Turkish J. Eng. Env. Sci.26 (2002) , 219 – 235.c© TUBITAK

Turkiye Denizlerinin Biyojeokimyası: Dagılımlar ve Donusumler

Aysen YILMAZOrta Dogu Teknik Universitesi, Deniz Bilimleri Enstitusu,

P.K. 28, 33731, Erdemli, Icel-TURKIYEe-mail: yilmaz@ims.metu.edu.tr

Gelis Tarihi 01.04.2001

Ozet

Turkiye’yi cevreleyen denizlerin alt beslenme basamakları ekosistemlerinin ve biyojeokimyasal dongulerinanlasılması amacıyla 1990’larda baslatılan arastırmaların sonucları bu yayında sunulmaktadır. Karadenizcok tabakalı bir yapıya sahiptir ve oksijenli yuzey tabakasının altında konsantrasyon hızla azalarak, 15.5-16.2 yogunluk duzlemleri arasında (sub-oksik tabaka), 20 µM’ın altına dusmektedir. Hidrojen sulfurlusuların baslangıc sınırı farklı derinliklerde ancak aynı su yogunlugunda (σt=16.2) yer almaktadır. Kara-deniz’de kıyılarda nitrat/fosfat oranı 20’nin uzerindedir ve uretim fosforca sınırlamaktadır. Acık denizinyuzey ve sub-oksik sularında bu oran dusuktur (<8). Azot eksikliginin temel nedeni, sub-oksik tabakadanitrat iyonlarının denitrifikasyon ile tuketilmesidir; bu alanlarda uretimi azot sınırlamaktadır. MarmaraDenizi’nde, Karadeniz’den Bogaz yoluyla ve Istanbul bolgesinden tasınan kirleticiler ekosistemi etkilemek-tedir. Canakkale Bogazı’ndan giren Akdeniz kaynaklı dip suların biyokimyasal ozelliklerinde Marmarabaseni boyunca degisimler olmaktadır; ornegin yuzeyle teması kesilen Akdeniz sularının cozunmus oksi-jen konsantrasyonunda %70-80 azalma gozlenmektedir. Marmara’nın alt sularında 8-10 arasında degisennitrat/fosfat oranı, coken partikul organik maddenin kimyasal kompozisyonu ile benzerlik gostermektedir.Dogu Akdeniz daha dinamik bir yapıya sahiptir ve su kolonu tabana kadar oksijenlidir; ancak besin tuzukaynaklarının sınırlı olması nedeniyle ilk uretim cok dusuk seviyededir. Rodos siklonik bolgesinde nutriklinısıklı tabakanın tabanıyla cakısmakta ve sıg bir derinlikte (50-100m) yer almaktadır ve bu bolgede uretimbagıl olarak daha yuksektir. Antisiklonik alanlarda ise nutriklin ısıklı tabakanın cok altındadır (200-700m).

Anahtar Sozcukler: Karadeniz, Akdeniz, Marmara Denizi, Biyojeokimyasal donusumler, ekosistem

Biogeochemistry of the Seas Surrounding Turkey: Cycling and Distributions

Abstract

The lower trophic level ecosystems and the biogeochemical cycles of the seas surrounding Turkey wereinvestigated in the last decade and the results are presented in this paper. The Black Sea has a multi-layersystem and below the oxygenated surface layer, the concentration of dissolved oxygen decreases rapidlyto <20 µM in the sub-oxic layer between the 15.5 and 16.2 density surfaces. The upper boundary of thehydrogen sulfide layer is observed at different depths but always at a density of 16.2. The nitrate/phosphatemolar ratio is greater than 20 in the coastal Black Sea waters where the primary production is limited byphosphorus. This ratio is low (<8) in the open surface and sub-oxic waters. The reason for this is thedenitrification reaction taking place in the sub-oxic layer and nitrogen is a limiting nutrient in such areas.The ecosystem of the Marmara Sea is influenced by the Black Sea inflow and by the input from the Istanbulmetropolitan area. Mediterranean origin waters entering the Marmara deep basin through the Dardanelleschange in character on the way to the Black Sea; for example the oxygen content of the Mediterranean

219

YILMAZ

waters decreases by 70-80% due to lack of contact with the atmosphere when it enters the basin. Thenitrate/phosphate ratio, in the deeper layers of the Marmara waters, which varies between 8 and 10, is inagreement with the chemical composition of particulate matter sinking from the surface layer. The easternMediterranean is physically dynamic and therefore the water column is well oxygenated down to the bottom.This area is oligotrophic due to the limited amount of nutrient input. The nutricline coincides with the lowerboundary of the euphotic zone and it is located at shallower depths (50-100m) in the Rhodes cyclonic regionwhere the primary production is relatively high. The nutricline is far (200-700m) below the euphotic zonein the anticyclonic areas of the Mediterranean.

Key Words: The Black Sea, Mediterranean, The Sea of Marmara, Biogeochemical Cycles, Ecosystem

Giris

Turkiye hidrodinamigi, biyojeokimyasal ozel-likleri ve ekosistemleri farklı denizlerle cevrilmistir.Karadeniz ozellikle kuzeybatı kıta sahanlıgı olmakuzere otrofik, Marmara Denizi ve korfezleri ileri dere-cede otrofik, Ege Denizi ve Dogu Akdeniz oligotrofikyapı gostermektedir.

Karadeniz

Karadeniz’i diger denizlerden ayrıcalıklı kılanen onemli ozelligi, yuzeydeki oksijenli tabakanınaltındaki derin basen sularının surekli oksijensiz ol-ması ve tabana dogru artan yuksek derisimlerdehidrojen sulfur (H2S) icermesidir (Murray ve ark.,1989; 1995; Codispoti ve ark., 1991; Tugrul ve ark.,1992; Saydam ve ark., 1993). Bu olusumun temel ne-deni, tum dip baseni dolduran Akdeniz kokenli tuzlusuların (>22 ppt) yuzeydeki daha az tuzlu (18 ppt)sulardan kalıcı bir haloklin ile ayrılmasıdır (Codis-poti ve ark., 1991; Oguz ve ark., 1993). Karade-niz’de dikey karısımlar haloklinin ust sınırına kadaretkilidir. Bu nedenle oksijenli yuzey tabakasındansulfurlu derin sulara cozunmus oksijen (CO) tasınımıcok sınırlıdır. Oksijen girdisi havalı ortam bakteri-lerinin oksijen ihtiyacını karsılayamadıgı icin cokenorganik maddenin parcalanması havasız ortam bak-terlerince, SO4 indirgenmesi yoluyla olmakta veH2S’li ortam olusmaktadır. Haloklin ust derinlik-lerinde surekli olusan oksijence fakir (CO <20 µMve H2S <5µM) sub-oksik tabaka ile H2S’lu sularınbaslangıc sınırları tum basende farkı derinliklerdefakat aynı su yogunluklarında (sırasıyla σt=15.4±0.1ve σt=16.2±0.05) yer almaktadır (Tugrul ve ark.,1992; Saydam ve ark., 1993). Sub-oksik tabakanınsınırları Murray ve ark., (1995) tarafından CO’nin<10µM’ın altına dustugu ve H2S’un < 10nMoldugu tabaka olarak tanımlanmıs ve karsılık ge-len su yogunlukları σt=15.65 ve σt=16.15 olarak ve-rilmistir. Gunumuz Karadeniz ekosisteminde H2S’lisuların baslangıc sınırı siklonik dongulerin hakim

oldugu acık sularda 90-100m, kıyılarda ise daha de-rinlerdedir (160-180m). Karadeniz ekosistemindeson 30 yılda carpıcı degisimler gozlenmistir (Bologa,1985/86; Vinagrodov ve ark., 1992; Mee, 1992;Bologa ve ark., 1999). 1960’lı yıllara ait CO veH2S bulguları 1980 ve 90’lı yılların bulgularıylakarsılastırıldıgında, gecmiste “oksiklin”in daha kalınve “suboksik” tabakanın daha ince oldugu oldugubelirlenmistir (Murray ve ark., 1989; 1995; Tugrulve ark.,1992; Basturk ve ark., 1997; Konovalov veMurray, 2001). Anoksik tabakanın ust sınırı isebu sure icinde aynı yogunluk duzleminde (σt=16.2)kalmıstır.

Karadeniz’de kıyısal alanlarda nehir girdilerine(Cociasu ve ark.,1996; 1997; Tuncer ve ark., 1998)paralel olarak dusey ve yatay tasınım mekanizmalarıile sedimandan olan girdiler besin tuzlarına kaynakolusturmaktadır. Siklonik dongu sistemlerinin etkinoldugu derin basende ise besin tuzları ısıklı yuzeytabakasına daha cok dusey karısım ve nutriklindendifuzyon ile tasınmaktadır (Yılmaz ve ark., 1998a).Nutriklinin alt sınırı ile cakısan sub-oxic tabaka vealtından besin tuzu aktarımı yogunluk tabakalasmasınedeniyle sınırlıdır. Ayrıca sub-oxic tabakada de-nitrifikasyon ve redoksa baglı prosesler de (Murrayve ark.,1995) bu tasınımı engellemektedir. Karade-niz’de birincil uretim yıl boyunca ilkbahar ve sonba-harda olmak uzere iki kez pik degerlere ulasmaktadır(Vedernikov ve Demidov, 1993). Ancak son 10-15yıldır ayrıca yaz fitoplankton patlamaları ve yuksekduzeyde birincil uretim hem kıyılarda hem de acıkKaradeniz sularında gozlenmistir (Hay ve ark., 1990;Yılmaz ve ark., 1998a; 1998b). Birincil uretim acıksularda bagıl olarak dusukken (50-200 gC m−2y−1)(Vedernikov ve Demidov, 1993), kıyı alanlarında,ornegin kuzeybatı kıta sahanlıgında yuksektir (>400gC m−2y−1)(Bologa ve ark., 1999).

Marmara Denizi

Marmara Denizi ve Bogazlar iki tabakalı bir

220

YILMAZ

ekosisteme sahiptir. Karadeniz kaynaklı az tuzlusular 15-20m ust su kolonunda yer alırken dipbasende Canakkale’den giren Akdeniz kaynaklı tuzlusular yer almaktadır (Besiktepe ve ark., 1994).Bu sistemde ısıklı tabakanın haloklin ile cakısmasınedeniyle fotosenteze baglı uretim ust tabakayasınırlanmıstır; alt suda ise yuzeyden coken par-tikul organik madde ve bunlarla beslenen bakteri-ler biyojeokimyasal dongude rol oynamaktadır (Po-lat ve ark., 1998a; Yayla, 1999). Marmara Deniziust tabakasındaki ekosistem gerek Karadeniz kay-naklı ve gerekse karasal kaynaklı (Istanbul sehiratıkları ile bolgedeki endustriyel atıklar) kimyasalgirdilerin yogun etkisi altındayken, alt tabakanınkimyasal ozellikleri, yuzeyden coken partikullerinyogun etkisi altındadır (Polat ve Tugrul, 1995; Po-lat ve ark., 1998a). Marmara yuzey sularındakirliligin son 30 yılda belirgin sekilde artması sonucu,denizdeki organik madde uretimi artmıs ise de,alt suların cozunmus oksijen degeri, 70’li yıllardakiolcumlere kıyasla cok fazla degismemistir. An-cak kirliligin etkisi yuzey sularında daha belir-gin olmus, ısıklı tabakanın kalınlıgı azalmıs vehaloklinin hemen altındaki suların cozunmus oksi-jen degerlerinde hızlı cokusler (oksiklin) olusmustur(Tugrul ve ark., 2000). Besin tuzları profilleri,bolgesel ve mevsimsel olcekte incelenirse, en dusukkonsantrasyonların Canakkale girisine yakın bolgede,en yuksek degerlerin de Istanbul Bogazı’na yakınalanlarda ve haloklinin hemen altındaki oksijen mini-mum tabakasında gozlendigi anlasılmaktadır (Polatve ark., 1998a).

