A study on Posidonia oceanica (L.) delile, 1813 seagrass meadows in the levant sea

Abstract

ÖZLEVANT DENİZİ POSIDONIA OCEANICA (L.) Delile, 1813DENİZÇAYIRLARI ÜZERİNE BİR ÇALIŞMAÇELEBİ, BillurYüksek Lisans Tezi, Deniz Biyolojisi ve Balıkçılık BölümüTez Yöneticisi: Doç. Dr. Ali Cemal GÜCÜNisan 2007, 124 sayfaBu yüksek lisans tez çalışmasında, Türkiye kıyılarındaki Posidonia oceanica denizçayırlarının Kuzey Doğu Akdeniz dağılımı ve durumu incelenmiştir. Çalışma alanıPosidonia oceanica deniz çayırlarının Doğu Akdeniz'deki coğrafi dağılımınınsınırını içerdiğinden ayrı bir öneme sahiptir. Tez çalışmasının ana amacı Posidoniaoceanica deniz çayırlarının bölgede bulunmama veya geri çekilme sebeplerininçevresel değişimlerle ilişkilendirilerek araştırılmasıdır. Çalışma, Anamur/Mersinve Samandağ/Hatay arasında kalan kıyı şeridinde seçilen beş ana bölgedeEylül 2004 - Ocak 2007 tarihleri arasında gerçekleştirilmiştir. Bölgelerinbelirlenmesinde Posidonia oceanica deniz çayırlarının bulunup bulunmaması esasalınmıştır. Buna göre dağılımın coğrafik sınırındaki Posidonia oceanica yatağınıiçeren 1, sınırın batısında 1, doğusunda 3 olmak üzere toplam 5 bölge seçilmiştir.Çalışma alanının hidrolojik özelliklerinden deniz suyu sıcaklığı, tuzluluğu ve ışıkgeçirgenliği ölçülmüştür. Ek olarak taban yapısının Posidonia oceanicaçayırlarının yetişmesine uygunluğunu kontrol etmek için sediman tane boyuanalizi yapılmıştır. Bölgede temel farklılıklar sıcaklık ve ışık ölçümlerinde tespitedilmiştir. 10 ve 15 metre derinliklerine yerleştirilen sıcaklık kayıt cihazlarındanalınan veriler ile, uydudan (NOAA-AVHRR) alınan yüzey suyu sıcaklık verilerininher ikisinde de Posidonia oceanica deniz çayırlarının bulunmadığı doğuistasyonlarında sıcaklığın batıdaki istasyonlara göre daha yüksek olduğugözlenmiştir. Bu çalışma sırasında coğrafik sınırın doğusunda doğal olarakvibulunan Posidonia oceanica deniz çayırlarına yerleştirilen sıcaklık kayıtcihazlarından elde edilen veriler doğrultusunda, Posidonia oceanica denizçayırlarının büyüyebilmesi için dayanabileceği en yüksek sıcaklık 28.4ºC olarakbelirlenmiştir.Çalışma alanında genel olarak yüzey ışımasının %10'u sığ derinliklerdesoğurulduğundan, bölgedeki düşük ışık geçirgenliğinin deniz çayırlarınınbüyümesini sınırlayan bir faktör olduğu tespit edilmiştir. Özellikle Mersin veIskenderun körfezlerinde kıyısal istasyonlarda Posidonia oceanica denizçayırlarının büyümesi için gerekli en düşük ışık seviyesi 10 metre'den dahaderine ulaşamamıştır.Posidonia oceanica deniz çayırları ile ilgili biyolojik parametreler çayırların doğalolarak bulunduğu batıdaki ilk iki bölgede bütünleyici 3 yöntem ile araştırılmıştır.Çayırların yapısal özellikleri asıl yerinde sualtı örneklemesi ile incelenmiştir. Endüşük filiz yoğunluğu ve yaprak boyu Kuzey Doğu Akdeniz'de coğrafi sınırıoluşturan deniz çayırı yatağında bulunmuştur. Bu yatak aynı zamanda incelenendiğer istasyonlara göre en düşük derinlik sınırına sahiptir. Fonksiyonel özelliklerise lepidokronoloji ve fenolojik analiz yöntemleri ile laboratuardagerçekleştirilmiştir. Ölçümlerin çoğu derinliğe veya istasyonlardaki çevreselkoşullara bağlı olarak farklılık göstermiştir. Lepidokronoloji yöntemi ile eldeedilen kın (kabuk) kalınlığındaki döngüsel değişimler matematiksel modelkullanılarak abiyotik parametrelerle ilişkilendirilmiştir.Son olarak, sınırın doğusunda kalan ve Posidonia oceanica deniz çayırlarınıngünümüzde bulunmadığı iki bölgede Türkiye sahillerinde bilinen ilk Posidoniaoceanica nakil ve ekimi gerçekleştirilmiştir. Ekilen filizlerin batıda kontrol amaçlıseçilen bir istasyonda deney süresince hayatta kalabilmesi kullanılan yönteminuygun olduğunu gösterirken; diğer istasyonlarda ekilen filizlerin istenilen başarıyıelde edememesi bölgede eski kaynakçalarda doğal olarak bulunduğu belirtilenPosidonia oceanica deniz çayırı yataklarının yok olması veya gerilemesinin olasısebepleri hakkında bilgi sağlamıştır. Bu nedenler arasında dip trolünün tahripedici etkisi, Lessepsiyen göçü ve otlamanın etkisi, uzun dönemli iklimseldeğişimlerin sebep olduğu çevresel değişimler (sıcaklık artışı ve ışıkgeçirgenliğinin azalması) yer almaktadır.Anahtar Kelimeler: Posidonia oceanica, Kuzey Doğu Akdeniz, lepidokronoloji,nakil ve ekim, sıcaklıkvii

