Bio-optical characteristics of the Turkish seas

Abstract

Türkiye denizlerinin biyo optik özellikleri, 2001-2005 yılları arasında toplananverilerle araştırılmıştır. Işık, iz pigment ve soğurma verleri toplanarak analiz edilmiştir.Bununla birlikte, 1997-2006 tarihleri arasındaki, SeaWiFs ve MODIS uydularındantoplanan verileri değerlendirilmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda, optik özelliklerinzamansal ve mekansal olarak büyük farklılıklar gösterdiği ortaya çıkmıştır. Akdeniz veKaradeniz sırası ile Case I ve Case II sularına tipik örnek teşkil etmektedirler. SeaWiFSve MODIS uydu algılayıcıları, değişik olmalarına rağmen uzun süreli ve tutarlı birklorofil verisi üretilmiştir. Su tiplerinin Jerlov modeline göre sınıflandırılması sonucu,Akdeniz suyunun temiz ve çok temiz sınıfına giridiği ve Karadeniz ile Marmara da ise 5dereceden bulanıklık olduğu tespit edilmiştir. Akdeniz genelinde sarı madde (CDOM)ışık soğurulmasında çok etkili olmadığından, uydularla üretilen klorofil değerleri dahadoğru olmaktadır. Yüksek performanslı sıvı kromatografisi ölçüm tekniği kullanılarak izpigmentlere bakıldığında Karadeniz'in diatomlarca zengin, Akdeniz'de ise Cyanophytagrubunun baskın olduğu bulunmuştur. Akdeniz kıyı ve açık suları arasında belirginfarklılıklar olmamakla birlikte, kıyı ile açık arasındaki başlıca farklılık, Cyanophyta'nınkıyıda daha az olması fakat bunun yanında Prymnesiophyceae grubunun yaklaşık iki katkıyıda daha yoğun olmasıdır.

Optical properties of the seas surrounding Turkey (i.e. Mediterranean Sea, BlackSea and Aegean Sea) are investigated utilizing the data collected from years 2001-2005.Pigment, light (irradiance), absorption samples were collected and analyzed. SeaWiFSand MODIS satellite observations between years 1997-2006 has been collected,processed and analyzed. High temporal and spatial variability is observed in the opticalproperties of the three basins. The Mediterranean Sea and the Black Seas are the twotypical examples of the Case I and the Case II waters, respectively. SeaWiFS andMODIS derived chlorophyll data obtained during the time period where the data werecoexistent (2002-2004) gave consistent results. Thus, data from both sensors are used toestablish temporal continuity. Optical classification of the water types based on theJerlov model shows that the Mediterranean has clear (Type 1) and very clear water typecharacteristics and the Black Sea and the Marmara waters are turbid (Type 5).Absorption from yellow substance (or so-called CDOM) does not optically dominate theMediterranean allowing accurate estimation of pigment concentrations by remotesensing methods. This study is further extended to analyze the main contributingphytoplankton groups to the bio-optical characteristics in the three basins. HPLCmeasurements show that the diatoms are the main group in the Black Sea ecosystem.Whereas in Mediterranean Cyanophyta dominates. Phytoplankton group compositions inthe offshore and coastal regions of the Mediterranean do not show considerabledifference. The main differences are the higher Prymnesiophyceae (nearly two timeshigher then the offshore) and lower Cyanophyta contribution in the coastal regionscompared to offshore regions.