Akdeniz

Akdeniz fiziksel dinamigi ve biyojeokimyasalozellikleri bakımından Karadeniz ve MarmaraDenizi’inden cok farklı yapıdadır. Dogu Akdenizyuzey sularında 200-300 µM seviyesinde olan CO de-rin dip sularda ancak 175-200 µM’a (%70-85 doy-gunluk seviyesine) kadar dusmektedir. Bu olusumunnedeni basende derin konveksiyonel karısımın coketkin olmasıdır. Dogu Akdeniz besin tuzu girdi-lerinin sınırlı oldugu bir denizdir. Kıyısal alan-larda nehirlerle olan tasınım Batı Akdeniz’de dahaetkindir (Bethoux ve ark., 1992). Dogu Akdeniz’deozellikle acık sularda yegane kaynak besin tuzlarıncabagıl olarak zengin dip sularıdır (Yılmaz ve Tugrul,1998; Krom ve ark., 1991; 1992). Atmosferik girdi-lerin de Akdeniz ekosistemini etkiledigi bilinmektedir(Loye-Pilot ve ark., 1990). Dogu Akdeniz dip basenibesin tuzu konsantrasyonları, Karadeniz ve Marmara

deniziyle karsılastırıldıgında bu denizimizin birin-cil uretim ve baglı uretimlerde neden bu derecefakir oldugu acıkca gorulebilmektedir. Dogu Akde-niz dip sularının nitrat ve reaktif silikat konsant-rasyonları dusuk olmakla birlikte karsılastırılabilirduzeydeyken fosfat Marmara Denizi’ne oranla 5 kat,Karadeniz maksimum degerlerine oranla 20-40 katdaha azdır. Dogu Akdeniz’de nutriklin bolgeselbazda ve dongu sistemleri icerisinde farklı derin-likte yer almakta, ancak aynı yogunluk (σt=29.00-29.05 ve 29.15) egrilerini takip etmektedir (Yılmazve Tugrul, 1998). Rodos siklonik bolgesinde nut-riklin cok daha keskindir ve ısıklı tabakanın ta-banıyla cakısacak sekilde diger alanlara oranla dahasıg bir derinlikte (50-100m) yer almaktadır. Bubolgede ve cevresindeki cephesel (frontal) sistem-lerde besin tuzu tasınımının daha etkin olması ne-deniyle uretim bagıl olarak daha yuksektir (Ediger,1995; Ediger ve Yılmaz, 1996a). Antisiklonik alan-larda ise nutriklin ısıklı tabakanın cok altında vekıs karısım kosullarının etkinligine gore 200-700mderinlikte yer almaktadır. Besin tuzu tasınımınınson derece sınırlı oldugu bu alanlar (Klikya Baseni,Iskenderun Korfezi acıgı, Antalya Korfezi acıgı)uretimce Akdeniz’in en fakir alanları arasında yeralmaktadır (Ediger ve Yılmaz, 1996a). Dogu Akde-niz’in dinamik yapısı ve iklimsel kosulların etkisiylederin basenlerinde (Rodos gibi) cok guclu duseykarısımlar gozlenebilmektedir. 1992, 1993 ve 1995kıs kosullarının sert gecmesi nedeniyle Rodos base-ninde “BACA” olusumu gozlenmis ve su kolonu fizik-sel ve kimyasal ozellikleri bakımından homojen halegelmistir. Bu ozel kosullarda Dogu Akdeniz’de fito-plankton biyo-kutlesi ve ilk uretim Rodos baseni vecevresindeki cephe sistemlerinde 5-10 kat duzeyindeartmıstır (Sur ve ark., 1993; Ediger ve Yılmaz,1996a; Yılmaz ve Tugrul, 1998; Yayınlanmamıs bul-gular).

Sonuclar ve Tartısma

Karadeniz

Karadeniz’de CO-H2S dusey dagılımı coktabakalı bir yapı gostermektedir (Sekil 1). Butabakaların alt ve ust sınırları bolgelere ve zamanagore farklı derinliklerde yer almalarına karsın esyogunluk egrilerini takip etmektedir (Sekil 1 ve 2).Oksijenli yuzey tabakası ortalama 300±75 µM kon-santrasyonunda CO icermektedir ve su kolonunda at-mosfer ve/veya fotosentez kaynaklı oksijenin tasınımı

221

YILMAZ

σt=14.3±0.1’a kadar etkili olabilmektedir. Buyogunluk duzlemi genellikle ısıklı tabakanın alt sınırıile cakısmaktadır. Karısımın haloklinin ust sınırınakadar etkin oldugu kıs ve ilkbaharın ilk aylarında COprofili bu tabakada homojen bir dagılım gosterirken(Sekil 2a) mevsimsel tabakalasmanın (termoklinin)gozlendigi yaz ve sonbahar aylarında, yuzey altında(20-40m’de), genellikle floresans ve klorofil-a maksi-mumlarıyla cakısan CO maksimumu gozlenmektedir(Sekil 2b). Isıklı tabakanın veya kıs kosullarındahaloklinin baslangıc derinliginin altında oksijenderisimi hızla azalarak su yogunlugunun 15.5±0.1oldugu derinliklerde dramatik seviyelere (20-30µM)dusmektedir (Sekil 1 ve 2). Bu ani dususun (ok-siklin tabakası) temel nedeni, haloklin icine karısımve difuzyon yoluyla CO girdi hızının, bu tabakayacoken organik maddenin parcalanması icin gerekliCO miktarından az olmasıdır. Oksiklin ile H2S’liderin sular arasında oksijence cok fakir olan sub-oksik tabaka yer almaktadır (Sekil 1). Sub-oksiktabaka, acıklarda yuzeye daha yakın ve kısmen dahaincedir. Kıyısal bolgelerde ise haloklinin daha de-rine kayması ile sub-oksik tabakanın alt ve ustsınırları daha derinlerde gozlenir (Sekil 2). Sub-oksik tabaka icinde CO’nin azalma hızı oldukcadusuktur. Su yogunlugunun 15.5±0.1 oldugu de-rinliklerde CO=20-30 µM iken yogunlugun 15.9-16.0’ya yukseldigi derinliklerde 5 µM sınırının altınadusmektedir. Hidrojen sulfurlu suların basladıgı vesu yogunlugunun, σt=16.2 oldugu derinliklerinde iseoksijen tamamen tukenmektedir (Sekil 1 ve 2). Sub-oksik gecis tabakasının ust sınırından baslayaraksulfurlu tabaka icine kadar kadar uzanan su kolo-nunda suyun redoks potensiyelinde (pE) carpıcı birdusus gozlenmektedir. Sub-oksik tabakasının varlıgı1980’li yıllardan beri bilinmektedir (Tugrul ve ark.,1992; Saydam ve ark., 1993; Basturk ve ark., 1994;Murray ve ark., 1995). 1960-1970 yılları arasındakiCO bulguları 1980’den sonra elde edilen bulgularlakarsılastırıldıgında, gecmiste “oksiklin”in daha genisve sub-oksik tabakanın daha ince oldugu oldugu be-lirlenmistir (Murray ve ark., 1989;1995; Tugrul veark., 1992; Basturk ve ark., 1997; Konovalov veMurray, 2001). Haloklin altındaki derin sulara ok-sijen girdi hızı havalı ortam bakterilerinin oksijenihtiyacını karsılayamadıgı icin derin sulara cokenkatı organik maddenin parcalanması azot ve sulfurbakterileri vasıtasıyla once sub-oksik tabakada nit-ratın daha sonra anoksik tabakada sulfatın indirgen-mesi yoluyla olmaktadır. Bunun sonucu olarak,gunumuz Karadeniz ekosisteminde hidrojen sulfurlu

suların baslangıc sınırı, surekli haloklinin alt sınırıile cakısmakta ve genel olarak siklonik dongulerinhakim oldugu acık sularda 90-110m, kıyılarda isedaha derinlerde, 150-180m’de (Sekil 2) yer almak-tadır. Ancak, H2S’li suların basladıgı derinliklerdekisuyun yogunlugu dikkate alındıgında (Sekil 1), butabakanın ust sınırının her zaman su yogunlugununσt=16.2’ye ulastıgı derinliklerde basladıgı belir-lenmistir (Tugrul ve ark., 1992; Basturk ve ark.,1994; 1997; Murray ve ark., 1995). Bu sınırınaltındaki su kolonunda H2S derisimi sigma-teta ileuyumlu bir sekilde artmaktadır (Sekil 1 ve 2).

Sekil 1. Karadeniz’de cozunmus oksijen ve hidrojensulfurun su kolonunda dusey dagılımı. Bulgular1997-1999 donemini kapsamaktadır.

Karadeniz’de nehir etkisi dısında kalan alan-ların yuzey sularında azot ve fosfor derisimi oldukcadusuktur (Sekil 2 ve 3). Son 15 yılın orta-lama degerleri, gecmis bulgularla karsılastırıldıgındasistemli azalma ya da artıs egiliminin olmadıgıgorulmustur (Tugrul ve ark., 1992; Murray ve ark.,1995; Yılmaz ve ark., 1998a). Acık sularda genel-likle 0.07-0.3 µM aralıgında degisen nitrat degerleri,kıyıda 0.5-0.8 µM seviyesine kadar ve nehirlerindokuldugu delta bolgelerinde, ornegin Tuna nehriagzında, 6-8 µM’a (Cociasu ve ark., 1996) kadaryukselmektedir. Kıyılarda yuksek derisimde nit-rat iyonlarının varlıgı Karadeniz’i besleyen nehir su-larında NO3/PO4 oranının yuksek olmasından kay-naklanmaktadır. Tuna nehrinde bu oran 1960’lıyıllarda 11.7 gibi bir degerden 1990’lı yıllarda22-33 gibi oldukca yuksek degerlere (Cociasu veark., 1996) ulasmıstır. Bu nedenle, kıyı sularıuretiminde fosfat sınırlayıcı elementtir. Siklonikdongulerin hakim oldugu acık sularda ise oksijence

222

YILMAZ

fakir ara tabakada 6-8 arasında degisen NO3/PO4

oranı dikkate alındıgında, bu suların nitrat iyon-larınca oldukca fakir oldugu anlasılmaktadır. Bu ek-sikligin temel nedeni, bu tabaka nitratının denitri-fikasyon bakterilerince surekli tuketilmesidir. Acıkyuzey sularının NO3/PO4 oranı ise 1-5 arasındadegismektedir. Bu nedenlerle acık deniz alan-larında fotosenteze dayalı fitoplankton uretimi nit-ratca sınırlanmaktadır. Karadeniz’e toplam tatlısu girdisinin %70’ini olusturan Tuna nehrinden ge-len reaktif silikat derisiminde 1970’li yıllarda barajacılmasını takiben gunumuze kadar 2/3 oranındaazalma oldugu tespit edilmistir (Humborg ve ark.,1997). Bunun sonucunda Karadeniz yuzey su-larında silikatın %60 oranında azaldıgı gozlenmisve bu azalma fitoplankton kompozisyonlarında1990’lı yılların basında dramatik degisimlere (diatomagılıklı populasyonlardan coccolithophore ve flagel-

late agırlıklı populasyonlara gecis) neden olmustur(Humborg ve ark., 1997). Ancak 1998’li yıllardansonra biyo-cesitlilikte dengelenme saglanmıstır (Ekerve Kıdeys, Yayınlanmamıs bulgu).