ABSTRACTA STUDY ON POSIDONIA OCEANICA (L.) Delile, 1813SEAGRASS MEADOWS IN THE LEVANT SEAÇELEBİ, BillurM. Sc., Department of Marine Biology and FisheriesSupervisor: Assoc. Prof. Ali Cemal GÜCÜApril 2007, 124 pagesIn this thesis, the distribution and state of Posidonia oceanica meadows alongthe Turkish coast of the north eastern Mediterranean was investigated. Thestudy area was a unique site due to the presence of eastern geographical limit ofPosidonia oceanica meadows in Mediterranean Sea. It was aimed to assess thepossible reasons of the absence and/or regression in relation to environmentalchanges. The study was conducted from September 2004 to January 2007 in 5main regions between Anamur/Mersin and Samandag/Hatay. The regions weredetermined according to the presence/absence of Posidonia oceanica meadows;1 region including the boundary meadow at the geographical distribution limit, 1region western and 3 regions eastern to that boundary meadow.To describe the hydrological characteristics of the study area temperature,salinity and light were measured as abiotic descriptors. Additionallysedimentological analysis was carried out to check the suitability of the substratetype for Posidonia oceanica colonization. The main differences between theregions were found in temperature and light conditions. Both, the recordings oftemperature loggers at 10 and 15 meter depths and the sea surface temperatureretrieved from satellite (NOAA-AVHRR) showed that the eastern stations with noPosidonia oceanica meadows were warmer than the western stations.ivConsequently in this study the maximum tolerable temperature limit forPosidonia oceanica growth was determined as 28.4ºC from the data collected bythe temperature loggers placed to natural meadows near to the boundarymeadow. Generally, the whole study area had a limiting light condition forseagrass growth due to low penetration depths of the 10% of surface irradiation.This was a generalized minimum light requirement for growth of seagrasses.Especially in Mersin and Iskenderun bays the minimum required light level didnot reached deeper than 10 meter depths in coastal stations.The biological parameters of the Posidonia oceanica meadows were investigatedunder 3 complementary methods in the first two regions. The structuraldescriptors were measured in-situ. The lowest shoot density and leaf lengthswere found to be in boundary meadow. This meadow had also the lowest depthlimit among other stations. The functional descriptors were examined by thelepidochronological and phenological analysis in laboratory. Most of themeasurements varied either with respect to depth or among stations accordingto the abiotic factors of the stations. The lepidochronological cycles obtainedfrom sheath thicknesses were further correlated with abiotic descriptors via amathematical model.Finally, the first transplantation experiment of Posidonia oceanica along Turkishcoasts has been conducted in 2 regions where presently no meadows exist. Thesurvival of cuttings in one station indicated the success of the methodology,while the failure in other stations provided information on the possible reasons ofabsence/degradation of natural meadows in the area. These included thedestructive impact of bottom trawling, the high pressure of grazing (the potentialcauses of Lessepsian migration) and the long term changes in climate resultingin alterations of environmental conditions such as increasing temperature andreduced light penetration.Keywords: Posidonia oceanica, North Eastern Mediterranean, lepidochronology,transplantation, temperaturev