Türkiye Akdeniz kıyılarında bulunan fitoplankton türlerinin dağılımı
Distribution of phytoplankton found along Turkish coasts of the Mediterranean Sea
Yazar: DOĞUKAN KARACA
Danışman: PROF. DR. ERHAN MUTLU ; PROF. DR. ZAHİT UYSAL
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Su Ürünleri Temel Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyoloji = Biology ; Deniz Bilimleri = Marine Science ; Su Ürünleri = Aquatic Products

Özet:
Bu tez çalışması kapsamında yapılan örneklemeler 2019 yılının Haziran-Temmuz aylarında Türkiye Akdeniz kıyılarının Mersin (Taşucu)-Muğla (Datça) arasında kalan kıyı ve nispeten açık kesiminde yapılmıştır. 
	Türkiye Akdeniz kıyıları turizm, tarım, balıkçılık ve deniz taşımacılığı ile birlikte antropojenik etkilerin yüksek olduğu bir alandır. Geçmişte yapılan çalışmalar Akdeniz'in besin yönünden oldukça fakir (oligotrofik) bir deniz olduğunu ifade etse de yapılan son çalışmalar sanıldığı kadar fakir olmadığını göstermektedir. Artan nüfus artışının yanında uygun iklimsel koşullar turizm ve tarım sektörlerinin bölge üzerindeki etkisini ve lokal ölçüde besin yükünü arttırmaktadır. Tüm bunlar göz önünde bulundurulduğunda bölgenin sucul ekosistem üzerinde yarattığı etkiyi belirlemek ve takip etmek son derece önem arz etmektedir. 
	Fitoplanktonlar sucul ekosistemlerde besin zincirinin en alt basamağını oluşturan, çevresel faktörlerin değişiminden hızlı etkilenen ve bu değişimlere hızlı tepki veren canlılardır. Bu sebeplerden ötürü fitoplanktonlar denizlerimizin sağlığı ve sürdürülebilirliği açısından oldukça önemlidir. Tüm bunlar dikkate alındığında ülkemiz Akdeniz kıyılarının fitoplankton dağılımının bilinmesi ve bunlara etki eden çevresel faktörlerin tanımlanarak takibinin yapılması bugün ve gelecekte büyük önem taşımaktadır.
	Çalışma kapsamında 4 alt bölge içerisinde 69 istasyondan örneklemeler yapılmıştır. Fitoplankton örneklemeleri yüzeyden nansen şişesi ile yapılarak Glutaraldehit ile fikse edilmiştir. Fitoplankton tür kompozisyonu ve dağılımını ilişkilendirmek için suyun fiziksel, kimyasal ve optik parametreleri ölçülmüştür.
	Bu çalışmada suyun genel karakteristiğine PCA analizi ile bakıldığında bileşenlerin elde edilen yüzde varyans açısından çok açıklayıcı ve belirgin olmadığı görülmüştür. PCA1 ekseni boyunca 1, 2 ve 4. bölgeler göreceli olarak birbirlerinden ayrışmıştır. PCA1 bileşeninde temel fiziksel ve kimyasal parametreler korelasyon gösterirken, PCA2 ekseninde bahsi geçen parametreler yanında optik değişkenler daha etkili olmuştur. Suyun fiziksel parametreleri ayrı olarak değerlendirildiğinde bileşenlerin PCA çözümünde yüzde varyansların oldukça açıklayıcı olduğu görülmüştür. İstasyonların dağılımında tuzluluk ve yoğunluğun etkisi düşükken ilişki daha çok pH ve sıcaklık bileşenleri içerisinde gelişmiştir. Fiziksel parametreler açısından istasyonların dağılımına bakıldığında 2. ve 4. bölgenin net bir şekilde ayrıldığı 1. ve 3. bölgenin ise nispeten benzer bir dağılıma sahip olduğu görülmüştür. Kimyasal parametrelerin PCA ile çözümüne bakıldığında yüzde varyansların çok açıklayıcı olmadığı görülmüştür 1. bölgedeki istasyonlar PCA2 ekseninde NO2 ve NO3 değerleri ile negatif ilişki göstererek nispeten kümelenme oluşturmuştur. 2. ve 4. bölgede yer alan istasyonlar dağınık bir yapı sergilerken 3. bölgedeki bazı istasyonların NO2 ve NO3 değerleri ile pozitif korelasyon oluşturduğu görülmektedir. Optik parametre bileşenlerinin PCA ile çözümüne bakıldığında 1.ve 3. bölgenin nispeten ayrıldığı görülse de suyun optik değişkenlerinde bölgeler arası önemli bir fark görülmemiştir. Secchi diski değerinin istasyon derinliğine bağlı olarak açık istasyonlarda kısmen daha yüksek olduğu fark edilmiştir. Kıyı istasyonlarının karasal etkileri daha yüksek olduğu için içerdikleri organik ve inorganik madde miktarı Secchi derinliğini etkilemiştir.
