Marmara bölgesi atmosferik mikro besin tuzu fraksiyonlarının, fitoplankton kompozisyonuna ve birincil üretime etkisi
The impact of atmospheric nutrient fractions on phytoplankton composition and primary production in the marmara region
Yazar: ŞEHMUS BAŞDUVAR
Danışman: PROF. DR. FAHRİ KARAYAKAR ; DOÇ. DR. MUSTAFA KOÇAK
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Su Ürünleri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Deniz Bilimleri = Marine Science ; Kimya = Chemistry ; Su Ürünleri = Aquatic Products
Dizin: Fitoplanktonlar = Phytoplanktons ; Mikrobesin elementleri = Micronutrient elements

Özet:
Marmara Deniz'inde yakın zamanda gözlenen Müsilaj olayları dikkate alındığında bölge atmosfer verisi ile yüzey suyu arasındaki ilişkisinin birlikte incelendiği çalışmaların kısıtlı olduğu görülmüştür.
Bu çalışmada Marmara Bölgesi'nde deniz suyu ve atmosfer örnekleri alınarak mikro besin tuzu analizleri yapılmış, mikrokozm çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Çalışma sonucunda
Na+ ve Mg2+ iyonlarının deniz tuzu, K iyonlarının bir kısmının toprak kökenli, SÇOA'nın önemli bir kısmının ikincil aerosoller kaynaklı olduğu, Mn ve Fe konsantrasyonlarının antropojenik kaynaklardan etkilendikleri görülmüştür. Atmosferik mikro besin tuzlarının sudaki çözünürlükleri karşılaştırıldığında en yüksek çözünürlüğün Zn'da olduğu belirlenmiştir. Bölge atmosferinin Redfield (N/P:16/1) oranına kıyasla hem kuru hem de toplam çökelme için yaklaşık 2 kat daha yüksek N içeriğine sahip olduğu belirlenmiştir. Atmosfer yoluyla yıllık bölgeye sağlanan tüm azot ve fosforun birincil üreticiler için kullanılabilir olduğu varsayılırsa Marmara denizinde fosfor ve azotun sırası ile 13.9 ve 24.6 mgC/m2.d seviyelerinde yeni üretimi destekleyebileceği hesaplanmıştır. Mikro besin tuz girdileri ve azota karşı molar oranları dikkate alındığında atmosferik akıda Fe ve Zn azota kıyasla daha zengin, Mn, Co, Cu ve Cd mikro besin tuzları ise azota kıyasla daha az olduğu sonucuna varılmıştır.
Yürütülen mikrokozum deneylerinde İlkbahar döneminde Diatomların, yaz döneminde ise Cryptophyceae'nın baskın tür olduğu belirlenmiştir. İlkbahar dönemi örneklerinde Arabinoz ve Çözünür Organik Karbon konsantrasyonlarının belirgin artışlar sergilediği görülmüştür. Yaz dönemi örneklerinde besin tuzları ve ışığın yeterli olduğu koşullarda diatom türlerinin çok hızlı çoğalabildikleri ve bu döngülerini tamamlayana kadar diğer fitoplankton türlerinin baskın olmasına izin vermedikleri, bu süreç içerisinde ortamda Glikoz ve Galaktoz konsantrasyonlarının arttığı belirlenmiştir. 
Çalışma sonuçları, fitoplanton ve bakteriofitoplanktonların mikro besin tuzlarını kullanımı, çoğalmaları ve monosakkaritlerdeki artışlar dikkate alındığında kısa zamanda büyük çapta biyokütle artışına başlıca katkı yapabilecek Fitoplankton türünün başlangıçta Skeletonema costatum ve daha sonra Siyanobakteriler olabileceğini ortaya çıkarmıştır.
Yapılan çalışma sonuçları Marmara bölge atmosferi-deniz suyu arasındaki ilişkisinin belirlenebilmesi, kimyasal ve biyolojik parametrelerin zamansal olarak değişiminin incelenmesinde katkı sağlayacaktır.

Abstract:
Considering the recently observed mucilage events in the Sea of Marmara, it is observed that studies examining the relationship between regional atmospheric data and surface water are limited.
	In this study, sea water and atmospheric samples are taken in the Marmara Region, micro nutrient analyzes and microcosm studies are carried out. It is observed that Na+ and Mg2+ ions have their origin from sea salt, some of K ions originates from soil, a significant part of WSON (Water Soluble  Organic Nitrogen), comes from secondary aerosols, and Mn and Fe concentrations are affected by anthropogenic sources. When the solubility of atmospheric micronutrients in seawater is compared, it is observed that the highest solubility is observed in Zn. The atmosphere of the region is measured to have approximately 2 times higher N content for both dry and total precipitation in comparison to the Redfield (N/P:16/1) ratio. When it is assumed that atmospheric total annual flux of nitrogen and phosphorus is fully available to the primary producers, the phosphorus and nitrogen in the Sea of Marmara can sustain new production at levels of 13.9 ve 24.6 mgC/m2.d. Considering the micronutrient inputs and their molar ratios to nitrogen, it is found that Fe and Zn are richer in the atmospheric flux compared to nitrogen, and Mn, Co, Cu and Cd micronutrient salts are deficient compared to nitrogen.
In the microcosm experiments conducted, it is observed that Diatoms are the dominant species in the spring period and Cryptophyceae are the dominant species in the summer period. It is observed that Arabinose and Soluble Organic Carbon concentrations showed significant increases in the spring period samples. In summer period samples, it is concluded that diatom species could multiply very quickly under conditions where nutrients and light is abundant and does not allow other phytoplankton species to dominate until they complete their full life cycle, and during this process, Glucose and Galactose concentrations increases in the environment.
Considering the use of micronutrient by phytoplankton and bacteriophytoplankton, their production, and the increase in monosaccharides, this study findings suggest that the phytoplankton species that make the major contribution to the large scale biomass increase in a very short time, would be Skeletonema costatum at the beginning and Cyanobacteria at later times.
The results of the present study will contribute to determination of the relationship between the Marmara's regional atmosphere and sea water, and to the examination of the temporal changes of chemical and biological parameters.