Monthly changes in the abundance and biomass of picoplankton (heterotrophic bacteria and cyanobacteria synechococcus) in the Cilician Basin (Eastern Mediterranean)

Abstract

ÖZKuzeydoğu Akdeniz, Kilikya Baseni'nde Pikoplanktonun (heterotrofikbakteri ve cyanobakteri Synechococcus) Bolluk ve BiyokütlelerindekiAylık DeğişimlerBAYINDIRLI, CansuYüksek Lisans Tezi, Deniz Biyolojisi ve BalıkçılıkTez Danışmanı: Doc. Dr. Zahit UYSALOrta Doğu Teknik Üniversitesi, 89 sayfa.Yüksek lisans tez çalışması kapsamında, denizel heterotrofik bakteri vecyanobakteri Synechococcus'un bolluklarında ve biyokütlelerinde zamana bağlıdeğişimlerin, çevresel fiziksel, kimyasal ve biyolojik faktörlerle etkileşimlerininincelenmesi amaçlanmaktadır. Bu amaçla, bir yıl boyunca, KuzeydoğuAkdeniz'de, Kilikya Baseni kıta sahanlığında belirlenmiş iki istasyonda bir yılboyunca aylık örnekler toplanmıştır. Örnekler, açık istasyonda on farklıderinlikten alınmıştır (0-20-40-60-80-100-125-150-175-200m). Daha sığ olan kıyıistasyonunda ise sadece yüzey ve 10m derinlikten örnekleme yapılmıştır. Her ikigrubun bolluk ve biyokütlelerin saptanmasında Epifloresan mikroskop ve görüntüanaliz sistemi kullanıldı.Kıyı istasyonunda, yıl boyunca, önemli miktardaki tatlı su girdisi nedeniyle, açıkistasyona oranla daha fazla bakteriyel ve cyanobakteriyel (Synechococcus)biyokütle tespit edilmiştir. Kıyı istasyonu, yüzey sularında yıllık ortalama bollukve biyokütle bakteriler için 9600000 hücre/ml - 56.5 mikrogram C l-1 vecyanobakteriler için 400000 hücre/ml - 24.1 mikrogram C/l düzeyindedir. Açıkistasyonda ise bu değerler, sırasıyla, 8100000 hücre/ml-49.1 mikrogram C/l ve210000 hücre/ml-10.6 mikrogram C/l olarak tespit edilmiştir. Su kolonundabakteri populasyonu bolluğu, Synechococcus bolluğuna oranla her zaman dahayüksek gözlenmiştir. Yıl boyunca, genel olarak hem bakterilerin hem decyanobakterilerin bollukları ve biyokütleleri derinlikle birlikte azalma eğilimigöstermiştir. Mevsimsel olarak bakıldığında, özellikle yılın ikinci yarısındabakteri populasyonu, yüzey sularında ve yüzeye yakın derinliklerde baskın olarakbulunmaktadırlar. Synechococcus populasyonu da yaz mevsiminin ikinciyarısında ve sonbahar aylarında daha fazla sayıda gözlenmiştir.Sıcaklık ve nitrat konsantrasyonundaki değişimler, her iki populasyonun daçalışma alanındaki bolluklarını önemli düzeyde etkileyen faktörler olarakgözlenmiştir. Spearman Rank Korelasyonu analizi sonuçlarına göre, bakteribolluğu ve biyokütlesi ile sıcaklık arasında her iki istasyonda da önemli bir ilişkibulunmuştur. Öte yandan benzer bir ilişki Synechococcus ve sıcaklık arasındasadece açık istasyonda bulunmuştur. Nitrat ile bakteriyel bolluk ve biyokütlearasında her iki istasyonda negatif bir ilişki bulunmakla beraber, Synechococcusile nitrat arasında negatif ilişki sadece açık istasyonda bulunmuştur. Aynı şekildeaçık istasyonda bakteri ve cyanobakteri bolluğu ve biyokütlesi tuzluluk arasındapozitif ilişki kaydedilmiştir.Anahtar Kelimeler: Heterotrofik bakteri, Synechococcus, bolluk, biyokütle,Kilikya Baseni

ABSTRACTMonthly changes in the abundance and biomass of picoplankton(heterotrophic bacteria & cyanobacteria Synechococcus) in the CilicianBasin (Eastern Mediterranean)BAYINDIRLI, CansuMSc. in Marine Biology and FisheriesSupervisor: Assoc. Prof. Dr. Zahit UYSALMiddle East Technical University, 89 pp.Within the content of this thesis, it was aimed to understand the changes in thebiomass and abundance of heterotrophic bacteria and marine cyanobacteriaSynechococcus in time with respect to multitude of ambient physical, chemicaland biological factors. For this, monthly samples from discrete depths in theoffshore (0-20-40-60-80-100-125-150-175-200 m) and in the near shore (surfaceand 10 m) stations over a period of one year in the Cilician Basin (easternMediterranean) were collected via rosette sampler. Epifluorescent microscope andthe image analysis system were used to estimate abundance and biomass of bothgroups.Coastal station was more abundant and had much higher bacterial (heterotrophicbacteria) and cyanobacterial (Synechococcus) biomass than the offshore station asit receives substantial amount of freshwater from the nearby Lamas Riverthroughout the year. The surface annual averages for bacterial and cyanobacterialabundance and biomass were 9600000 cells/ml - 56.5 microgram C/l and 400000cells/ml - 24.1 microgram C/l, respectively, at the coastal station. The surfaceannual averages for bacterial and cyanobacterial abundance and biomass were8100000 cells/ml-49.1 microgram C/l and 210000 cells/ml-10.6 microgramC/l, respectively, at the offshore station. Bacterial population always found toexceed Synechococcus abundance within the water column. In general, bacterialand cyanobacterial abundance and biomass tend to decrease with depth. On aseasonal basis, bacterial population was found excessively dominant at the surfaceor near-surface waters during the second half of the year. Synechococcus werealso found more abundant during late summer and autumn.Temperature and nitrate concentration seemed to affect efficiently the abundanceof both populations in the area. Based on Spearman Rank Correlation analysis,highly significant correlations between bacterial abundance as well as biomassand ambient temperature were observed at both stations. However, a significantcorrelation was found between Synechococcus and temperature only at theoffshore station. Significant negative correlations are found between nitrate andbacterial abundance and biomass at both stations and between Synechococcusabundance and biomass only at the offshore station. At the offshore station,salinity was also found to be positively correlated with the bacterial andcyanobacterial abundance and biomass.Key Words: Heterotrophic bacteria, Synechococcus, abundance, biomass,Cilician Basin