Kuzeydoğu Akdeniz (Mersin Körfezi) kıta sahanlığı sularında ve sedimanlarında partikül organik madde dağılımı, elemental kompozisyonu (C, N, P) ve çevresel faktörlere bağlı değişimleri

Abstract

Kuzeydoğu Akdeniz'in (Mersin Körfezi) temel hidrofiziksel, biyokimyasal parametrelerinin ve partikül organik madde (POM) özelliklerinin bölgesel ve dönemsel değişimleri Eylül 2008- Kasım 2010 tarihleri arasında mevsimsel ölçekte incelenmiştir. Belirlenen alanlardan alınan yüzey sedimanlarında toplam karbon (TC), partikül organik karbon (POC), partikül organik azot (PON), toplam partikül fosfor (TPP) formları ölçülmüş ve sediman tane boyları incelenerek elde edilen sonuçlar değerlendirilmiştir. Kıyısal sularda organik madde artışına bağlı olarak yüzey tabakasının ışık geçirgenliği azalmıştır. Orta ve dış körfez sularına kıyasla kıyı yüzey sularında toplam fosfor (TP), toplam inorganik azot (TİN) ve klorofil-a (Chl-a) derişiminde 10 katı aşan artışlar gözlenmiştir. Benzer şekilde, fotosentez kaynaklı POC, PON ve TPP derişimlerinin de arttığı saptanmıştır. Kıyısal sularda TİN/PO4 (N/P) oranı kış döneminde 200-300 seviyesinde iken, nehir etkisinin azaldığı açık sularda bu oran 6-15 seviyesine kadar düşmüştür. Körfez kıyı yüzey sularında asılı partikül maddenin N/P oranı 10-30 aralığında iken bu oran açık bölge sularında daha yüksektir ve 20-40 aralığında değişmiştir. Körfez yüzey sularında ölçülen TP'nin % 8-40'ını PO4, % 60-90 arasında değişen oranlarda ise TPP ile çözünmüş organik fosfor (ÇOP) bileşenlerinin toplamı oluşturmuştur. Kış-ilkbahar döneminde TPP'nin TP içindeki oranının % 20-55 aralığında değiştiği gözlenmiştir. Regresyon analizinden elde edilen POC/Chl-a oranları, üretken dönemlerde 80 iken, üretimin rejeneratif döngülerle kontrol edildiği yaz-sonbahar döneminde ise 310 seviyesine yükselmiştir. Yüzey sedimanlarında TPP derişimi içinde ana bileşeni yarı bozunmuş organik-P oluşturmuştur ve sedimanların TPP içeriği çoğunlukla kıyıdan açığa doğru artan bir eğilim göstermiştir. Bu artışın, çökelen sedimanların fosfor tutma kapasitesi ve kıyısal sularda daha etkin su-sediman ara-fazı etkileşimi ile yakından ilişkili olduğu öngörülmüştür.

In the Northeast Mediterranean (Mersin Bay), regional and seasonal variations of basic hydrophysical, hydrochemical parameters and particulate organic matter (POM) properties were studied during September 2008-November 2010 period. In surface sediments of the region, total carbon (TC), particulate organic carbon (POC), particulate organic nitrogen (PON) values were also determined and evaluated according to sediment texture. In coastal waters, light penetration depth was seen to have decreased due to the increase in organic matter production. In paralel to this change, total phosphorus (TP), total inorganik nitrogen (TIN) and Chl-a concentations in coastal waters were observed to have increased more than 10 fold compared to mid-bay and outer bay waters. Similarly photosynthetic POC, PON and TPP values were determined to have increased in the same region. Although the TIN/PO4 ratios (N/P) in coastal waters reached to 200-300 in winter season, they decreased 6-15 level in open waters where the effects of riverine waters were minimum. Whereas N/P ratios of suspended particulate matter were between 10-30 in coastal surface waters, these ratios varied between 20-40 in photic layer and between 10-40 in deep waters. Contribution of reactive phosphate (PO4) to TP pool was determined as 8-40 %, that of the sum of total particulate and dissolved organic phosphorus as 60-90 %. Contribution of TPP to TP pool varied in the range of 20-55 % during winter-spring period in the surface waters of Mersin Bay. While POC/Chl-a ratios obtained by regression analysis were 80 during productive period, they increased to 310 level during regenerative production dominating in summer-autumn periods. Main components of TPP pool of surface sediments were determined as semi-decomposed organic-P form which showed an increasing trend from coastal to open waters. The main reason for this trend was evaluated as phosphorus adsorption capacity of settling sediment particles and effectiveness of water-sediment interface in coastal waters.