	Gerçekleştirilen bu çalışma kapsamında belirlenen 4 alt bölge içerisinde 69 istasyondan örnekleme yapılmış olup 131'i tür düzeyinde olmak üzere toplamda 459 fitoplankton türü tayin edilmiştir. Bu türlerden 257'sini Dinoflagellatlar oluştururken 193 tanesini Diatomlar oluşturmuştur. Soyer indeksine göre çalışma alanında tespit edilen 459 türün 10'u kalıcı 20'si ise yaygın tür olarak tespit edilmiştir. 10 tane kalıcı türün 6'sı Miozoa phylumu 3'ü ise Bacillariophyta phylumu içerisinde yer alırken sadece 1'i (Emiliania huxleyi) Haptophyta phylumu içerisinde yer almıştır. Ortalama tür sayısının en yüksek olduğu bölge 2. bölge (Akdeniz Körfezi) olurken en düşük olduğu bölge 3. bölge (Finike-Kaş) olarak tespit edilmiştir. Bolluk değerlerine bakıldığında en yüksek ortalama bolluk değeri 7,68×104 hücre L-1 ile 1. bölgede bulunurken en düşük ortalama bolluk değeri 1,72×103 hücre L-1 ile 3. bölgede bulunmuştur. Tür zenginliğinin en yüksek görüldüğü bölge tür sayısıyla uyumlu olarak 2. bölge (d: 3,40) olurken en düşük görüldüğü bölge ise bolluk değerinin pik yaptığı 1. bölge (d: 2,58) olmuştur.  Shannon-Wiener indeks verilerine bakıldığında biyoçeşitliliğin en yüksek olduğu alan 3. bölge (H': 2,75) en düşük olduğu alan ise 1. bölge (H': 1,72) olarak tespit edilmiştir. 2. ve 4. bölgelerin benzer biyoçeşitliliğe sahip olduğu görülürken genel olarak biyoçeşitliliğin doğudan batıya doğru artış gösterdiği dikkat çekmiştir.
 Yapılan kümeleme analizinde 3 ana floristik topluluğun olduğu görülmüştür. Buna göre bu topluluklarda yer alan istasyonların genel olarak doğu-batı ekseninde kümelendiği görülmüştür. Fitoplankton toplulukları karşılaştırıldığında dinoflagellatlardan özellikle Heterocapsa türleri bölgeler arası farkta önemli ayırıcı türler olarak bulunmuştur. Kokolitoforlardan Emiliania huxleyi 1 ve 2'nci bölge dışındaki bölgelerde önemli bir ayırıcı tür olarak yer alırken diyatomlardan Pseudo-nitzschia delicatissima tüm bölgeleri temsil eden ve katkı sağlayan önemli bir tür olarak bulunmuştur. Fitoplanktonun çevresel parametreler ile korelasyonu Kanonik Uyum Analizi (CCA) ile değerlendirildiğinde 1. bölgedeki istasyonlar başta sıcaklık ve tuzluluk olmak üzere Chl-a ve pH değerleri ile pozitif korelasyon göstermiştir. Antalya Körfezi'nin oluşturduğu 2. bölge içerisinde nehir etkisinde kalan istasyonların özellikle reaktif silikat sonrasında sıcaklık ile pozitif korelasyon göstererek diğer bölgelerden tamamen ayrıldığı görülmüştür. Çalışma alanının en batısında yer alan 4. bölgedeki istasyonlar yoğunluk ve nitrat değerleri ile pozitif korelasyon gösterirken sıcaklık ve pH ile negatif korelasyon göstermiştir. 3. bölgedeki istasyonlar ise oldukça farklı bir dağılım sergilemiştir. Fitoplankton topluluklarının dağılımında bölgeler arası fark istatiksel olarak önemli bulunurken (Monte Carlo test p değeri= 0,001; p<0,05) kıyıdan uzaklık ve bölge/kıyı-açık arasında istatistiksel olarak anlamlı bir ilişki görülmemiştir.
 	Yapılan bu tez çalışması kapsamında çalışma alanındaki fitoplankton türlerinin tür kompozisyonları ve dağılımları belirlenerek çevresel parametreler ile olan ilişkileri yapılan analizler sonucunda ortaya çıkarılmıştır.

Abstract:
The sampling within the scope of this thesis was carried out in June-July 2019 in the coastal and relatively open part of the Turkish Mediterranean coast between Mersin (Taşucu)-Muğla (Datça). 
	The Mediterranean coast of Turkey is an area of high anthropogenic impacts, including tourism, agriculture, fisheries and maritime transportation. Although past studies have suggested that the Mediterranean Sea is a nutrient-poor (oligotrophic) sea, recent studies show that it is not as poor as thought. Increasing population growth and favorable climatic conditions increase the impact of tourism and agriculture sectors on the region and increase the nutrient load locally. Considering all these, it is extremely important to determine and monitor the impact of the region on the aquatic ecosystem. 
