The Danger in Our Coastal Waters During Climate Change: Benthic Dinoflagellates


Balcı M., Sezgin R., Durmuş T.

Türkiye Fikoloji Çalıştayı, Manisa, Turkey, 25 - 26 April 2024, pp.33-34

  • Publication Type: Conference Paper / Summary Text
  • City: Manisa
  • Country: Turkey
  • Page Numbers: pp.33-34
  • Istanbul University Affiliated: Yes

Abstract

In this study, benthic dinoflagellates, which are one of the key primary producers of the oceans and seas but have not been sufficiently researched in our coastal waters, were examined. Benthic and epiphytic dinoflagellate sampling was carried out in 4 different seasons at 16 stations determined especially in areas where mussel farms are located in the Western Black Sea, Marmara Sea and northern Aegean Sea. Dinoflagellates attract attention with their ability to play a role in harmful algal blooms and produce toxins. These organisms are an important component of phytoplankton due to their ability to adapt to very different environmental conditions, their habitat diversity, and their ecology based on broad niche preferences. However, approximately 10% of the 2000 described dinoflagellate species are benthic forms, and the species compositions of benthic habitats are quite different from those of planktonic habitats. Benthic forms of dinoflagellates, such as planktonic members, can also cause harmful algal blooms, but most studies emphasize planktonic species. Benthic and epiphytic dinoflagellate communities have been studied and described in detail mostly in tropical and subtropical waters, but their presence is also known in temperate and subarctic waters globally. Benthic and epiphytic toxic dinoflagellate species, whose distribution has expanded from tropical and subtropical waters to more temperate coastal areas, emerge as a potentially expanding global problem that needs to be seriously addressed. With the increase in sea water temperature resulting from global climate change and the "tropicalization" of the Mediterranean climate, which is known as temperate, tropical creatures spread and settled in the Mediterranean via the Suez Canal and the Strait of Gibraltar, and similarly, it is known that the Black Sea is becoming Mediterranean with the influx of species from the Mediterranean to the Black Sea. Gaps in regional knowledge regarding benthic dinoflagellates in Mediterranean coastal waters make it difficult to make predictions about future trends in BHAB formation in this region. The gaps in knowledge regarding the possible existence of benthic dinoflagellates in the coastal waters of the Black Sea are much greater than in the Mediterranean. In this study conducted in the Turkish coastal waters of the Western Black Sea, Marmara Sea and Northern Aegean Sea, Amphidinium, Coolia and Prorocentrum were the most common benthic dinoflagellates. As a result of the study conducted in four seasons, the lowest abundance level was recorded in Balıklıova (Urla/İzmir) with 7 cells/g dry weight Prorocentrum in November 2022, and the highest was recorded in Çandarlı (Dikili/İzmir) with 232971 cells/g dry weight Coolia. . During the study, only in August 2022 sampling, the benthic dinoflagellate group recorded at Bandırma, Erdek and Kepez sampling points with the highest 3284 cells/g dry weight and the lowest 67 cells/g dry weight was Amphidinium. Significant increases in benthic dinoflagellates are noteworthy, especially in the May 2022 period in the north of the Aegean Sea and in the August-November 2022 samples in the Western Black Sea samples. This study will provide information on the presence and distribution of these important benthic dinoflagellates in the coastal waters of Turkey and will form a basis for future research. Especially the Mediterranean and Black Sea regions being affected by climate change requires further research to understand the behavior of benthic dinoflagellates in these regions.

