Karadeniz'de azot döngüsü

Ph.D. - Doctoral Progra

Karadeniz' de partikül organik maddenin kaynağı ve kompozisyonu

TÜBİTAK YDABÇAG Proje01.12.2003Bu çalışmada, Karadeniz'de su kolonunda askıda bulunan partikül organik maddenin (SPOM) kimyasal kompozisyonu, piroliz gaz kromatografı-kütle spektometresi tekniği (Py- GC/MS) kullanılarak belirlenmeye çalışılmış ve elde edilen sonuçlar, su kolonunun fiziksel ve kimyasal özellikleri ile birlikte değerlendirilerek tartışılmıştır. Laboratuvar koşullarında büyütülen ve Karadeniz'de yaşayan türlere ait fitoplankton kültürleri de aynı teknikle analiz edilmiş ve elde, edilen sonuçlar ve bilgiler, su kolonunun ışıklı yüzey tabakasında üretilen ve süspanse halde bulunan partikül organik madde için referans olarak kullanılmıştır. Bu teknik, partikül organik maddede bulunan farklı kimyasal bileşenlerin katkıları konusunda önemli sonuçlar elde edilebilmesini sağlamaktadır. SPOM'un kimyasal kompozisyonunun su kolonu boyunca değişimler göstermesi, su kolonunun farklı tabakalarında farklı mekanizmaların yürüdüğünü göstermektedir. Fitoplankton kültürlerinde ve Karadeniz'in ışıklı yüzey tabakasından örneklenen süspanse haldeki partikül organik maddede protein, lipid karbonhidrat ve klorofil markerları olarak aynı piroliz ürünleri gözlemiştir. Ancak, lipidlerin ve karbonhidratların Karadeniz SPOM'una katkıların fitoplanktondaki aynı bileşenlerin yaptığı katkıya oranla daha fazla olduğu belirlenmiştir. Su kolonu boyunca lipid/protein oranındaki değişimler, partikül organik maddedeki C/N oranını belirleyici rol oynamaktadır. Oksiklin tabakasının alt sınırından itibaren SPOM'daki protein bileşeninin bağıl konsantrasyonu artarken, lipid bağıl konsantrasyonu azalma eğilimi göstermiştir. Pirol/indol oranı ile ifade edilen protein kompozisyonundaki değişiklikler daha çok suboksik-anoksik geçiş tabakasında gözlenmiştir. Anoksik tabakanın üst sınırında partikül organik maddenin kompozisyonunda elementel sülfüre rastlamış ve Sg'in bağıl konsantrasyonu yatay ve Akdeniz kaynaklı, bol oksijenli su taşımmlarıyla bağlantılı olarak artmıştır. Sülfür içeren ve polisulfitlerin (örneğin l,2-ditiol-3 tionlar) de yer aldığı organik bileşikleri de (örneğin tiofenler), sülfürizasyon mekanizmalarının etkin olduğu derinliklerde gözlenebilmiştir

A comparative study on the abundance and elemental composition of POM in three interconnected basins the Black the Marmara and the Mediterranean Seas

The abundance and elemental composition of suspended particulate organic matter in the upper lay-ers of the interconnected Mediterranean, Marmara and Black Seas having different ecosystems weredetermined in 1990-1998. The aim was principally to compare the C:N:P ratio of seston and understandfactors controlling the seston composition in near- and off-shore waters of these seas. In the MarmaraSea, euphotic zone average particulate concentrations varied regionally and seasonally between 10-35 ìMfor POC, 0.4-4.5 ìM for PON and 0.05-0.45 ìM for PP. These concentrations are mostly above the off-shore Black Sea values but much greater than those measured in the open waters of the north-easternMediterranean whose near-shore data are comparable with the seston content of the deep Black Sea. Comparison of C:N:P ratios of seston reveals that atmospheric and land-based phosphorus input influ-ences the C:P and N:P ratios in the near-shore waters. Apparent nutrient deficiencies observed in thewater column were not as remarkable in the elemental composition of seston. Unexpectedly, in the NEMediterranean, N:P ratios from regression analyses of particulate data are very low (7-9) in the coastalregion but slightly increase to levels of 10-15 in the open sea. In the Sea of Marmara, the N:P ratios (7-12) of seston are as low as in the Mediterranean, being consistent with the particulate ratios of the BlackSea inflow and NO3:PO4ratios of the Marmara sub-halocline water. The Black Sea seston is relativelyrich in carbonaceous compounds with N:P ratio ranging merely between 15-17 in the open sea but 9-27in coastal waters where riverine discharges markedly influence the stoichiometry of sesto