Bu doktora araştırmasının temel hedefi, çoklu stresörler (sıcaklıktaki artış, ötrofikasyon ve hidrolojideki değişiklikler) ile fitoplankton topluluğu ve boyut yapısı veya klorofil-a arasındaki ilişkiyi incelemektir. Bu, anlayışımızı basit tekli stres etkeni çalışmalarından, bir dizi yaklaşım ve ölçek kullanan dinamik, çoklu stres etkeni çalışmalarına doğru genişletir. Bu çalışmada üç farklı yaklaşım kullanılmıştır: bir sıcak hava dalgası dahil olmak üzere iki besin ve üç sıcaklık seviyesi içeren kısa süreli bir mezokozm deneyi, iki besin ve iki sıcaklık seviyesi içeren uzun süreli bir mezokozm deneyi ve birbirine bağlı iki yarı kurak Akdeniz göllerinin uzun vadeli su ve besin bütçeleri ile klorofil-a ve göl içi besin tuzu konsantrasyonlarının zaman serisi analizi.
Düşük besin tuzu koşullarında cins çeşitliliği daha fazla gözlemlenmişken, yüksek besin tuzu koşulları, fitoplankton taksonları ve cins çeşitliliği üzerinde olumsuz bir etki yaratmıştır. Bu koşullar çoğunlukla siyanobakteri hakimiyeti sebep olarak bu grubun toksik olan türlerini de artırma eğilimi göstermiştir. Fitoplankton topluluk yapısının yüksek sıcaklıklara duyarlılığı, besin tuzu mevcudiyetine bağlıdır. Çalışma, tatlı su ekosistemlerinin fitoplankton topluluğunun besin konsantrasyonları daha düşük olan ortamlarda ısınmaya ve sıcak hava dalgalarına karşı artan savunmasızlığını ortaya çıkarmıştır.
Çoklu stres faktörlerinin fitoplankton boyut yapısı üzerine etkilerini genellemek zordur; beklenilenin artan sıcaklıklarla boyut yapısında azalması olsa da, yüksek sıcaklıkların fitoplankton boyut yapısı üzerinde hem artırıcı hem de azaltıcı etkileri gözlenmiştir. Yüksek sıcaklıkların bu etkileri, farklı besin konsantrasyonlarına göre değişmektedir.
Sonraki on yıllarda, yarı kurak Akdeniz iklimleri için iklim değişikliği senaryoları ile buharlaşmanın artması ve daha az yağışın olacağı tahmin edilmektedir. Bu sığ göller için ciddi bir tehdit oluşturmakta ve, su ve besin bütçelerine bağlı olarak su kalitesi üzerinde olumsuz etkileri olabilmektedir. Girdilerle göle gelen besin tuzu miktarı azalsa bile, yarı kurak iklimlerdeki sığ göllerin besin konsantrasyonları, düşük yağış koşullarında artabilir; bu artışlar, artan iç yükleme ve buharlaşmayla su kaybından kaynaklanan besin birikimi ile ilişkilidir.
Besin tuzu miktarının kontrolü, su yönetimi ve tatlı sulardaki siyanobakteri bolluğunu azaltmak için en bariz strateji olmaya devam etmektedir ve bu, daha sıcak bir iklimde daha da önemli hale gelmektedir.
|
In this Ph.D.-research, the main aim was to study the relationship between multiple stressors (increase in temperature, eutrophication and changes in hydrology) and phytoplankton community and size structure or chlorophyll-a. This expands our understanding from simple single stressor studies to dynamic, multiple-stressor studies using a range of approaches and scales. Three approaches were used in the present study: a short-term mesocosm experiment with two nutrient and three temperature levels including one month heat wave; a long-term mesocosm experiment with two nutrient and two temperature levels; and time series analysis of chloropyll-a and in-lake nutrient concentrations with long-term water and nutrient budgets of two inter-connected semi-arid Mediterrenean lakes.
High nutrient conditions were mostly dominated by cyanobacteria with a tendency of increasing toxic cyanobacteria species which had a negative effect on phytoplankton taxa and genus richness, while low nutrient conditions were richer in genera. The sensitivity of the phytoplankton community structure to high temperatures depends on nutrient availability. The study revealed the increasing vulnerability of freshwater ecosystems phytoplankton community to warming as well as heatwaves with declining nutrient concentrations.
It is hard to generalise phytoplankton size responses to multiple stressors; both increasing and decreasing effects of higher temperatures on phytoplankton size structure were observed although the expectations was a reduction with increasing temperatures. These effects of higher temperatures vary with the different nutrient cncentrations.
In the following decades, increased evaporation and less precipitation are predicted by climate change scenarios for semi-arid Mediterrenean climates. This poses a serious threat to shallow lakes and could have negative effects on the water quality depending on the water and nutrient balance. Even with modest external loading, the nutrient concentrations in shallow lakes in semi-arid climates can rise under low precipitation; these peaks are associated with increasing internal loading and nutrient accumulation from evaporative water loss.
Nutrient control remains the most obvious mitigation strategy for water management and to lower the abundance of cyanobacteria in freshwaters, and this becomes even more crucial in a warmer climate. |