Yüzeysu metabolizması bileşenlerinin hesaplanması ve yüzey sularına ait metabolik dinamiklerinin aylık bazlarda nicelleştirilmesi: Ardahan örneği

Abstract

Akarsu metabolizması; akarsuların yapı ve işlevsel özeliklerini yansıttığı için son yıllarda önemli bir araştırma konusu olmuştur. Tez çalışmasında Kura Nehrinin kollarından birinde 5 farklı noktada `tek istasyon yöntemi` kullanılarak brüt birincil üretim (GPP), ekosistem solunumu (ER) ve net ekosistem üretimi (NEP) değerleri farklı atmosferik alışveriş katsayısına (K) bağlı olarak tahmin edilmiştir. Türkiye'de ilk defa bir akarsuda tek istasyon yöntemi ile bir akarsu metabolizma bileşenleri sayısallaştırılmıştır. Tez çalışmasında belirlenen 5 farklı izleme noktasında Mayıs 2018-Aralık 2018 tarihleri arasında her ay en az iki gün, 5 dakika arayla çözünmüş oksijen konsantrasyonu ve su sıcaklığı ölçümleri gerçekleştirilmiştir. İzleme çalışmasından elde edilen veriler kullanılarak GPP, ER ve NEP hesabı 6 farklı yol izlenerek yapılmıştır. Akarsu metabolizma bileşenleri hesabı Rivermet© programı ile yapılmıştır. Çalışmada çözünmüş oksijen konsantrasyonu ve sıcaklık ölçümleri için MiniDOT probu kullanılmıştır. Akarsu debisi ve su hızı ölçümleri için ise Son Tek Flow Tracker Handheld ADV debi ölçer cihazı kullanılmıştır. Çalışmada GPP, ER ve NEP değerlerinin mekânsal ve zamansal olarak değiştiği görülmüştür. Çalışma; ayrıca metabolizma bileşenlerinin hesaplanmasında K katsayının oldukça önemli olduğunu göstermiştir. Akarsuyun debisi, derinliği ve hızı K katsayısı üzerinde oldukça etkilidir ve bu durum akarsu metabolizma bileşenlerini hesabını doğrudan etkilemektedir. Bu nedenle uygun bir yöntemle K katsayısının belirlenmesi akarsu metabolizma çalışmalarında kritik önemdedir. Çalışma; akarsuyun membaından mansabına doğru gidildikçe GPP değerinde bariz bir artış olduğunu göstermektedir. Bu durumun, su kalite ve miktarında meydana gelen değişim ile ilgili olduğu düşünülmektedir. Yine çalışma akarsuyun net heterotrof (GPP/ER<1) olduğunu göstermektedir.

Recently, river metabolism has become an important subject since it reflects the structural and functional properties of rivers. In this thesis study, the values of gross primary production (GPP), ecosystem respiration (ER), and net ecosystem production (NEP) were estimated at five locations along one of the branches of river Kura using `single-station method` depending on different atmospheric exchange coefficients (K). For the first time in Turkey, river metabolism components were quantified for a river using the single-station method. At five monitoring locations determined in the thesis study between May and December 2018, the measurements of dissolved oxygen concentration, and water temperature were performed every five minutes for at least two days per month. Based on the monitoring data obtained, the estimation of GPP, ER, and NEP was conducted with six methods. River metabolism components were computed using Rivermet© program. dissolved oxygen concentration, and water temperature were measured using MiniDOT probe. River flow rate and depth were measured using Son Tek Flow Tracker Handheld ADV. GPP, ER and NEP estimates varied spatially and temporally. Also, the coefficient of K was shown to play a rather important role in the quantification of the metabolic components. River flow rate, depth and velocity significantly influenced the K coefficient, thus directly affecting the quantification of river metabolic components. Thus, the determination of the K coefficient with a proper method is of critical importance to river metabolism studies. From spring to mouth of the river, the GPP value markedly rose. This case was attributed to the change in water quality and quantity. The study showed that the river was net heterotrophic (GPP/ER < 1).