İzmit Körfezi ve Kuzeydoğu Marmara Denizi'nin fitoplankton kompozisyonunun su kalitesi değişkenleri ile birlikte incelenmesi
Investigation of phytoplankton composition of İzmit Bay and the Northeastern Marmara Sea with water quality variables
Yazar: FATMA BAYRAM
Danışman: PROF. DR. DİLEK EDİGER
İstanbul Üniversitesi / Deniz Bilimleri ve İşletmeciliği Enstitüsü / Fiziksel Oşinografi ve Deniz Biyolojisi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Deniz Bilimleri = Marine Science
Dizin: Fitoplanktonlar = Phytoplanktons ; Marmara Denizi = Marmara Sea ; Pigmentler = Pigments ; Çevresel değişim = Environmental change ; İzmit Körfezi = İzmit Bay

Özet:
Bu çalışmada, fitoplankton dağılımı, tür kompozisyonu ve fitoplankton marker pigmentlerinin zamana ve mekana bağlı değişimleri ile bunları etkileyen çevresel parametreler incelenmiştir. Örneklemeler, 2015-2018 yılları arasında mevsimsel olarak 6 istasyonda yüzey suyu ve floresans maksimum derinliği olmak üzere iki derinlikte gerçekleştirilmiştir. En yüksek fitoplankton bolluk değerleri yüzey suyunda görülmüştür. Çalışma alanında 10 taksonomik sınıfta 68 cinse ait 146 tür tespit edilmiştir. Dinophyceae ve Bacillariophyceae tüm istasyonlarda gözlenen başlıca fitoplankton gruplarıdır. Çalışma süresince sırasıyla Skeletonema costatum, Leptocylindrus minimus, Prorocentrum micans, Prorocentrum scutellum ve Tripos fusus baskın diyatom ve dinoflagellat türleridir. Komünitedeki düşük diyatom/dinoflagellat oranı, sistemdeki dinoflagellat baskınlığına işaret etmektedir. Fitoplankton bolluğu ile çözünmüş oksijen, klorofil-a, sıcaklık ve secchi disk derinliği arasında anlamlı pozitif ve negatif korelasyonlar gözlenmiştir. 2018 yılının kış döneminde diyatom türü olan Leptocylindrus minimus'un aşırı üremesi tespit edilmiştir. Diyatom aşırı çoğalması gözlenen bu dönemde ortamda silikatın tükenmesinden kaynaklanan yüksek N/Si oranı tespit edilmiştir. İn-situ floresans sensörü ile elde edilen veri ile spektrofotometreyle ölçülen klorofil-a sonuçları birbiriyle uyumlu bulunmuştur. Çalışma alanındaki başlıca marker pigmentler, diyatom ve dinoflagellat türlerine özgü olan fucoxanthin ve peridinindir. Fitoplankton bolluğu ile marker pigmentleri arasında oldukça güçlü bir ilişki (p<0,001) tespit edilmiş olup ortamda gözlenen fucoxanthin ve peridinin biyokütlelerinin diyatom ve dinoflagellat türlerinden geldiği değerlendirilmiştir. TRIX indeksinin çalışma dönemi boyunca oldukça değişken olduğu tespit edilmiştir. Kış ve ilkbahar aylarında yüksek ötrofikasyon riski varlığı belirlenmiştir. Körfezin iç kesiminde örnekleme süresi boyunca üç dönemde (2015 ilkbahar, 2016 kış, 2018 sonbahar) ötrofik durum gözlenmiştir. Komünitedeki düşük diyatom/dinoflagellat oranı sistemdeki dinoflagellat baskınlığına dikkat çekmektedir.

Abstract:
In this study, temporal and spatial changes of phytoplankton distribution, species composition and phytoplankton marker pigments and environmental parameters affecting them were investigated. Seasonal sampling was carried out at 6 stations and in two depths (surface water and fluorescence maximum depth) during 2015-2018 sampling period. The highest phytoplankton abundance was observed at the surface. 146 species belonging to 68 genera in 10 taxonomic classes were identified in the study area. Dinophyceae and Bacillariophyceae were found as the major phytoplankton groups in all stations. Skeletonema costatum, Leptocylindrus minimus, Prorocentrum micans, Prorocentrum scutellum and Tripos fusus were the dominant diatom and dinoflagellates species in the studied area, respectively. The low diatom/dinoflagellate ratio detected in the community indicated the dinoflagellate dominance in the marine ecosystem. Significant positive and negative correlations were observed between phytoplankton abundance and dissolved oxygen, chlorophyll-a, temperature, and secchi disc depth. The bloom of Leptocylindrus minimus, a diatom species, was detected in the winter of 2018. During this period of diatom bloom, a high N/Si ratio was detected in the environment due to the depletion of silicate. The data measured with the in-situ fluorescence sensor and the chlorophyll-a results measured with the spectrophotometer were found to be compatible with each other. The major marker pigments detected in the study area were fucoxanthin and peridinin, which are diagnostic pigments for diatoms and dinoflagellates. A highly significant relationship (p<0.001) was determined between phytoplankton abundance and their marker pigments, and it was evaluated that observed biomass of fucoxanthin and peridinin came from diatom and dinoflagellate species. It has been determined that the TRIX index is generally quite variable during the entire period of study. High risk of eutrophication was determined in winter and spring months. Eutrophic status was observed in three periods (2015 spring, 2016 winter, 2018 autumn) during the sampling time at the inner part of the bay.