İzmit Körfezi pikofitoplankton yoğunluğunun mevsimsel değişiminin incelenmesi
The investigation of seasonal changes of picophytoplankton density of İzmit Bay
Yazar: BAŞAK SÖZER ELGİN
Danışman: PROF. DR. MERİÇ ALBAY ; PROF. DR. DİLEK EDİGER
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Su Ürünleri Temel Bilimleri Ana Bilim Dalı / İç Sular Biyolojisi Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Su Ürünleri = Aquatic Products
Dizin: Fitoplanktonlar = Phytoplanktons ; Mevsimsel değişim = Seasonal variation

Özet:
Bu tez çalışmasında İzmit Körfezi'nde seçilen üç adet açık su istasyonu (İç, Orta ve Dış Körfez) ve Körfez'e girdi sağlayan derelerden altısının (Kullar, Çınarlı, Ağadere, Dil, Ambarlı ve Çayırova Deresi) denizle buluştuğu kıyı istasyonlarından (sırasıyla K1, K2, K3, K4, K5, K6) su örnekleri alınarak, fiziksel ve kimyasal değişkenlerin Körfez'deki pikofitoplankton dinamiğiyle olan ilişkisi ortaya kondu. Çalışma, 2012 yılı süresince 16 araştırma seferi ile gerçekleştirildi. Açık deniz istasyonlarından aylık alınan örneklerde epifloresan mikroskobu ile hücre sayımı, pikofitoplankton iz pigmentleri analizi (HPLC), kl-a , ÇO, pH, (NO3+NO2)-N, (o-PO4)-P, TN, TP, SiO2, su sıcaklığı, tuzluluk ve Secchi Diski derinliği tayinleri yapıldı. Aynı değişkenlerin analizleri için kıyı istasyonlarında yapılan örneklemeler ise mevsimsel (Şubat, Nisan, Temmuz, Ekim) olarak gerçekleştirildi. Pikofitoplankton sayımlarının su kolonu yıllık ortalamalarına göre, İç ve Orta Körfez benzer özellikler gösterirken (sırasıyla 45,000,000 hücre/L, 40,000,000 hücre/L), Dış Körfez'deki ortalamanın diğer ikisine göre oldukça düşük olduğu tespit edildi (26,000,000 hücre/L). Bununla beraber, yıllık 0,5 m ortalamaları incelendiğinde en düşük ortalamanın İç ve Dış Körfez'de, en yükseğin ise Orta Körfez'de kaydedildiği ortaya kondu. Kıyı istasyonlarından K4 (Dil Deresi – Orta Körfez) ve K5 (Ambarlı Deresi – Orta - Dış Körfez) kodlu olanların, İç ve Dış Körfez 0,5 m ortalamalarından daha düşük pikofitoplankton bolluğuna sahip oldukları belirlendi. Çalışma boyunca tüm istasyonlarda hücre miktarları kış ve ilkbahar başı boyunca nispeten düşük, yaz ve sonbaharda ise yüksek konsantrasyonlarda kaydedildi. Körfez genelinde, su sıcaklığı ile hücre konsantrasyonları arasında istatistiksel olarak da çok güçlü pozitif ilişkilerin
olması su sıcaklığının bölgedeki populasyon dinamiği üzerine ayırt edici etkilerini ortaya koydu. Genel olarak pikofitoplanktonda baskın grubun pikoprokaryotlar olduğu tespit edildi. Pikoökaryotlar ise daha soğuk periyotlarda üst sularda yüksek sayılara ulaştı. Körfez genelinde, istasyonlarda istatistiksel olarak hücre sayıları ile (NO3+NO2)-N, (o-PO4)-P derişimleri arasında negatif ilişkiler olduğu ortaya konsa da, bu besin tuzları artışının zaman zaman pikofitoplankton gelişimini sıcaklıkla beraber pozitif yönde etkilediği de ortaya kondu. En yüksek kl-a değeri 1 numaralı açık deniz istasyonunda (İç Körfez) ve K2 kodlu (Çınarlı Deresi- İç Körfez) kıyı istasyonunda tespit edildi. Körfez genelinde tespit edilen en düşük pikofitoplankton yoğunluklarının, Mart ayında İç Körfez'de yüksek kl-a değerlerinin ölçüldüğü dönemlerde gözlenmesi, bu hücrelerin kl-a değerinin büyük boy fitoplankton kaynaklı olduğunu ortaya koydu. Derelerin, özellikle Körfez'in kıyı kesiminde su kalitesini değiştirecek büyüklükte besin tuzu taşınımı sağladığı belirlendi.

Abstract:
Three (3) of open water (Inner, Middle, Outer Bay) and six (6) of coastal (the areas where Kullar, Çınarlı, Ağadere, Dil, Ambarlı and Çayırova Rivers meet to marine waters) stations in Izmit Bay were sampled in order to express the relationships between picophytoplankton dynamics and physical-chemical parameters within the context of this thesis. Study was carried out during the year 2012 as a total of 16 research cruises. Cell counting by epifluorescance microscopy, picophytoplankton pigments analyses (HPLC), Chl-a, DO, pH, (NO3+NO2)-N, (o-PO4)-P, TN, TP, SiO2, water temperature, salinity and Secchi Disc depth estimations were carried out on open water samples, which were taken monthly. Samplings were performed seasonal (in February, April, July and October) for the coastal stations to analyze those parameters mentioned above. According to the results of average number of picophytoplankton counted in the water collumn, Inner Bay (Station 1) and Middle Bay (Station 2) showed similar characteristics (respectively, 45,000,000 cell/L, 40,000,000 cell/L), while Outer Bay (Station 3)'s average was significantly lower (26,000,000 cell/L) than the previous two. On the other hand, Station 1 and 3 owned the lowest average of cell counting in surface waters, while Middle Bay station (2) had the highest score. It was also demonstrated that K4 (Dil River – Middle Bay) and K5 (Ambarlı River – Middle/Outer Bay) stations had even lower average scores than Station 1 and 2 in surface water. It was recorded in all stations that, picophytoplankton cell concentrations were relatively low during winter and early spring, while they were significantly high in summer and in autumn. The significantly positive statistical relationships between water temperature and cell numbers showed the discriminative impact of the temperature on population dynamics as well. Generally, the dominant group of picophytoplankton were picoprokaryotes.
xiii
Furthermore, picoeukaryotes reached in high numbers in cool periods in upper waters. On the other hand, although the negative relationships between (NO3+NO2)-N, (o-PO4)-P concentrations and cell numbers were demonstrated statistically, it's also expressed that the increase of those nutrients can also effect picophytoplankton growth positively with increasing water temperature. The highest concentration of chlorophyll a was recorded in Station 1 (Inner Bay) and Station K2. The lowest concentrations of picophytoplankton generally coincided with the highest scores of chl-a as in March and it also displayed that chl-a concentration is based on the phytoplankton which are bigger in size. Besides, it revealed that the rivers are shifting huge amount of nutrient input to Izmit Bay, which is clearly strong enough to change the water quality especially in coastal areas.