	Phytoplankton constitute the lowest step of the food chain in aquatic ecosystems, are rapidly affected by changes in environmental factors and react quickly to these changes. For these reasons, phytoplankton are very important for the health and sustainability of our seas. Considering all these, knowing the phytoplankton distribution of the Mediterranean coasts of our country and identifying and monitoring the environmental factors affecting them are of great importance today and in the future.
	Within the scope of the study, 69 stations were sampled in 4 sub-regions. Phytoplankton samples were collected from the surface with a Nansen bottle and fixed with Glutaraldehyde. Physical, chemical and optical parameters of water were measured to correlate phytoplankton species composition and distribution.
	In this study, when the general characteristics of the water were analyzed by PCA analysis, it was seen that the components were not very explanatory and significant in terms of the percentage variance obtained. Regions 1, 2 and 4 along the PCA1 axis are relatively separated from each other. While basic physical and chemical parameters were correlated in the PCA1 component, optical variables were more effective in the PCA2 axis besides the aforementioned parameters. When the physical parameters of the water were evaluated separately, it was seen that the percent variances were quite explanatory in the PCA solution of the components. While the effect of salinity and density was low in the distribution of stations, the relationship developed more within the pH and temperature components. When the distribution of the stations in terms of physical parameters is analyzed, it is seen that the 2nd and 4th regions are clearly separated, while the 1st and 3rd regions have a relatively similar distribution. When the chemical parameters were analyzed by PCA, it was seen that the percent variances were not very explanatory. The stations in the 1st region showed a negative relationship with NO2 and NO3 values on the PCA2 axis and formed a relatively cluster. Stations in regions 2 and 4 exhibit a disorganized structure, while some stations in region 3 are positively correlated with NO2 and NO3 values. When the optical parameter components are analyzed by PCA, it is seen that the 1st and 3rd regions are relatively separated, but there is no significant difference between the regions in the optical variables of water. It was noticed that the Secchi disk value was slightly higher in the open stations depending on the depth of the station. Since the coastal stations have higher terrestrial effects, the amount of organic and inorganic matter they contain affected the Secchi depth.
Within the scope of this study, 69 stations were sampled in 4 sub-regions and a total of 459 phytoplankton species were identified. While 257 of these species were Dinoflagellates, 193 of them were Diatoms. According to the Soyer index, 10 of the 459 species identified in the study area were determined as permanent and 20 as common species. While 6 of the 10 permanent species were included in the Miozoa phylum and 3 in the Bacillariophyta phylum, only 1 Emiliania huxleyi was included in the Haptophyta phylum. The highest average number of species was found in the 2nd region (Mediterranean Gulf) and the lowest in the 3rd region (Finike-Kaş). In terms of abundance values, the highest average abundance value was found in region 1 with 7,68×104 cells L-1, while the lowest average abundance value was found in region 3 with 1,72×103 cells L-1. The highest species richness was found in region 2 (d: 3,40) in accordance with the number of species, while the lowest abundance was found in region 1 (d: 2,58) where the abundance value peaked.  According to the Shannon-Wiener index data, the highest biodiversity was found in region 3 (H': 2.75) and the lowest in region 1 (H': 1.72). While the 2nd and 4th regions had similar biodiversity, it was noteworthy that biodiversity generally increased from east to west.
 	When the species composition of phytoplankton was analyzed by cluster analysis, it was seen that there were 3 main floristic communities. Accordingly, it was observed that the stations in these communities were generally clustered on the east-west axis. When the phytoplankton communities were compared, especially heterocapsa species among dinoflagellates were found to be important discriminating species in the difference between regions. Emiliania huxleyi from coccolithophores was found to be an important distinctive species in regions other than regions 1 and 2, while Pseudo-nitzschia delicatissima from diatoms was found to be an important species representing and contributing to all regions. When the correlation of phytoplankton with environmental parameters was evaluated by Canonical Correspondence Analysis (CCA), the stations in the 1st region showed positive correlation with chl-a and pH values, especially temperature and salinity. Within the 2nd region formed by the Gulf of Antalya, it was observed that the stations under the influence of the river were completely separated from the other regions by showing positive correlation with temperature, especially after reactive silicate. Stations in the 4th region, located in the westernmost part of the study area, showed positive correlations with density and nitrate values, but negative correlations with temperature and pH. Stations in the 3rd region showed a quite different distribution. While the difference between the regions in the distribution of phytoplankton communities was statistically significant (Monte Carlo test p value= 0,001; p<0,05), there was no statistically significant difference between the distance from the coast and the region/coastal-open.
 	Within the scope of this thesis study, the species composition and distribution of phytoplankton species in the study area were determined and their relationships with environmental parameters were revealed as a result of analyzes.