Seasonal variations of particulate and dissolved fractions of phosphorus and related hydrochemical parameters in the Northeastern Mediterranean shelf zone

Abstract

Toplam fosfor fraksiyonları, hassas fosfat ölçümleri ve organik madde kompozisyonu üzerine olan bilgi açığını doldurmak amacıyla, hidro-kimyasal parametrelerdeki deği?imler, Kuzeydoğu Akdeniz'in en geni? kıta sahanlığı ku?ağında yer alan üç zaman serisi istasyonunda Aralık 2001 ve Aralık 2003 döneminde ve dört referans istasyonda Aralık 2003'de izlenmi?tir. Besin maddesince fakir (oligotrofik) Kuzeydoğu Akdeniz'de üretimin az olduğu mevsimler ve kı? sonu-ilkbahar ba?langıcı sırasında fitoplankton geli?imini hangi parametrelerin kontrol ettiğini ve öfotik zonun altına çöken partikül organik maddenin (POM) kompozisyonunu değerlendirmek için, MAGIC yöntemi kullanılarak oldukça dü?ük konsantrasyonda olan reaktif fosfatın ve POM element kompozisyonunun (C/N/P oranı) doğru ve kesin ölçümü gereklidir. Sistematik veriler, yüksek NO3/PO4 (N/P: 70-3000) molar oranına sahip nehir girdisiyle beslenen, kıyı istasyonda POM kompozisyonu ve besin maddesi deri?imlerinin oldukça deği?ken olduğunu göstermektedir. Kıta sahanlığında ölçülen toplam fosforun ana bile?enleri (çözünmü? ve partikül fraksiyonlar), fosfor havuzunda çözünmü?-P fraksiyonunun (TDP: 56-97%) baskın ve su kolonunda TDP'un ana bile?eninin organik-P (DOP) olduğunu açıkça ortaya koymu?tur. Bununla birlikte, organik-P (POP), nehir girdisiyle beslenen belirgin PIP yüzdesine sahip kıyı istasyonda, partikül-P havuzuna önemli katkı yapar. PON/POP (N/P) molar oranı, Redfield oranının (16/1) üstüne çıkarak, kıta sahanlığında genellikle 20-50 aralığında deği?ir ve Kuzeydoğu Akdeniz kıta sahanlığı sularında birincil üretimin fosfor tarafından kontrol edildiğini ortaya koyar.

Spatial and temporal changes in principal hydro-chemical parameters were monitored at three time-series stations on the largest shelf zone of the Northeastern Mediterranean between December 2001 and December 2003 and four deep reference stations in December 2003 to fill systematic information gap on fractions of total phosphorus, sensitive phosphate measurements and compound-specific studies on the composition of organic matter. Precise and accurate measurements of very low concentrations of reactive phosphate by the MAGIC method and elemental composition (C/N/P ratio) of particulate organic matter (POM) in oligotrophic seas are essential to assess which parameter primarily controls phytoplankton growth in the NE Mediterranean shelf waters during the late winter-early spring period and less productive seasons as well as the composition of bulk POM sinking to depths below the euphotic zone. The systematic data reveal that POM composition and nutrient concentrations were highly variable in the nearshore water fed by riverine input with relatively high NO3/PO4 (N/P: 70-3000) molar ratios. Major components (dissolved and particulate fractions) of total phosphorus measured in the shelf clearly demonstrate that the dissolved-P fraction (TDP: 56-97%) dominates the phosphorus pool and organic-P (DOP) was principally the major constituent of the TDP in the shelf water column. However, organic-P (POP) has a remarkable contribution to the particulate-P pool having pronounced PIP% in the nearshore zone fed by riverine inputs. PON/POP (N/P) molar ratio mostly ranged between 20-50 in the shelf, exceeding the Redfield ratio (as 16/1) and thus strongly suggesting phosphorus-limited primary production in the NE Mediterranean shelf waters.