfezi suları farklı ekosistem ozellikleri göstermektedirler. Kıyısuları büyük olcude nehirlerden ve acık sular ise Kilikya Baseni genel akıntısından etkilenmektedir. Bu olgu, kıyı sularının, acık bölge su akımları tarafından kıyıda hapsedildiğini onermektedir.Analizler aynı zamanda, tabakalaşmanın yoğun olduğu ve mevsimsel termoklinin altından forforbeslenmesinin azaldığı dönemlerde, birincil uretime atmosfer girdilerinin de katkısının olduğunugöstermektedir.

This study aiims at investigating the limiting nutrient(s) in Mersin Bayto determine appropriate water treatment procedures for the cessationof eutrophication. In-situ physics, chemistry and biologydata were collected on the continental shelf of Mersin Bayfrom 2008 to 2010. To test the influence of river discharges anddefine the limiting nutrient(s), the Delft3D coupled ecosystem modelwas used. The model is forced by boundary conditions derived fromCYCOFOS forecast data, ERA-INTERIM climatic forcing, river discharges andremotely sensed wind patterns, while the collected data were used tocalibrate the simulations. Sensitivity analyses suggest thatphosphorus is the limiting nutrient. Vertical mixing andstratification due to seasonal temperature variations play animportant role in controlling phosphate concentrations anddistributions and therefore influence the dominant algal distributionin the water column. The coastal and offshore waters of Mersin Bay showdifferent ecosystem characteristics. Coastal waters are influenced byriver discharge and offshore waters are influenced by the generalcirculation of the Cilician Basin, which suggests that coastal watersremain trapped near the coast by the offshore generalcirculation. Analyses also show the influence of atmosphericdeposition on primary production, especially during periods of strongstratification by 25 % increase in production where there is reduced vertical supply of phosphorusfrom below the seasonal thermocline.