Oksiklin tabakası icerisinde oksijen hızlaazalırken, organik maddenin bakterilerceparcalanması nedeniyle NO3 ve PO4 derisimlerindebelirgin bir artıs gozlenmekte ve maksimumdegerlere (NO3= 6-8µM ve PO4 birinci maksi-mumu = 2µM) sub-oksik tabakanın ust sınırındave σt= 15.5’de, ulasılmaktadır (Sekil 2 ve 3). Sub-oksik tabaka icinde ise organik madde parcalanması,NO3 iyonlarını oksijen kaynagı olarak kullanan he-terotrofik bakterilerce gerceklestirildiginden nitratderisimi hızlı bir dusus gostermektedir. Denitri-fikasyon olarak bilinen bu proseste gozlenen reak-siyon:

5{CH2O} + 4NO−3 = 2N2+ 5HCO−3 + H++ 2H2O

Sekil 2a. Orta Karadeniz’de kıyı akıntısı (Rim Current)icerisinde yer alan bir istasyonda (Ist. M15R45;42◦15’ N ve 34◦45’ E), Nisan 1998 donemi icinhidrografik, biyojeokimyasal ve uretim parame-trelerinin su kolonunda dusey dagılımı.

Sekil 2b. Karadeniz’de Dogu siklonu icerisinde yer alanacık deniz istasyonunda (Ist. M45T45; 42◦45’N ve 36◦45’ E), Eylul 1999 donemi icinhidrografik, biyojeokimyasal ve uretim parame-trelerinin su kolonunda dusey dagılımı.

223

YILMAZ

Sekil 3. Karadeniz’de besin tuzlarının basen bazında ve1997-1999 donemi icin dusey dagılımı. Duseyskalada derinlik yerine sigma-teta kullanılmıstırve grafiklerde oklarla isaret edilen degerler ozelsigma-teta duzlemlerini gostermektedir.

σt=16.1-16.2’den buyuk yuzeylerin altında ise NH4,Fe2+ ve Mn2+ konsantrasyonları derinlikle ar-tan bir egilimdedir ve bu bilesenler ust su kolo-nunda ve nitrifikasyon reaksiyonlarının yurudugutabakada hızla kullanılmaktadır (Sekil 2). Bu de-rinlikte ve σt=14.3 derinliginde NO2 maksimum-larının gozlenmesi NO2’nin nitrifikasyon ve asagıdagosterilen denitrifikasyon reaksiyonlarında ara urunolarak ortaya cıkmasıyla ilgilidir (Sekil 3).

3NO−3 + 5NH+4 = 4N2 + 9H2O +2H+

2NO−3 + 5Mn2+ + 4H2O = N2 + 5MnO2(k) + 8H+

2NO−3 +10Fe2++24H2O=N2+10Fe(OH)3(k)+18H+

NO3 maksimumu, PO4 minimum ve maksimum-ları kıyıda daha derinlerde, acık sularda yuzeyedaha yakın olup, sub-oksik suların alt ve ust sınırderinlikleri ile yakından iliskilidir (Sekil 1, 2 ve3). Bolgesel bazda farklı derinliklerde olan buyapılar tum basende aynı yogunluk duzlemlerindeyer alırlar (Sekil 3). NO3 profilleri Karadenizboyunca sub-oksik/anoksik gecis tabakasında her za-man azalan bir degisim gosterirken, siklonik dongualanlarında σt =16.0 derinliginde PO4 minimumugozlenmektedir (Sekil 2b). Ancak yatay akıntılarınkuvvetli oldugu kıyısal kusakta soz konusu mini-mum gozlenmemektedir (Sekil 2a). Nitrat iyon-larının cok dusuk derisime indigi sulfurlu sularınust sınırında ise farklı redoks etkilesimleri sonucuPO4 derisimi cok ince bir tabaka icerisinde hızlı

bir artıs gostererek 4-8 µM’a kadar cıkarak ikincimaksimumunu olusturmaktadır. Bu ani artısınnedeni, bu iyonların Fe-, Mn-oksitlere tutunaraksulfurlu sulara katı fazda tasınması ve metal oksit-lerin sulfurlu sularda indirgenmesi neticesinde katıfazdan ayrılarak tekrar sulu faza gecmesi sırasındabirikim gostermesidir (Shaffer, 1986). NO3 iyon-larının artık bulunmadıgı H2S’li suların ust derin-liklerinde PO4 profili once azalan daha sonra da de-rinlikle tekrar artan bir profil goruntusu vermekte-dir. Anoksik sularda yasayan havasız ortam bakter-ilerinin organik madde ayrıstırmasını SO4 iyonlarınıindirgemesi yoluyla gerceklestirmesi nedeniyle acıgacıkan NH4 ve H2S alt sularda (σt >16.2) birikimeugramaktadır. Anoksik sularda tabana dogru in-ildikce bu parametrelerin sudaki derisimi duzgunsekilde artar (Sekil 2 ve 3) kendi aralarında uyumluderinlik profilleri gozlenir (Murray ve ark., 1989;Codispoti ve ark., 1991). Reaktif silikat ise ısıklıtabakanın altında (σt > 14.3) derinlikle duzenli birsekilde artan bir yapı gostermektedir (Sekil 2 ve 3).

Fotosentez urunu olan partikul organik mad-denin (POM) ana bilesenlerini olusturan karbon(POC), azot (PON) ve fosfor (PP) derisimleri ısıklıtabakada goreceli olarak daha yuksektir (Sekil 2,Tablo 1). POM degerleri oksiklin icinde derin-likle azalmaktadır, bir baska anlatımla oksitlenmekteve/veya cozunmus organik maddeye donusmektedir(Karl ve Knauer, 1991). Oksik/anoksik sulararasındaki sub-oksik tabakada ise en dusuk dogalseviyesine ulasmaktadır. Suboksik/anoksik gecistabakası icinde (σt =16.0-16.3) POM derisimleriartıs gostererek tekrar pik degerlere ulasmaktadır(Sekil 2). Bu artıslar partikul fosfor profillerindedaha belirgindir. Bunun nedeni sulfurlu tabakayageciste cokme hızı dusuk inorganik [MnO2 veFe(OH)3] ve organik katıların, suda cozunmus haldebulunan fosfatı dıs yuzeylerinde adsorbsiyon yoluylatutabilmesidir. Bunun sonucu olarak, ısıklı tabakada11-16 arasında degisen PON/PP oranı, PP’nin tepedegerlere ulastıgı sulfurlu suların ust sınırında 4’ekadar duserken POC/PP oranı da 110-160’dan 30-35’e kadar dusmektedir. Bu tur yapılar kıyısal alan-larda daha belirgin olarak gozlenmektedir (Coban-Yıldız ve ark., 2000; Coban-Yıldız, Yayınlanmıs bul-gular).

POM’un element kompozisyonu incelendigindeN/P oranının acık deniz yuzey suları icin 13-21aralıgında (ortalama=14.7) ve Redfield oranı (Red-field ve ark., 1963) ile karsılastırılabilir duzeydeoldugu belirlenmistir. Ancak burada yuzey su-

224

YILMAZ

larında NO3/PO4 oranının cok dusuk olması ve azo-tun sınırlayıcı besin elementi olması nedeniyle, fo-tosentetik uretimde cozunmus organik azot (DON)kullanımı ve dogrudan molekuler azot (N2) alımınıngerceklestiginden soz etmek gerekmektedir (Coban-Yıldız, Yayınlanmamıs bulgular).

Tablo 1. 1990-98 yılları arasında Karadeniz’de POMkonsantrasyonunun su kolonunda degisimi(Coban-Yıldız ve ark., 2000)

Isıklı Tabaka Sub-oksikTabaka

POC (µM) 7-15 3-5PON (µM) 0.7-1.5 0.2-0.3PP (µM) 0.05-0.12 0.01-0.03

Isıklı tabaka derinligi (pratikte yuzeye gore ısıgın%1’e indigi derinlik) Karadeniz’de 20-35 m arasındadegismektedir ve fotosentetik uretim ve baglı proses-ler bu tabakada gerceklesmektedir (Sekil 2). Klorofil-a ve floresans maksimumları (Chl-a = 1.5-2 µgL−1), genel olarak ısıklı tabakanın tabanında yer al-makta ve %1 ısık derinligi ile cakısmaktadır (Sekil2). Kıs karısımının etkin oldugu ve ust su kolo-nunun surekli yogunluk tabakası derinligine kadarhomojen hale geldigi aylarda klorofil-a ve uretim pa-rametreleri ısıklı tabaka boyunca homojen bir yapıgostermektedir. Ilkbahar 1998 doneminde, Kara-deniz’de kıyısal iki istasyonda ısıklı tabakanın cokaltında ve ısıgın en az duzeyde (<0.5 µE m−2 s−1

veya yuzeye gore <%0.1 ısık seviyesinde) oldugu de-rinliklerde Rhizosolenia turlerinin yogunlasması ile(Eker ve Kıdeys, Yayınlanmamıs bulgu), nutrik-lin tabakasının hemen uzerinde ikinci bir klorofil-amaksimumu gozlenmistir Sekil 2a. Yuzey klorofiliaylık ortalama degerleri dikkate alındıgında 1990-96yılları arasında Karadeniz’de kıyısal alanlarda 1-11µg L−1 aralıgında, derin basende ise genelde 1 µgL−1’den dusuk ancak fitoplankton patlama zaman-larında 2.5 µg L-1’ye yaklasan degerler verilmekte-dir (Yılmaz ve ark., 1998b). Karadeniz’de 1997-98 doneminde yapılan birincil uretim olcumleri enyuksek uretim hızlarının yaz ve sonbahar aylarındagozlendigini gostermistir ve bu calısma donemiicin Karadeniz’de birincil uretim 62-785 mgC m−2

gun−1 aralıgında (Ortalama: 487±184 mgC m−2

gun−1) olculmustur. Karadeniz’de birincil uretim(PPt), ısıklı tabakanın yuzeye yakın kısımlarında(cogunlukla ısıgın %10’a indigi derinlige kadar)gerceklesmektedir (Sekil 2). Nisan 1998 doneminde,ısıgın cok az duzeye indigi ve ikinci bir floresans

ve klorofil-a maksimumunun gozlendigi derinlikte(Sekil 2a) birikim gosteren fitoplanktonların foto-sentez kapasitelerinin (potansiyel uretim, Pot-PP),yuzey populasyanları ile karsılastırılabilir duzeydeoldugunu gostermistir. Ayrıca, Karadeniz’de, sub-oksik/anoksik gecis tabakasında (σt =16.2), fotosen-tetik aktif anaerobik bakterilerin karbon butcesinekatkılarının onemli duzeyde oldugu bilinmektedir(Repeta ve ark., 1991). Tum biyojeokimyasal bul-gulara toplu halde bakıldıgında Karadeniz’de biyolo-jik aktivitenin anoksik tabakaya kadar devam ettigi,karbon dongusunde fotosentetik ve mikro-biyolojikproseslerin baglı olarak ve kimyasal ortamla iletisimicerisinde yurudugu gozlenmektedir.

