Phytoplankton pigment distribution in the Cilician basin: Northeastern Mediterranean

Abstract

Bu tez kapsamında Kilikya baseni yüzey fitoplanktonu klorofil ve pigmentkompozisyonundaki yer ve zamana baglı degisimler irdelenmeye çalısılmıstır. Bunedenle, Kasım 2005 ve Eylül 2007 tarihleri arasında destekleyici biyolojik,kimyasal ve fiziksel verileri toplamak üzere Orta Dogu Teknik Üniversitesi, DenizBilimleri Enstitüsü'ne ait Bilim-2 Arastırma gemisi ile tüm baseni kapsayan 8 adetsefer gerçeklestirilmistir. Klorofil ve fitoplankton pigmentleri yüksek performanslısıvı kromotografisi (HPLC), spektrofluorometre ve yerinde (in-situ) fluorometrekullanılarak analiz edilmislerdir. Sefer hatları boyunca Turner marka sahafluorometresi yardımı ile yerinde (in-situ) gerçek zamanlı yüzey klorofil degerleriölçülmüstür. Yer ve zamana baglı olarak fitoplankton pigment ve klorofiliçeriklerindeki olası degisimler, es zamanlı toplanan ortam biyolojik, fiziksel vekimyasal parametreleri ile birlikte sentezi yapılarak degerlendirilmistir.Çalısma süresince yüzey sularında klorofil derisimi 0.01 and 0.76 ?g/Ldegerleri arasında ölçülmüstür. En yüksek klorofil derisimi Nisan 2007'de Seyhannehri önünde ölçülmüstür. Genelde kıta sahanlıgı ötesi derin sulara (200 metredenderin) oranla sıg kıta sahanlıgı suları daha yüksek oranlarda klorofil içermektedir.Yüksek degerler nehir bosaltım alanlarına, açık sularla etkilesimin en azaindirgendigi iç körfezlere ve upvelling alanlarına özgüdür. Üs tabakalarda yeterli vegerekli oranda besin tuzlarının bulunmadıgı yaz dönemlerinde, klorofil derisimleri0.01- 0.35 ?g/L arasında düsük düzeylerdedir. Klorofil içeriklerindeki yereldegisimler, yüzey sularındaki fiziksel (sıcaklık, tuzluluk, akıntılar, upvelling) vekimyasal (besin elementleri) degisimlerle ilintilidir.Bahar aylarında yüksek oranda tatlı su girdisi saglayan büyük nehirler(Göksu, Ceyhan, Seyhan, Asi ve Lamas) basen kıta sahanlıgı sularının verimliligindeönemli bir rol oynamaktadır. Küçük ölçekli upvelling olayları sonucu açık sulardabelirgin bir klorofil artısı gözlenmistir. Genelde kıyı suları için fosfat, açık sular içinazot sınırlayıcı besin elementidir. ncelenen toplam yedi adet belirleyici pigmentintamamı Mart ve Nisan 2007'de 33 no'lu açık istasyonda ve Kasım 2005'te 24 no'luskenderun Körfezi'nin ortasındaki istasyonda saptanmıstır. Genelde en baskınPrymnesiyofit'leri (kokkolithoforid- Emiliana huxleyi) sırası ile diyatomlar vesiyanobakteriler izlemistir. Proklorofitler Kasım 2005'te açık sularda baskın olarakgözlenmistir. Klorofitler çalısma süresince sadece iki kez Nisan ve Eylül 2007dönemlerinde baskın olarak temsil edilmislerdir.Anahtar Kelimeler: Klorofil, iz pigmentler, etkenler, Kilikya baseni, kuzeydoguAkdeniz.

Within the context of this thesis, it was aimed to understand spatial andtemporal changes in the chlorophyll and pigment composition of the surfacephytoplankton in the Cilician Basin. For this purpose, basin-wide surveys (total 8cruises) have been conducted on board by R/V Bilim-2 of the IMS-METU to collectsupplementary biological, chemical and physical data between November 2005 andSeptember 2007. Chlorophyll and phytoplankton pigments were analyzed using aHigh Performance Liquid Chromatography (HPLC), a spectrofluorometer and an insitufluorometer. In-situ surface chlorophyll measurements were performed real-timealong the cruise tracks using a field fluorometer (Turner Designs). Evaluation of thepossible changes in chlorophyll content and pigment composition of thephytoplankton in the basin in time and space was made via synthesis of the otherconcurrent ambient biological, physical and chemical parameters being collectedduring the surveys.Surface chlorophyll concentration ranged between 0.01 and 0.76 ?g/Lthroughout the study period in the basin. Maximum chlorophyll was detected nearSeyhan River in April 2007. In general, shallower shelf waters held much higherconcentrations compared to areas beyond the shelf break (depths over 200m).Elevated concentrations were characteristics of the river drainage areas, inner bayswhere exchange with offshore waters is limited and upwelling regions. Insufficientamount of nutrients in the upper layers, chlorophyll concentrations ranged betweenlow levels of 0.01- 0.35 ?g/L during summer. Spatial changes in chlorophyll wereobserved to be directly linked to changes in physical (temperature, salinity, currents,and upwelling) and chemical (nutrients) properties of the surface waters.Major rivers (Göksu, Ceyhan, Seyhan, Asi and Lamas) with increasedfreshwater loads during spring display a major role in determining the productivity ofthe basins? shelf waters. Minor increases in chlorophyll content of the offshorewaters are observed due to small scale upwelling events. In general, phosphate wasobserved to be the limiting nutrient for the shelf and nitrogen for the offshore. All ofthe seven marker pigments have been observed at offshore station #33 in March andApril 2007 and at station 24 located in mid-skenderun in November 2005.Prymnesiophytes (coccolithophorid Emiliana huxleyi) are the most dominant groupfollowed by diatoms and cyanobacteria in the basin. Prochlorophytes dominated theoffshore waters in November 2005. Chlorophytes have been found dominant onlytwice throughout the study period in front of Seyhan river in April and September2007.Keywords: Chlorophyll, marker pigments, factors, Cilician Basin, northeasternMediterranean,