Marmara Denizi'nde meydana gelen musilaj olayının çevresel koşulları ve fitoplankton komposizyonu

Phytoplankton composition and environmental conditions of a mucilage event in the Sea of Marmara

Dilek EDİGER, Vildan TÜFEKÇİ, Çolpan Polat BEKEN, Mustafa MANTIKÇI, Neslihan BALKIS

Abstract

The composition and abundance of phytoplankton and the corresponding environmental conditions were investigated during a mucilage event (October 2007-February 2008) in the Sea of Marmara. The mucilage producers Gonyaulax fragilis, Skeletonema costatum, and Cylindrotheca closterium were identified as abundant species. Thallassiosira rotula was also identified in large numbers. The maximum number of G. fragilis was observed at 83,600 cells $L^{-1}$ in November 2007 during the first sampling occasion on the surface layer of İzmit Bay, and T. rotula was the most abundant diatom species, with 131,040 cells $L^{-1}$ in the same period. G. fragilis was recorded at 96,250 cells $L^{-1}$ in the dense mucilagecontaining water samples collected from Değirmendere (İzmit Bay) in January 2008, and C. closteriumwas the dominant (161,250 cells $L^{-1}$) diatom species in the same sample. Species diversity values ($H' _{log2}$) increased from November to February, displaying maximum values of 2.5-3.5 in February at almost all stations (depths of 0.5 and 10 m), caused by the balanced increase of diatom species and their individual numbers in the total phytoplankton abundance. The surface layer waters of İzmit Bay exhibited severely low nitrogen to phosphorus ratio (N:P) values (0.1-14.4) compared to the Redfield ratio (16), which could be supported by the fact that the limiting nutrient for the Sea of Marmara is nitrogen. Even though there is a lack of data from before the mucilage period, the data obtained during the lifespan of the event indicated that a mixture of several phytoplankton species might have played a key role in the mucilage formation. The high organic carbon content of the mucilage (24% org-C) and the surrounding waters support the possibility that the event could have been related to organically rich cellular exudates of phytoplankton.

Özet

Bu çalışmada, Marmara Denizi’nde (Ekim 2007-Şubat 2008) müsilaj oluşumu süresince fitoplankton bolluğu ve çevresel şartlar incelendi. Musilaja sebep olduğu bilinen türlerden olan Gonyaulax fragilis, Skeletonema costatum ve Cylindrotheca closterium çalışmada baskın türler olarak tespit edildi. Aynı zamanda, Thallassiosira rotula türü de yüksek sayıda bulundu. G. fragilis’in maksimum sayısı, Kasım 2007’de yapılan ilk örnekleme çalışmasında (İzmit Körfezi yüzey suyunda) 83,600 hücre/L olarak belirlenmiştir. Aynı dönemde baskın diatom türü T. rotula (131,040 hücre/L)’dır. Müsilajın yoğun olarak bulunduğu Ocak-2008 Değirmendere (İzmit Körfezi) örneklerinde, G. fragilis’in hücre sayısı 96,250 hücre/L olarak saptandı ve aynı örneklerde en çok bulunan diatom türü C. closterium (161,250 hücre/L) olarak belirlendi. Tür çeşitliliği indeksi ($H' _{log2}$) Kasım ayından Şubat’a kadar düzenli bir artış sergileyerek, Şubat ayında seçilen istasyonların (0,5 ve 10 m) neredeyse tümünde 2,5-3,5 arasında değişim göstermiştir. Bu ayda diatomların tür ve birey sayılarındaki artışın toplam fitoplankton baskınlığına katkısı bu sonucu doğurmuştur. İzmit Körfezi’nin yüzey suları Redfield oranı (16) ile karşılaştırıldığında ciddi oranda düşük N:P (0,1-14,4) değerleri sergilemiştir. Bu durum Marmara Denizi’nin bilinen azot sınırlayıcı birincil üretimi ile desteklenebilir. Olayın hemen öncesinde veri olmamasına karşın, olay süresince elde edilen bu bulgular müsilaj oluşumunda birkaç fitoplankton türünün rol oynadığını düşündürdü. Ayrıca, musilaj çevresindeki suda ölçülen ve musilajın kurutulmuş fazında elde edilen yüksek organic karbon içeriği (% 24 org-C), yapının fitoplankton orijinli olduğu düşüncesini desteklemektedir.