Karadeniz’de 1998-99 yıllarında NO3’ın veNH4’ın fitoplanktonlarca kullanım hızları 15N-teknigi uygulanarak belirlenmis (Tablo 2) ve bunabaglı olarak Yeni ve Dongu Uretimin ToplamUretime oranları (f-ratio) hesaplanmıstır. Aynıcalısmada izotop teknigi ile yapılan ”N2 Fixation”olcumlerinde bu prosesin toplam inorganik besintuzu kullanımında onemli rolu oldugu ve Kara-deniz’de birincil uretimde %25’e varan oranlardaserbest azot kullanıldıgı gosterilmistir (J. McCarthy,Yayınlanmamıs bulgu).

“Yeni Uretim”, uretimin sisteme dısarıdangiren besin tuzlarıyla saglanan fraksiyonu, “DonguUretim” ise genel olarak hayvansal ve bakteriyelmetabolizma urunleri uzerinden yuruyen uretimolarak tanımlanmıstır. f-oranı = Yeni Uretim /(Yeni+Dongu Uretim) Karadeniz’de 1998-99 donemiicin 0.2-0.5 aralıgında hesaplanmıstır (J. McCarthy,Yayınlanmamıs bulgu). Bu degerler Karadeniz’de1992-93 yılları icin elde edilen sonuclarla uyumicerisindedir (Krivenko ve ark., 1998).

Tablo 2. Karadeniz’de besin tuzlarının fitoplanktonlarcakullanımlarının kinetik sonucları (J. McCarthy,Yayınlanmamıs bulgu)

Ilkbahar donemi Sonbahar donemi(1998)♦ (1998-99)

NO3 Uptake∗ 1.5 mMol m−2 d−1 4 mMol m−2 d−1

NH4 Uptake∗ 3.0 mMol m−2 d−1 5 mMol m−2 d−1

♦ Uretim sonrası donem * Isıklı tabaka integre degerleri

Marmara Denizi

Karadeniz ile Ege Denizi arasındaki sudegisiminin sonucu olarak Marmara Denizi’inde ikitabakalı deniz ekosistemi olusmustur (Sekil 4). Ka-radeniz sularının besledigi ve fotosentezin suregeldigiMarmara’nın az tuzlu ust tabakasının (15-20 metre)

225

YILMAZ

biyokimyasal ozellikleri oldukca degiskendir. Ak-deniz kaynaklı tuzlu alt tabaka sularının yatayakıntılarla kısmen homojen hale gelmesi nedeniylekimyasal ozelliklerde gozlenen bolgesel ve mevsimseldegisimler cok daha azdır. Gunes ısıgı ancak aragecistabakası (haloklin) sularına kadar ulasabilmekte,bu nedenle fotosentez ve buna baglı POM uretimiust tabaka suları ile sınırlanmaktadır (Sekil 4)(Coban-Yıldız, Yayınlanmamıs bulgular). Alt sudakiPOM’un kaynagı yalnızca ust tabakadan cokenler vebunlarla beslenen bakterilerdir.

Sekil 4. Marmara Denizi’nin Dogu baseninde yer alan biristasyonda (Ist. K46L00; 40◦46’ N ve 29◦00’E), Nisan 1998 donemi icin hidrografik, biyo-jeokimyasal ve uretim parametrelerinin su kolo-nunda dusey dagılımı.

Marmara Denizi’nin yuzey sularındaki CO kon-santrasyonu 225-350 µM aralıgında gozlenirkenalt sularda CO genellikle 30-80 µM aralıgındadegismektedir (Sekil 4). Marmara’nın Batı ba-senindeki derin suları kısmen daha fazla oksijenicermektedir; burada CO alt su mevsimsel or-

talama degerleri 50-80 µM aralıgında degisirken,Dogu baseninde 30-50 µM seviyesine dusmektedir(Polat ve ark., 1998b). Canakkale’den girer-ken oksijence zengin (225-250) µM olan Akde-niz suyu, sahip oldugu CO oksijenin yaklasık%70’ini daha batı baseninde kaybetmektedir (Po-lat ve ark., 1998a). Marmara Denizi’inde varolankeskin ara-gecis tabakası (haloklin), alt sulardakidusuk oksijenli su kutlelerinin varlıgına surekliliksaglamaktadır. Marmara yuzey sularında kirliliginson 30 yılda belirgin sekilde artması sonucu (Orhonve ark., 1998), denizdeki POM uretimi artmıs isede, alt suların CO degeri, 70’li yıllardaki olcumlerekıyasla cok fazla degismezken, kirlenmenin etkisiyuzey sularında daha belirgin olmustur. Isıklıtabakanın kalınlıgı azalmıs ve haloklinin hemenaltındaki suların CO degerlerinde hızlı cokusler (kes-kin oksiklin) olusmustur (Tugrul ve ark., 2000).CO profili incelendiginde, ara tabakada tuzlulukartısına paralel olarak CO’nun ters yonde bir degisimgosterek aynı hızda azaldıgı gorulmektedir (Sekil 4).Marmara’nın derin cukurlarının tabanına dogru in-ildikce CO degerlerinde cok az da olsa bir artısgozlenmektedir. 500 metrenin altında daha belirginolan bu artıs, hem bu su kutlesinin daha genc ol-ması hem de derin sulara daha az POM ulasması veparcalanmasının sonucudur (Polat, 1995).

Marmara’nın ısıklı ust tabakasına Karadeniz’den,karasal kaynaklardan ve alt tabakadan surekli besintuzu girdisi vardır. Fakat bunların buyuk birkısmı fotosentez yoluyla POM uretiminde kul-lanıldıgı icin, Marmara yuzey sularında olculen nit-rat ve fosfat konsantrasyonları yıl boyunca genellikledusuktur (Sekil 4). 1990-1998 arasında Marmara usttabakasında nitrat ve fosfat ortalama degerlerinin0.02-4.1 µM ve 0.02-0.25 µM arasında degistigigosterilmistir (Coban-Yıldız ve ark., 2000). Ancak,Kasım-Nisan ayları arasında Karadeniz’den giren su-ların besin tuzlarınca asırı zenginlesmesi, kısın dikeykarısımlarla alt su girdisinin artması ve gunes ısıgınınyetersizligi gibi etkenlerin birlesmesiyle ozelliklekuzedogu Marmara’nın ve Istanbul Bogazı’na yakınalanların yuzey sularında besin tuzu konsantras-yonu artmaktadır. Ornegin Nisan 1996’da, Bogazlarve Marmara’da yapılan olcumler, Karadeniz gir-disinin Nisan basında ozellikle nitrat iyonlarıncacok zenginlestigini (Nitrat=7.0-7.2 µM) gostermistir(Yılmaz ve ark., 1998a). CO’nin hızlı dususgosterdigi haloklin tabakasında, besin tuzları (nit-rat, fosfat ve silikat) degerleri de hızlı ve tuz-luluk degisimiyle uyumlu artıslar gostermektedir.

226

YILMAZ

Alt tabakadaki oksijen minimum derinliklerinde enyuksek seviyeye ulasan nitrat ve fosfat degerleri,500 metrenin altındaki sularda da tabana dogru azda olsa azalma egilimindedir. Alt tabaka mevsim-sel ortalama degerleri fosfat , nitrat ve reaktif si-likat icin sırasıyla, 0.7-1.1, 7.8-10.7 ve 32-39 µMaralıgındadır. Derinlik profilleri, bolgesel ve mevsim-sel olcekte incelenirse, en dusuk alt su besin tuz-ları degerlerinin Canakkale girisine yakın bolgede, enyuksek degerlerin de Istanbul Bogazına yakın alan-larda ve haloklinin hemen altındaki oksijen minimumtabakasında oldugu anlasılır.

Marmara yuzey sularında POM konsantrasyon-ları ozellikle fotosentetik uretimin yuksek oldugu ilk-bahar aylarında olmak uzere her zaman yuksektir.Haloklin icinde azalan POM degerleri, haloklininaltındaki sularda en dusuk degerlere ulasmaktadırve cok az mevsimsel ve bolgesel degisimlergostermektedir. Yuzey sularında, 1990-1998 yıllarıarasında olculen partikul organik madde konsantras-yonlarının ust tabaka ortalama degerleri; POC icin10-35 µM aralıgında degisirken, PON= 0.4-4.5 µMve PP= 0.05-0.45 µM aralıgındadır (Coban-Yıldızve ark., 2000). Marmara’nın ısıklı tabakası ince (15-20m) olmasına karsın, Kardeniz’le kıyaslandıgında,yuzey sularında daha fazla POM birikimi olmak-tadır. Marmara Denizi yuzey sularında POM’unelement kompozisyounu incelendiginde N/P oranınındusuk (7-12 aralıgında) oldugu hesaplanmıs ve Ak-deniz yuzey suları POM element kompozisyonu ileuyum icerisinde oldugu belirlenmistir. Ayrıca buoran Marmara Denizi alt sularının inorganik azotve fosfor oranı (NO3/PO4= 9.3) ile tam benzerlikgostermektedir (Polat ve ark., 1998a; Coban-Yıldızve ark., 2000). Bu yapı Marmara Denizi’inde birin-cil uretimin nitratca sınırlandıgını ve alt sulara cokenPOM’da azot eksikligini gostermektedir.

