An Aplication of mass balliuce ecopath model to the trophic structure in the blacic sea `after anchovy collapse

Abstract

ÖZET KARADENİZ HAMSİSİNİN ÇÖKMESİNDEN SONRA Kİ DÖNEMİN TROFİK YAPISININ, KÜTLE-DENGE ECOPATH MODELİNİN UYGULANMASI Örek Hasan Yüksek Lisans Tezi, Deniz Biyolojisi ve Balıkçılık Tez Danışmanı: Prof. Dr. Ferit Bingel Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Şubat 2000, 115 sayfa Karadeniz'de 1989 yılında özellikle hamsi stokunun çökmesi ile Karadeniz ekosisteminin değiştiği ve hatta bozulduğu bir çok araştırıcı tarafından ileri sürülmüştür. Bu bozukluk ya da değişimin anlaşılması için Ecological Pathways, ECOPATH, kütle-denge paket model programı hamsinin azaldığı (çöktüğü) dönem için mevcut bilgiler kullanılarak uygulanmış ve elde edilen sonuçlar değerlendirilmiştir. Karadeniz ekosisteminin incelenmesi için toplam 7 model kurgusu oluşturulmuş ve test edilmiştir. Bunlardan ilk dördü eldeki bilgilerin model sonuçları ile uyum içinde olup olmadığının test edilmesi amacıyla yapılmıştır. Burada arazi ölçümlerinde elde edilen sonuçlar ile modelin kendi içerisinde yarattığı hesaplama sonuçlan karşılaştırılmıştır. Bu bağlamda, model çıktıları ile arazi çalışmalarından elde edilen verilerin uyumu ön planda tutulmuş, özellikle de balıkçılık ölümleri ile balık biyo-kitlesi değerlerinin uyumu aranmıştır. Bunun için balık biyokitlesi ile av değerleri ve bunların birbirine olan oranları değiştirilmek suretiyle model çıktıları ile arazideki ölçüm değerlerinin kabul edilebilir uyumunun sağlanmasına çalışılmıştır.Karadeniz sisteminin detaylı incelenmesi için ise birbirini izleyen üç uygulama gerçekleştirilmiştir. Bu uygulamaların ilkine bakteri grubu ile Aurelia aurita eklenmiştir. İzleyen adımda ise bu gruplara ek olarak Mnemiopsis ve Aurelia aurita ile birleştirerek `jellies` grubu oluşturmuştur. Sonuncu uygulamada yukarıda anlatılan denemeler sonucunda ortaya çıkan eksiklikler ve uyumsuzluklar dikkate alınarak alt besin tabakasından balıklara kadar tüm model gruplar yeniden organize edilmiştir. Toplam grup sayısı 16'ya ulaşan bu yaklaşımda değişen Karadeniz Ekosistemine en uygun benzetim elde edilmiştir. Model sonuçlan alt beslenme basamaklanndaki çok büyük biyokitle ve bunun getirdiği eneji akışı çerçevesinde besin ihtiyacının Karadeniz balık stokları üzerinde önemli bir etkisinin olmadığını ima etmektedir. Bunun paralelinde ve bugüne değin söylenegelenin tersine Mnemiopsis biyokitlesinin de balıklar üzerinde önemli bir etkisinin olmadığı model sonucu olarak ortaya çıkmaktadır. Anahtar Kelimeler: ECOPATH, Mnemiopsis, Balıkçılık, Modelleme, Karadeniz. vı

ABSTRACT AN APPLICATION OF MASS BALANCE ECOPATH MODEL TO THE TROPHIC STRUCTURE IN THE BLACK SEA `AFTER ANCHOVY COLLAPSE` Örek Hasan M.Sc, in Marine Biology and Fisheries Supervisor: Prof. Dr. Ferit Bingel Middle East Technical University February 2000, 115 pages Especially after the collapse of the anchovy stocks in 1989 in the Black Sea, various scientists claimed that the ecosystem of the Black Sea was changed and even spoiled. Utilising the available data a steady-state model - Ecological Pathways (ECOPATH) has been used to understand and interpret the changes occurred in the Black Sea during the period of the anchovy stock decrement (collapse). For analysing the Black Sea ecosystem 7 model scenario were developed and tested (run). Previous 4 runs have been carried out to check the compatibility of field data and model results. In this connection, the compatibility were checked whether especially calculated fisheries mortalities and biomass are fitting to that of field measurements. For this propose the fish biomass and the catch (harvest) values entered into the model have been manipulated to obtain the closest and acceptable compatibility between field measurements and model calculations. To obtain detailed analyses of the Black Sea ecosystem three consequent runs have been carried out. Aurelia aurita and bacteria were added as ecological groups mfor the first of these runs. In the consequent run, Mneiopsis was combined with Amelia aurita and formed a group `jellies`. Considering the deficiencies and incompetence raised from above-mentioned modeling trials, all model groups from lower trophic levels to fish were reorganized. With this approach, in which the model groups were increased to 16, best representation of the changing Black Sea Ecosystem was achieved. Model results implies that the very high biomass of the lower trophic levels and the resulting energy flow, plays minimal role on the food requirement of the Black Sea fish stocks. In contrary to the common belief, model results suggests an unimportant Mnemiopsis influence on the fish stocks' fluctuation in the Black Sea. Keywords: ECOPATH, Mnemiopsis, Fisheries, Modelling, Black Sea. IV %C OT&SEKÜGIETİM KURb