Bu çalışmada, okyanus ve denizlerin anahtar birincil üreticilerinden biri olan ancak kıyı sularımızda yeteri kadar araştırma konusu yapılmamış bentik dinoflagellatlar incelenmiştir. Batı Karadeniz, Marmara Denizi ve Ege Denizi’nin kuzeyinde özellikle midye çiftliklerinin bulunduğu alanlardan belirlenen 16 istasyonda 4 farklı mevsimde bentik ve epifitik dinoflagellat örneklemeleri gerçekleştirilmiştir. Dinoflagellatlar, zararlı alg artışlarında rol oynayan ve toksin üretebilen özellikleriyle dikkat çekmektedir. Bu organizmalar, çok farklı çevresel koşullara uyum sağlama yetenekleri, habitat çeşitliliği ve geniş niş tercihlerine dayanan ekolojilerinden dolayı fitoplanktonun önemli bir bileşenidir. Bununla birlikte, tanımlanmış 2000 dinoflagellat türünün yaklaşık % 10'u bentik formdur ve bentik habitatların tür kompozisyonları, planktonik habitatlarınkinden oldukça farklıdır. Dinoflagellatların planktonik üyeleri gibi bentik formları da zararlı alg atışlarına neden olabilmekte, ancak yapılan çalışmaların çoğu planktonik türlere vurgu yapmaktadır. Bentik ve epifitik dinoflagellat toplulukları detaylı şekilde daha çok tropikal ve subtropikal sularda çalışılmış ve tanımlanmıştır, ancak küresel olarak ılıman ve subarktik sularda da varlıkları bilinmektedir. Tropikal ve subtropikal sulardan daha ılıman kıyısal alanlara doğru dağılımları genişlemiş olan bentik ve epifitik toksik dinoflagellat türleri, üzerine ciddiyetle eğilinmesi gereken ve potansiyel olarak genişleyen küresel bir sorun olarak ortaya çıkmaktadır. Küresel iklim değişikliğinden kaynaklanan deniz suyu sıcaklığı artışı ile ılıman olarak bilinen Akdeniz ikliminin "tropikalleşmesi" ile tropikal canlıların Süveyş Kanalı ve Cebelitarık Boğazı yoluyla Akdeniz’de yayılarak yerleştikleri ve benzer şekilde, Akdeniz'den Karadeniz'e doğru olan tür akını ile de Karadeniz'in Akdenizleştiği bilinmektedir. Akdeniz kıyı sularında bentik dinoflagellatlar ile ilgili bölgesel bilgi boşlukları bu bölgede BHAB oluşumuna ilişkin eğilimlerin gelecekte nasıl olacağına dair tahminler yürütülmesini güçleştirmektedir. Karadeniz kıyı sularında bentik dinoflagellatların olası varlığına dair bilgi boşlukları ise Akdeniz’e göre çok daha fazladır. Türkiye kıyı sularında Batı Karadeniz, Marmara Denizi ve Kuzey Ege Denizi’nde yürütülen bu çalışmada Amphidinium, Coolia ve Prorocentrum en sık rastlanılan bentik dinoflagellatlardan olmuştur. Dört mevsim yürütülen çalışma sonucunda Kasım 2022’de en düşük bolluk seviyesi 7 hücre/g kuru ağırlık Prorocentrum ile Balıklıova’da (Urla/İzmir), en yüksek ise 232971 hücre/g kuru ağırlık Coolia ile Çandarlı’da (Dikili/İzmir) kaydedilmiştir. Çalışma süresince sadece Ağustos 2022 örneklemesinde Bandırma, Erdek ve Kepez örnekleme noktalarında en yüksek 3284 hücre/g kuru ağırlık ve en düşük 67 hücre/g kuru ağırlık ile kaydedilen bentik dinoflagellat grubu ise Amphidinium olmuştur. Ege Denizi’nin kuzeyinde özellikle Mayıs 2022 döneminde, Batı Karadeniz örneklemelerinde ise Ağustos-Kasım 2022 örneklemelerinde bentik dinoflagellatların belirgin artışları dikkat çekmektedir. Bu çalışma, Türkiye'nin kıyı sularında bu önemli bentik dinoflagellatların mevcudiyeti ve dağılımı konusunda bilgiler sunarken, gelecekteki araştırmalar için bir temel oluşturacaktır. Özellikle Akdeniz ve Karadeniz'in iklim değişikliğinden etkilenmesi, bu bölgelerdeki bentik dinoflagellatların davranışlarını anlamak için daha fazla araştırma gerektirmektedir.