Marmara Denizi’nde ısıklı tabaka cok in-cedir (15-20m) ve genel olarak surekli halok-lin tabakasıyla cakısmaktadır (Sekil 4). Mar-mara Denizi’inde en yuksek klorofil-a konsantras-yonları ilk 15m’de olculmustur ve genel olarakyuzey altında gozlenen maksimumlar ısıgın %10-%1’e indigi derinlikler arasında yer almaktadır(Sekil 4). Isıklı tabakanın altında ise klorofil-a konsantrasyonları hızla dusmektedir. MarmaraDenizi’inde olculen maksimum klorofil-a konsantras-yonu Nisan 1998 donemi icin 3-4 µgL−1 arasındadırve bu deger guney Karadeniz’de aynı donem icinolculen maximum degerleri asmaktadır. AncakMarmara Denizi’inde ilkbahar patlamasının oldugu

donemlerde (Subat-Mart ayları) 10 µgL−1 ye varandegerler kaydedilmistir (Polat ve ark., 1998a). Fi-toplankton patlama donemlerinde klorofil-a maksi-mumu yuzeye daha yakın derinliklerde (>%10 ısıkderinligi) yer almaktadır. Bunun nedeni ilk uretimigerceklestiren fitoplanktonların ısıgın az oldugu buaylarda yuzeyde yogunlasarak daha fazla ısıktanyararlanma egilimidir. Ayrıca bu aylarda yaz ay-larına gore su kolonu daha dinamik bir yapıyasahiptir ve kuvvetli karısım nedeniyle besin tuz-larınca zengin dip sulardan besin tuzu tasınımıdaha etkindir. Yaz ve sonbahar aylarında isedurum tersinedir ve fotosentetik aktif oraganiz-malar ısıklı tabakanın ortalarında veya tabanındayogunlasmata ve bir yuzey-altı klorofil-a maksi-mumu gozlenmektedir. Bu aylarda ısık yeter-ince vardır ancak mevsimsel tabakalasma ve duseykarısımın zayıflaması nedeniyle dip sulardan besintuzu tasınımı en dusuk seviyededir. Tum Marmarabaseninde elde edilen klorofil-a sonuclarına gore yılboyunca belirli bir seviyenin uzerinde fitoplank-ton yogunlugunun ve baglı fotosentetik uretimin(dongu uretim) varlıgının yanında kıs karısımınıtakip eden ilkbahar aylarında pik konsantrasyon-lara ulasılmaktadır. Genel olarak Karadeniz’in etkisialtındaki dogu baseninde fitoplankton biyo-kutlesinitemsil eden klorofil-a konsantrasyonları batı base-ninde elde edilen degerlere oranla daha yuksektir.Karadeniz girdisine ek olarak bu bolgede karasal kay-naklardan gelen evsel ve endustriyel atıklar ve bubolgenin ozellikle dikey yonde dinamik bir yapıyasahip olması (Besiktepe ve ark., 1994) nedeniyle dipsulardan besin tuzu tasınımı daha etkin olmaktadır.Sekil 4’ten gorulecegi uzere, Nisan 1998 donemindeDogu baseninde yer alan bir istasyonda birinciluretim ince yuzey tabakasında (10m) gerceklesmisve 22 mgCm−3h−1’e varan degerler olculmustur.Bu derinligin altında ısık yuzey degerinin %10’ununaltına dusmekte ve organik karbon uretimi hızla azal-maktadır. Su kolonunda ısıklı tabaka icin integreedilmis birincil uretim ise Eylul 1997 donemi icin1192, Nisan 1998 donemi icin 1850 mgC m−2gun−1

olarak hesaplanmıstır. Az sayıda gerceklestirilenbiyo-assay deneyleri Marmara Denizi’inde birinciluretimin azot tarafından sınırlandıgını gostermistiir(Yayla, 1999). Bu sonuclar, yukarıda tartısılan POMelement kompozisyonundaki dusuk N/P oranının busınırlama nedeniyle oldugu gorusunu desteklemekte-dir.

227

YILMAZ

Akdeniz

Akdeniz diger denizlerimizle karsılastırıldıgındadaha dinamik olma ozelligine sahiptir (Ozsoy ve ark.,1989;1991) ve dikey karısımın etkin olması, su kolo-nunun en derin basenlerde dahi tabana kadar ok-sijenli olmasını saglamaktadır. Kuzeydogu Akde-niz’de cozunmus oksijen profilleri genel olarak tuzlu-luk profilleri ile aynı egilimleri gostermektedir (Sekil5). Rodos bolgesinde fotosentez kaynaklı oksijenmaksimumları 100m’nin uzerinde gozlenmektedir ve20-50 m arasında 275µM’ a varan pik degerlereulasılmaktadır. 100m’nin altında cozunmus oksi-jen konsantrasyonu duserek 150m’den sonra 185-200 µM arasında sabit dip su konsantrasyonlarıgozlenmektedir. Rodos baseninde 1992, 1993 ve 1995yıllarında sert kıs kosulları nedeniyle su kolonundadibe dogru kuvvetli karısımın olusması CO’nin derinsularda da bagıl olarak yuksek konsantrasyonlarda(>200 µM) olculmesine neden olmustur (Yılmaz veTugrul, 1998; Yayınlanmamıs bulgu). Daha cokfrontlar ile antisiklonik alanların gozlendigi Antalyakorfezinde ve antisiklonik alanlarda, ornegin Klikyabaseninde, birincil uretimden kaynaklanan CO pik-leri genel olarak Rodos bolgesine oranla daha derin-lerde (50-150m) gozlenmektedir (Yılmaz ve Tugrul,1998). Kıs karısımı sonucunda olusan ve daha cokbu bolgelerde net olarak gozlenen Levant Ara Suyu(LIW) CO’ce zengin ara tabakayı olusturmaktadırve CO konsantrasyonu mevsimlere ve dongu sistem-lerinin etki alanlarına baglı olarak 200-700 m’ninaltında sabit dip degerlerine ulasmaktadır.

Kuzeydogu Akdeniz’de ısıklı tabaka temel besintuzları bakımından cok fakirdir (Sekil 5). Mart1992, Subat 1993 ve Subat 1995 doneminde Rodosbolgesinde gozlenen kuvvetli karısım ve su kolonunun>1000 m’ye kadar homojenlesmesi (Sur ve ark.,1993; Yayınlanmamıs bulgu) nedeniyle besin tuz-larınca zengin dip sularından ısıklı yuzey tabakasınabesin tuzu tasınımı gerceklesmis ve yuzeyde bagılolarak yuksek (dip konsantrasyonlarına yakın) kon-santrasyonlar, PO4-P ≈ 0.18 µM, NO3+NO2-N ≈5 µM ve Si ≈ 7.5 µM seviyesinde olculebilmistir(Yılmaz ve Tugrul, 1998). Bu ozel durumlarda sukolonundaki homojenlesme ve dip suların besin tuz-larınca fakir yuzey sularıyla karısarak seyrelmesi ne-deniyle dip su besin tuzu konsantrasyonları digerdonemlere oranla dusmustur. Rodos bolgesindenutriklin ısıklı tabakanın icinde veya hemen altında(50-100m’de) yer almaktadır ve nutriklinin digerbolgelerle karsılastırıldıgında cok ince (yaklasık 50m)oldugu belirlenmistir (Yılmaz ve Tugrul, 1998). An-

talya korfezinde besin tuzlarının su kolonundakidusey dagılımı Rodos bolgesinden farklı ozelliklergostermektedir. 75-100m kalınlıgındaki ısıklı tabakabesin tuzlarınca fakir bir tabakadır ve ozellikleyaz aylarında konsantrasyonlar olcum sınırlarınayaklasmaktadır. Isıklı tabakanın altında besintuzu konsantrasyonları derinlikle dereceli olarak ar-tarak mevsimlere baglı olarak farklılık gostererek200-400m derinlikte sabit dip su konsantrasyon-larına ulasmaktadır. Bir baska anlatımla Rodosdongusunun sınır bolgeleri, frontlar ve daha cok an-tisiklonların gozlendigi bu korfezde nutriklin Rodosbolgesine oranla daha kalındır.

Sekil 5. Dogu Akdeniz’de Rodos siklonik dongusuicerisinde yer alan acık deniz istasyonunda(Ist. F08K55; 35◦08’ N ve 28◦55’ E), Eylul1997 donemi icin hidrografik, biyojeokimyasalve uretim parametrelerinin su kolonunda duseydagılımı.

Klikya baseninde ve diger alanlardaki an-tisiklonik bolgelerde ise besin tuzlarının duseydagılımında dort tabaka gozlenmektedir 1)Besin tuz-larınca fakir ısıklı tabaka, 2)Besin tuzlarınca fakir(ısıklı tabakaya oranla daha zengin, dip sulara oranladaha fakir) ısıksız tabaka, 3)Nutriklin ve, 4)Dip su-lar (Yılmaz ve Tugrul, 1998). Besin tuzlarınca fakirısıksız tabaka antisiklonik merkezlerde daha belir-

228

YILMAZ

gin olarak gozlenmekte ve bu tabaka front alan-larında yavas yavas zayıflayarak Rodos dongusu gibisiklonik alanlarda tamamen kaybolmaktadır. Butabaka ayrıca Levant Ara Suyu (LIW) tabakasıile de cakısmaktadır ve kıs kosullarının siddetinegore bu tabakadaki besin tuzu konsantrasyonlarıdegismektedir. Bu tabakanın altında yer alannutriklin ise bagıl olarak kalın bir tabakadır ve genelolarak sabit dip su konsantrasyonlarına bu bolgelerdedaha derinlerde (200-700m) ulasılmaktadır. 1992,1993 ve 1995 kıslarında ve bu kısları takip edenyaz aylarında besin tuzlarınca fakir ısıksız tabakanınkalınlıgının bu bolgelerde diger zamanlara oranladaha fazla oldugu ve besin tuzu konsantrasyon-larının daha yuksek oldugu gozlenmistir (Yılmazve Tugrul, 1998). Isıklı yuzey tabakasındaki in-organik azot/fosfor (NO3/PO4) molar oranı 5-10aralıgındadır ve bu tabakanın hemen altında venutriklin tabakasının hemen uzerinde bu oran pikdegerlere (40-120) ulasmaktadır (Yılmaz ve Tugrul,1998). Benzer pik degerleri Guneydogu Akdeniz icinde verilmektedir (Krom ve ark., 1992). Bu yuksekazot/fosfor oranı iceren su tabakası 29.05 sigma-teta yuzeyinde yer almakla birlikte basen boyuncafarklı derinliklerde gozlenmektedir. Ornegin Rodossiklonik alanında 100m’de gozlenirken Klikya base-ninde 300-400m de gozlenebilmektedir. Bu pikinolusmasının ana nedeni fosfat gradient tabakasınınnitrat gradient tabakasından 0.05 sigma-teta dahaderinde olmasıdır. Ortalama inorganik azot/fosformolar oranı dogrusal regrasyon analizi ile besin tuz-larınca fakir ısıksız tabaka ve nutriklin tabakasıicin 23.6 olarak belirlenmistir. Bu tabaka LIWve dip sulara kadar devam eden LIW gradienttabakasına karsılık gelmektedir (Yılmaz ve Tugrul,1998). Bu deger Guneydogu Akdeniz icin aynı reg-rasyon yontemi ile hesaplanmıs degere cok yakındır(=22.9; Krom ve ark., 1992) ve Batı Akdeniz veKuzey Atlantik icin verilen degerlerden (sırasıyla=19.1; Coste ve ark., 1984 ve =14.5; Bainbridge,1981) bagıl olarak daha yuksektir. Derin sularda ise,sigma-teta=29.15’in altında, inorganik azot/fosfororanı sabit bir degere (=28) ulasmaktadır. De-rin sularda gozlenen inorganik azot/fosfor oranıyuzey sularında fotosentetik aktivite sonucu olusanpartikul organik maddedeki azot/fosfor oranından(10-18) (Ediger, 1995) daha yuksektir. Bu orannormalde okyanus dip sularında gozlenen orandanda yuksektir. Inorganik azot/posfor oranı orneginAtlantik okyanusu dip suları icin 15.2 olarak veril-mektedir (Bainbridge, 1981).

Burada ozellikleri verilen bu tabakalar birbir-lerinden belirli sigma-teta yuzeyleri ile ayrılırlar vebu kural tum Kuzeydogu Akdeniz icin gecerlidir.Besin tuzlarınca fakir ısıksız tabaka ısıklı tabakanınhemen altında yer almakta ve 29.00-29.05 sigma-teta derinligine kadar inmektedir. Bu tabaka Le-vant Ara Suyu (LIW) tabakasıyla cakısmaktadır.Nutriklin ise 29.00-29.05 sigma-teta derinligindenbaslayarak 29.15 sigma-theta derinligine kadar de-vam etmektedir ve LIW’ın hemen altında yer al-maktadır. Sigma-theta=29.15 derinliklerinin altındabesin tuzu konsantrasyonları sabit dip su degerlerineulasmaktadır (PO4-P=0.20-0.22 µM, NO3+NO2-N=5.5-6.5 µM ve Reaktif Silikat=8-10 µM). Buyapısal ozellikler tek bir sekilde toplanarak besintuzlarının fiziksel dinamige bagımlı olarak su kolo-nunda nasıl dagıldıgı nitratın yogunlukla degisimiornek verilek gosterilmistir (Sekil 6a). Yukarıdaacıklandıgı uzere Dogu Akdeniz’de karakteris-tik su kutlelerinin belirli sigma-teta yuzeyleriyleayrılması ve bu su kutlelerinin kimyasal ozelliklerininde belirli farklılıklarla birbirinden ayrılması sukutlelerinin ayrıca kimyasal olcumlerle ve bulgu-larla da tanımlanabilecegini gostermektedir. Sekil6b’de 1991-1994 donemi icin ve iyi bir ornek ol-ması bakımından, inorganik azot/fosfor oranınınfarklı ozellikteki su kutlelerinin tanımlanmasınailiskin toplu grafigi istasyon ve zaman gozetmeksizintum Kuzeydogu Akdeniz icin verilmektedir (Coban-Yıldız, Yayınlanmamıs bulgular).

Dogu Akdeniz’de genel olarak ısıklı tabakadaPOM konsantrasyonları bagıl olarak yuksekolculmustur ve bu tabakanın altında konsant-rasyonlar dereceli olarak dusmektedir. Mevsim-sel tabakalasmanın oldugu ve kıs karısımınınen az duzeyde oldugu donemlerde POM profil-leri 25-100m arasında pik olusumunu iceren biryapı gostermektedir ve POC dusey dagılımı ileklorofil-a’nın dusey dagılımı arasında benzerliklergozlenmektedir (Sekil 5). Daha onceki yıllardayapılan calısmalarda kıs aylarında (Subat-Mart ay-ları) POM’un dusey dagılımında belirli bir maksi-mum gozlenmedigi ve POC, PON ve PP konsantras-yonlarının yuzeyde daha yuksek oldugu ve derinlikledereceli olarak azaldıgı belirlenmistir (Coban-Yıldızve ark., 2000). POM’un Kuzeydogu Akdeniz’debasen bazında ortalama konsantrasyonları 1990-1997 donemi ve POC, PON ve PP icin sırasıylakıyısal alanlarda 4.9-11.2, 0.5-1.0 ve 0.06-0.07 µMve acık alanlarda 1.7-3.0, 0.2-0.3 ve 0.01-0.02 µMolarak verilmektedir (Coban-Yıldız ve ark., 2000).

229

YILMAZ

Bu acık deniz konsantrasyonları Karadeniz ve Mar-mara Deniz’i sonuclarıyla karsılastırıldıgında enaz 2-4 kat kadar daha azdır ancak karasal girdi-lerin etkisindeki kıyı alanlarında (Iskenderun veMersin korfezleri) konsantrasyonlar karsılastırılabilirduzeydedir. POM’da Redfield oranları, (C:N:P),1990-1997 donemine ait bulguların regrasyon ana-lizi ile ısıklı tabaka (0-<125m) kıyı alanları vesırasıyla ilkbahar, yaz ve sonbahar icin C:N:P=52:9:1, 77:7:1 ve 64:7:1 acık alanlar icinse 105:11:1,113:15:1 ve 109:10:1 olarak verilmektedir (Coban-Yıldız ve ark., 2000). Bu oranlar literaturde veri-len oranlara benzerlik gostermekle birlikte (Red-field ve ark., 1963; Copin-Montegut ve Copin-Montegut, 1983) C/N oranı hem acık sular hemde kıyı suları icin beklenenden yuksek, N/P oranıise ozellikle kıyı sularında beklenenden dusuktur.C/P oranı acık sularda Redfield oranına esdegerolarak hesaplanırken kıyı alanlarında cok dusuk birseviyededir. Bagıl olarak yuksek bulunan C/N oranıdaha once Atlantik okyanusunda ve batı Akdeniz’degozlenen ve cozunmus organik ve inorganik karbonbilesiklerinin fitoplanton tarafından daha fazla kul-lanılmasından kaynaklanan yuksek C/N oranları ilebenzerlik gostermektedir (Dauchez ve ark., 1991;Toggweiler, 1993). Uretimin bagıl olarak yuksekoldugu durumlarda ise N/P oranının dusuk olmasıortamda besin tuzu bolluguna isaret etmekte ve budurumda fitoplanktonun fosforu azota oranla dahafazla tuketmesinden kaynaklanmaktadır. Kıyısalalanlarda N/P oranının Redfield oranının cok altındaolması bu bolgede fosforun tercihli olarak daha fazlakullanılmasından kaynaklandıgı yorumunu getirmek-tedir. Dogu Akdeniz sularında birincil uretimde fos-forun sınırlayıcı besin elementi oldugu bilinmektedir(Zohary and Robarts, 1998).

Gunes ısıgının su kolonunda girisimi ince-lendiginde ısıgın yuzeye gore %1’e indigi derinliksiklonik alanlarda daha sıg, antisiklonik ve frontalalanların yer aldıgı Antalya korfezinde bagıl olarakdaha derindedir. Rodos bolgesinde bu derinlik 60-85m aralıgında iken, antisiklonik bolgelerde ise ısıgınnufuz edebildigi derinlikler 100 m’yi asabilmektedir(Ediger ve Yılmaz, 1996a; 1996b). Bu olusumda et-kili olan en onemli faktor Rodos dongusu ve donguyucevreleyen alanlarda birincil uretimin yogun ol-masıdır. Kıs ve ilkbahar aylarında gunes ısıgınınsiddetinin azalması nedeniyle yaz ve sonbahar ay-larına gore ısık daha sıg tabakalara nufuz edebilmek-tedir. Rodos Bolgesinde kıs kosullarının sert gectigiyıllarda (1992, 1993 ve 1995) su kolonunun derin ve

etkin karısım nedeniyle homojen hale gelmesi (Surve ark., 1993; Yayınlanmamıs bulgu) ile ilk uretim

Yuzey Suyu

Dip Su

Nutriklin

Atla

ntik

Suy

u

Sekil 6. Dogu Akdeniz’de nitratın (NO3) sigma-tetayla(a) ve nitrat/fosfat (N/P) molar oranının tuzlu-lukla (b) basen bazında degisimi (1991-1994 bul-guları kullanılmıstır).

diger yıllara oranla cok fazla olmus (5-10 katı) ve ısıkdaha sıg derinliklere nufuz edebilmistir (Ediger veYılmaz, 1996a). Bu donemlerde bu bolgede %1 ısıkderinligi 30-50m’lere kadar dusmustur. Isıgın yuzeyeoranla %1’e indigi derinlik Kuzeydogu Akdeniz’de

230

YILMAZ

ve 1991-94 donemi icin ortalama 82m olarak hesa-planmıstır (Ediger, 1995). 1996-97 doneminde vesadece Rodos ve Finike Bogazı bolgelerini kapsayanalanlar icin bu derinlik ortalama olarak 77m olarakverilmektedir (Yayla, 1999). %1 ısık derinliginde neturetim sıfıra yaklasmakla birlikte Akdeniz’de ısıgın%0.1’e indigi derinlige kadar fotosentetik aktivite de-vam edebilmektedir.

Daha once yapılan calısmalar (Yılmaz ve ark.,1994; Krom ve ark., 1991; Estrada, 1985; Edigerve Yılmaz, 1996a) ve yakın zamanda elde edilensonuclara gore Akdeniz’de Derin Klorofil-a Maksi-mumu (DCM) ozellikle yaz ve sonbahar aylarındabelirgin olmak uzere yaygın olarak gozlenmektedir.Rodos baseninde nutriklinin ısıklı tabakanın ta-banına yakın derinliklerde yer alması nedeniyle DCMdaha sıg derinliklerde (50-60m) olusmakta ve geneldenutriklin derinligi ile cakısmaktadır (Sekil 5). An-tisiklonik alanlarda ise DCM ısıklı tabakanın ta-banında ve keskin bir pik seklinde yer almaktadır(Ediger ve Yılmaz, 1996a). Kıs aylarında DCMyapısının hemen hemen bozuldugu ve klorofil-a’nınısıklı tabakanın yuzeye yakın derinliklerinde konsant-rasyonu yuksek olan genis pikler gosterdigi tespitedilmistir. Daha once literaturde verildigi gibi (Edi-ger, 1995; Ediger ve Yılmaz, 1996a; Yayınlanmamısbulgu) 1992, 1993 ve 1995 kıslarında klorofil-asu kolonunun ısıklı kısmında homojen bir yapıgostermis ve ısıklı tabakanın altında inis trendinegecmistir. Genel olarak DCM kuzey dogu Akde-niz’de ısıgın yuzeye oranla %0.5-%5’ e indigi de-rinliklerde ve mevsimsel tabakalasmanın (termok-lin) altında yer almaktadır. 1991-1998 donemineait klorofil-a bulguları degerlendirildiginde ortalamakonsantrasyonun 0.05-1.0µg/L aralıgında oldugu be-lirlenmistir. Genelde Subat-Mart doneminde fito-plankton yogunlugunun yuksek oldugu KuzeydoguAkdeniz’de (Ediger 1995, Ediger ve Yılmaz, 1996a)1992, 1993 ve 1995 kıslarında ust su kolonundabagıl olarak yuksek konsantrasyonlar (> 3 µg/L)olculmustur. Daha onceki calısmalarda sozedildigigibi (Yılmaz ve ark., 1994; Salihoglu ve ark.,1990) genelde Rodos siklonu ve siklonun cevresindekifrontlarda klorofil-a konsantrasyonu bagıl olarakyuksektir. Bunun nedeni bu bolgelerde besin tuz-larınca zengin dip sulardan ve ozellikle frontlardayatay tasınımdan kaynaklanan besin tuzu girdisininetkili olmasıdır.

1995-1997 yılları arasında yapılan birincil uretim(PPt) olcumlerine gore uretim hızının ısıklı tabakaicin 93-479 mg m−2gun−1 aralıgında oldugu belir-

lenmistir. Baca olusumunun gozlendigi 1995 kısındaise 1298 mg/m2/gun’e varan cok yuksek degerlergozlenmistir (Yayınlanmamıs bulgu). Genel olarakfitoplankton biyo-kutlesinin yuksek oldugu Rodosdongusunde ilk uretim de yuksektir. Rodos sik-lonik alanında nutriklin ısıklı tabakanın alt sınırınakadar yukselmektedir ve besin tuzlarının yıl boyuncadifuzyon ve adveksiyon ile surekli ısıklı tabakayatasınmasının yanısıra kıs karısımı ile ve ozellikle 1995kısında olusan derin ve kuvvetli karısım sonucu etkintasınım gerceklesmistir (Yayınlanmamıs bulgu).Genel olarak Kuzeydogu Akdeniz’de Subat-Mart ay-larında biyo-kutlede ve birincil uretimde gorecelipik degerlere ulasılmaktadır. Rodos bolgesinde yılboyunca belirli bir seviyenin uzerinde ilk uretimingerceklesmektedir. Rodos siklonunu cevreleyen vedaha cok Finike bolgesinde gozlenen cephe (front)sistemlerinde ise besin tuzlarının dusey tasınımmekanizmalarına paralel olarak yatay tasınımmekanizmalarının etkin olması nedeniyle genelolarak yuksek seviyede birincil uretim olculmesi sozkonusudur. Kucuk Asya akıntısı ve kucuk capta an-tisiklonların gozlendigi Antalya korfezinde ise birin-cil uretim goreceli olarak daha dusuk olculmustur.Kuzeydogu Akdeniz’de antisiklonik alanlarda nu-triklinden besin tuzu tasınımı etkin degildir vebu alanlarda bagıl olarak dusuk seviyede uretimve fitoplankton biyo-kutlesi belirlenmistir. Isıgınyuzeye gore %10’un altına dustugu derinliklerdeuretim hızla azalmakta ve ısıklı tabakanın ta-banında net uretim sıfıra dusmektedir. Mevsimseltabakalasmanın bulundugu ve ısıgın yeterli oldugubu donemlerde dusey yonde besin tuzu tasınımınınzayıflaması nedeniyle birincil uretim ısıklı tabakanıntabanında pik degerlere ulasmaktadır. Biyo-kutlenin de (klorofil-a ile temsil edilen) ısıklıtabakanın tabanına yakın derinliklerde birikim yap-ması ve DCM’in olusması Kuzeydogu Akdeniz’deuretimi ısıktan cok besin tuzlarının sınırladıgınıgostermektedir. Birincil uretim degerleri Batı Ak-deniz ve Dogu Akdeniz’de daha once elde edilensonuclarla karsılastırıldıgında Kuzeydogu Akdeniz’inBatı Akdeniz’le karsılastırılabilir duzeyde ve GuneyAkdeniz’den daha uretken oldugu gozlenmektedir(Azov, 1986). Batı Akdeniz’de birincil uretim ilkba-har donemi icin 330-600 mgC m−2gun−1 (Lohrenz veark., 1988); kıs karısım donemi icin ise 200-600 mgCm−2gun−1 olarak verilmektedir (Estrada,1985).

Yorum

Turkiye’yi cevreleyen denizler fiziksel di-

231

YILMAZ

namizm, biyojeokimyasal ozellikler ve ekosistemleribakımından cok farklıdırlar. Diger yandan iletisimhalinde olan bu denizler birbirini etkilemektedir.Dogu Akdeniz baseni en az sekilde olmak uzeredenizlerimiz yogun karasal girdilerin etkisi altındadırve son 30 yılda ekosistemlerinde onemli degisimlergozlenmistir.

Tesekkur

Bu calısmada TUBITAK tarafından destekle-nen “Ulusal Deniz Arastırma Programı-Karadeniz,Marmara Denizi ve Akdeniz” Alt Projelerindeve NATO’nun destekledigi SfS ve SfP Program-ları cercevesinde yapılan arastırmalara ait sonuclarsunulmustur. Bu nedenle TUBITAK ve NATO’yatesekkur ederim. Bu calısmada katkısı olan tumODTU-Deniz Bilimleri akademik ve teknik person-eli ile R/V Bilim gemisi calısanlarına tesekkuru birborc bilirim.

SembollerCO (DO) : cozunmus Oksijen (µM)H2S : hidrojen Sulfur (µM)POM : partikul Organik Madde

POC : partikul Organik Karbon (µM)PON : partikul Organik Azot (µM)PP : partikul Fosfor (µM)T : sıcaklık (◦C)S : kuzluluk (ppt)σt : sigma-teta (yogunluk)PO4-P : orto-fosfat (µM)NO3+NO2

(NO3+2) : nitrat + nitrit (Toplam Ok-sitlenmis Azot) (µM)

NH4 : amonyak (µM)Si : reaktif Silikat (µM)Chl-a : klorofil-a (µg L−1)PPt : toplam Birincil Uretim (mgC

m−3 h−1)ısıklı tabaka icin integre edilmisToplam Birincil Uretim (mgCm−2 gun−1)

Pot-PP : potansiyel Birincil Uretim (PPtile aynı birimlerde)

%1 LD : ısıgın yuzeye gore %1’e indigi de-rinlik (m)

%0.1 LD : ısıgın yuzeye gore %0.1’e indigiderinlik (m)

Kaynaklar

Azov, Y., “Seasonal Patterns of Phytoplankton Pro-ductivity and Abundance in Nearshore OligotrophicWaters of the Levantine Basin”, Journal of PlanktonResearch, 8, 41-53, 1986.

Bainbridge, A.E., “GEOSECS, Atlantic Ocean Ex-pedition”, V. 2. GPO. PO, 1981.

Basturk, O., Saydam, A.C., Salihoglu, I., Eremeev,L.V., Konovalov, S.K., Stoyanov, A., Dimitrov, A.,Cociasu, A., Dorogan, L. and Altabet, M., “Verti-cal Variations in the Principal Chemical Propertiesof the Black Sea in the Autumn of 1991”, MarineChemistry, 45, 149-165, 1994.

Basturk, O., Tugrul, S., Konovalov, S.K., and Sal-ihoglu, I., “Variations in the Vertical Structure ofWater Chemistry within the Three Hydrodynami-cally Different Regions of the Black Sea”. In: Ozsoy,E. and Mikaelyan, A. (eds), Sensitivity to Change:Black Sea, Baltic Sea and North Sea, NATO ASISeries, Kluwer Academic Publishers, 27, 183-196,1997.

Besiktepe, S.T., Sur, H.I., Ozsoy, E., Latif, M.A.,Oguz, T., and Unluata, U., “The Circulation andHydrography of the Marmara Sea”, Progress inOceanography, 34, 285-334, 1994.

Bethoux, J.P., Morin, P., Madec, C., and Gen-tili, B., “Phosphorus and Nitrogen Behaviour inthe Mediterranean Sea”, Deep-Sea Research, 39 (9),1641-1654, 1992.

Bologa, A.S., “Planktonic Primary Productivity ofthe Black Sea: A Review”, Thalassia Jugoslavica21/22 (1/2), 1-22, 1985/86.

Bologa, A.S., Frangopol , P.T., Vedernikov, V.I.,Stelmakh, L.V., Yunev, O.A., Yılmaz, A., andOguz, T., “Distribution of Planktonic PrimaryProduction in the Black Sea”, In: Environmen-tal Degradation of the Black Sea: Challenges andRemedies, (Besiktepe et al., eds.), NATO ScienceSeries, 2, Environmental Security, Kluwer AcademicPublisher, Netherlands, 56, 131-145, 1999.

Cociasu, A., Dorogan, L., Humborg, C., and Popa,L., “Long-term Ecological Changes in RomanianCoastal Waters of the Black Sea”, Marine PollutionBulletin, 32, 32-38, 1996.

Cociasu, A., Diaconu, V., Popa, L., Nae, I., Buga,L., Dorogan, L., and Malciu,V., “Nutrient Stock ofthe Romanian Shelf of the Black Sea in the LastThree Decades”, In: Ozsoy, E., and Mikaelyan, A.(eds.), Sensitivity to Change: Black Sea, Baltic and

232

YILMAZ

North Sea, NATO ASI Series, Kluwer AcademicPublishers, Netherlands, 27, 49-63, 1997.

Codispoti, L.A., Friederich, G.E., Murray, J.W.,and Sakamato, C.M., “Chemical Variability in theBlack Sea: Implications of Continuous Vertical Pro-files that Penetrated the Oxic/Anoxic Interface”,Deep-Sea Research, 38, 691-710, 1991.

Copin-Montegut, C., and Copin-Montegut, G.,“Stoichiometry of Carbon, Nitrogen and Phospho-rus in Marine Particulate Matter”, Deep-Sea Re-search, 30 (1), 31-46, 1983.

Coste, B., Minas, H.J., and Bonin, M.C., “Propri-etes Hydrologiques et Chimiques des Eaux du BasinOccidental de la Mediterranee”, Publ. Cent. Natl.Explor., Oceans Result Campagnes Mer (Fr.), 26,106 p. 1984.

Coban-Yıldız, Y., Tugrul, S., Polat, S.C., Ediger,D., and Yılmaz, A., “A Comparative Study on theAbundance and Elemental Composition of POM inThree Interconnected Basins: the Black, the Mar-mara and the Mediterranean Seas”, MediterraneanMarine Sciences, 1 (1), 51-63, 2000.

Dauchez, S., Queguiner, B., Treguer, P., andZeyons, C., “A Comparative Study of Nitrogenand Carbon Uptake by Phytoplankton in a CoastalEutrophic Ecosystem (Bay of Brest, France)”,Oceanologica Acta, 14, 87-95, 1991.

Ediger, D., “Interrelationships Among PrimaryProduction and Environmental Conditions in theNorthern Levantine Basin”, Ph. D. Thesis, METU,Institiute of Marine Sciences, Erdemli-Icel, 178,1995.

Ediger, D., and Yılmaz, A., “Characteristics of DeepChlorophyll Maximum in the Northeastern Mediter-ranean with Respect to Environmental Conditions”,Journal of Marine Systems, 9, 291-303, 1996a.

Ediger, D., and Yılmaz, A., “Variability of LightTransparency in Physically and Biochemically Dif-ferent Water Masses: Turkish Seas”, Fresenius En-vironmental Bulletin, 5, 133-140, 1996b.

Estrada, M., “Deep Phytoplankton and ChlorophyllMaxima in the Western Mediterranean. In: Mediter-ranean Marine Ecosystems”, Apostopoulou, M.M.,and Kiortsis, V. (eds.), Plenum Press, New York,247-277, 1985.

Hay, B.J., Honjo, S., Kempe, S., Itekkot, V.A.,Degens, E.T., Konuk, T., and Izdar, E., “Interan-nual Variability in Particle Flux in the SouthwesternBlack Sea”, Deep-Sea Research, 37, 911- 928, 1990.

Humborg, C., Ittekot, V., Cociasu, A., and Bo-dungen, B. V., “Effect of Danube River Dam onBlack Sea Biogeochemistry and Ecosystem Struc-ture”, Nature, 386, 385-388, 1997.

Karl, D.M., and Knauer, G.A., “Microbial Produc-tion and Particle Flux in the Upper 350m of theBlack Sea”, Deep-Sea Research, 38 (2A), 921-942,1991.

Konovalov, S.K., and Murray, J.W., “Variations inthe Basic Chemical Properties of the Black Sea ona Scale of Decades (1960-1995)”, Journal of MarineSystems, (In press), 2001.

Krivenko, O.V., Burlakova, Z.P., and Eremeeva,L.V., “Basic Characteristics of Biotic Nitrogen Cy-cle in the Open Western Part of the Black Sea”, In:Ecosystem Modeling as a Management Tool for theBlack Sea, Ivanov, L.I., and Oguz, T. (eds.), KluwerAcademic Publishers, Netherlands, 1, 121-136,1998.

Krom, M.D., Kress, N., and Brenner, S., “Phospho-rus Limitation of Primary Productivity in the East-ern Mediterranean”, Limnology and Oceanography,36 (3), 424-432, 1991.

Krom, M.D., Brenner, S., Kress, N., Neori, A., andGordon, L.I., “Nutrient Dynamics and New Produc-tion in a Warm Eddy from the Eastern Mediter-ranean”, Deep-Sea Research, 39 (3/4), 467-480,1992.

Lohrenz, S.E., Wiesenburg, D.A., Depalma, I.P.,Johnson, K.S., and Gustafson, D.E., “Interrelation-ships Among Primary Production, Chlorophyll andEnvironmental Conditions in Frontal Region of thewestern Mediterranean Sea”, Deep-Sea Research, 35(5), 793-810, 1988.

Loye-Pilot, M.D., Martin, J.M., and Morelli, J.,“Atmospheric Input of Inorganic Nitrogen to theWestern Mediterranean”, Biogeochemistry, 9, 117-134, 1990.

Mee, L.D., “The Black Sea in Crisis: The Need forConcerted International Action”, Ambio, 21, 278-286, 1992.

Murray, J.M., Jannasch, H.W., Honjo, S., Ander-son, R.F., Reeburgh, W.S., Top, Z., Friederich,G.E., Codispoti, L.A., and Izdar, E., “UnexpectedChanges in the Oxic/Anoxic Interface in the BlackSea”, Nature, 338, 411-413, 1989.

Murray, J.M., Codispoti, L.A., and Freiderich, G.E.,“Oxidation-Reduction Environments: The SuboxicZone in the Black Sea”, In: Aquatic Chemistry,Huang, C.P., OMelia, C.R., and Morgan, J.J. (eds.),ACS Advances in Chemistry Series, 244, 157-176,1995.

Oguz, T., Latun, V.S., Latif, M.A., Vladimir, V.V.,Sur, H.I., Markov, A.A., Ozsoy, E., Kotovhchikov,B.B., Eremeev, V.V., and Unluata U., “Circulationin the Surface and Intermediate Layers of the BlackSea”, Deep-Sea Research, 40, 1597-1612, 1993.

233

YILMAZ

Orhon, S., Polat, S.C., Kıratlı, N., ve Tufekci,V., “Istanbul Bogazı ve Cevresine ait (1996-1998)Su Kalitesi Parametrelerinin (CO, AKM, TOK)Onceki Donemlere ait Bulgularla KarsılastırmalıOlarak Degerlendirilmesi”, Buyuksehirlerde AtıksuYonetimi ve Deniz Kirlenmesi Kontrolu Sem-pozyumu, ISKI, Istanbul, 203-216, 1998.

Ozsoy, E., Hecht, A., and Unluata, U., “Circulationand Hydrography of the Levantine Basin: Resultsof POEM Coordinated Experiments, 1985-1986”,Progress in Oceanography, 22, 125-170, 1989.

Ozsoy, E., Hecht, A., Unluata, U., Brenner, S.,Oguz, T., Bishop, J., Latif, M.A., and Rosentraub,Z., “A Review of the Levantine Basin Circulationand its Variability during 1985-1988”, Dynamics ofAtmosphere and Oceans, 15, 421-456, 1991.

Polat, C., “Nutrient and Organic Carbon Budgetsof the Sea of Marmara: A Progressive Effort onthe Biogeochemical Cycles of Carbon, Nitrogen andPhosphorus”, Ph.D. Thesis, Institute of Marine Sci-ences, Middle East Technical University, 215, 1995.

Polat, C.S., and Tugrul, S., “Nutrient and OrganicCarbon Exchanges between the Black and MarmaraSeas Through the Bosphorus Strait”, ContinentalShelf Research, 15 (9), 1115-1132, 1995.

Polat, S.C., Tugrul, S., Coban, Y., Basturk, O., andSalihoglu, I., “Elemental Composition of Seston andNutrient Dynamics in the Sea of Marmara”, Hydro-biologia, 363, 157-167, 1998a.

Polat, S.C., Tugrul, S., ve Basturk, O., “MarmaraDenizi (N,P) Dengelerine ait Ozet Bir Calısma”,Turkiye Kıyıları 98, Turkiyenin Kıyı ve Deniz Alan-ları II. Ulusal Konferansı ve Fuarı, 22-27 Eylul 1998,Ankara, Turkiye, Bildiriler Kitabı, Ozhan, E., (ed.),639-648, 1998b.

Redfield, A.C., Ketchum B.H., and Richards, F. A.,“The Influence of Organisms on the Composition ofSea Water”, In: The Sea, Hill, M.N., (ed.), Wiley-Interscience, NewYork, 2, 26-77, 1963.

Repeta, D.J., and Simpson D.J., “The Distributionand Recycling of Chlorophyll, Bacteriochlorophylland Carotenoids in the Black Sea”, Deep-Sea Re-search, 38, 969-984, 1991.

Salihoglu, I., Saydam, C., Basturk, O., Yılmaz, K.,Ediger, D., Hatipoglu, E., and Yılmaz, A., “Trans-port and Distribution of Nutrients and Chlorophyll-a by Meso-scale Eddies in the Northeastern Mediter-ranean”, Marine Chemistry, 29, 375-390, 1990.

Saydam, C., Tugrul, S., Basturk, O., and Oguz,T., “Identification of the Oxic/Anoxic Interface byIsopycnal Surfaces in the Black Sea”, Deep-Sea Re-search I, 40 (7), 1405-1412, 1993.

Shaffer, G., “Phosphate Pumps and Shuttles in theBlack Sea”, Nature, 321, 515-517, 1986.

Sur, H.I., Ozsoy, E., and Unluata U., “Simultane-ous Deep and Intermediate Depth Convection in theNorthern Levantine Sea, Winter 1992”, Oceanolog-ica Acta, 16 (1), 33-43, 1993.

Toggweiler, J.R.,“Carbon Overconsumption”, Na-ture, 363, 210-211, 1993.

Tugrul, S., Basturk, O., Saydam, C., and Yılmaz,A., “Changes in the Hydrochemistry of the BlackSea Inferred from Water Density Profiles”, Nature,359, 137-139, 1992.

Tugrul, S., Coban-Yıldız, Y., Ediger, D., ve Yılmaz,A., “Karadeniz, Marmara ve Akdenizde PartikulOrganik Madde Dagılımı ve Kompozisyonu”, I.Ulusal Deniz Bilimleri Konferansı, 30 Mayıs-2 Hazi-ran 2000, Kultur ve Kongre Merkezi, ODTU,Ankara, Bildiri Ozetleri Kitapcıgı, Uysal, Z., (ed.),19, 2000.

Tuncer, G., Karakas, T., Balkas, T.I., Gokcay, C.F.,Aygun, S., Yurteri, C., and Tuncel, G., “Land-BasedSources of Pollution Along the Black Sea Coast ofTurkey: Concentrations and Annual Loads to theBlack Sea”, Marine Pollution Bulletin, 36 (6), 409-423, 1998.

Vedernikov, V.I., and Demidov, A.B., “PrimaryProduction and Chlorophyll in the Deep Regions ofthe Black Sea”, Oceanology, 33, 229-235, 1993.

Vinagrodov, M. E., Sapaznikov, V. V., and Shushk-ina, E.A., “Ecosystems of the Open (Deep) Part ofthe Black Sea”, In: The Black Sea, Hagra, M., (ed.),12-41, 1992.

Yayla, M.K., ”Primary Production, Availability andUptake of Nutrients and Photo-Adaptation of Phy-toplankton in the Black Sea, the Sea of Marmaraand the Eastern Mediterranean”, Master Thesis,METU, Institute of Marine Sciences, 128, 1999.

Yılmaz, A., Ediger, D., Basturk, O., and Tugrul,S., “Phytoplankton Fluorescence and Deep Chloro-phyll Maxima in the Northeastern Mediterranean”,Oceanologica Acta, 17 (1), 69-77, 1994.

Yılmaz, A., Tugrul, S., Polat, C., Ediger, D., Coban,Y., and Morkoc, E., “On the Production, ElementalComposition (C,N,P) and Distribution of Photosyn-thetic Organic Matter in the Southern Black Sea”,Hydrobiologia, 363, 141-156, 1998a.

Yılmaz, A., Yunev, O.A., Vedernikov, V.I.,Moncheva, S., and Bologa, A.S., “Typical andExtreme Phenomena of Spatial Distribution ofChlorophyll-a in Various Seasons of 1990-1995 Pe-riod”, In: Ecosystem Modeling as a ManagementTool for the Black Sea, Ivanov, L.I., and Oguz, T.,(eds.), Kluwer Academic Publishers, Netherlands, 1,105-120, 1998b.

234

YILMAZ

Yılmaz, A., and Tugrul, S., “The Effect of Cold- andWarm- Core Eddies on the Distribution and Stoi-chiometry of Dissolved Nutrients in the Northeast-ern Mediterranean”, Journal of Marine Systems, 16(3-4), 253-268, 1998.

Zohary, T., and Robarts, R.D., “ExperimentalStudy of Microbial P Limitation in the EasternMediterranean”, Limnology and Oceanography, 43(3), 387-395, 1998.

235