Analysis of Meteorological Variables During Mucilage in the Marmara Region

Abstract

While the mucilage problem has been generally observed in the Adriatic Sea for many years, a mucilage disaster has also been observed in the Marmara Sea due to the increase in sea water temperatures in 2021 and the accompanying sea pollution. While the first mucilage formation observed in the Marmara Sea occurred between 2007 and 2008 covering the area from the Dardanelles to the Gulf of Izmit, the mucilage formation observed in 2021 covers the entire Marmara Sea and it has been recorded that mucilage can be seen up to 34 meters from the bottom of the sea. It is known that the most important factor in the mucilage phenomenon in the Marmara Sea is marine pollution. However, although sea pollution alone is not a sufficient reason, when we look at the periods and regions where mucilage appeared in the past, we can say that it generally occurred in warm periods and warm seas. In this study, it was explained by data that the mucilage phenomenon that took place in the Marmara Sea in 2021 was not only caused by marine pollution, but also those meteorological variables had a great impact on mucilage formation. In order to determine whether meteorological variables such as sea water temperature, air temperature, wind speed and atmospheric blocking have an effect on mucilage, they were compared with the long-term average and it was explained how meteorological variables affected mucilage. For sea water temperatures, we see that sea water temperatures were higher than seasonal norms for all three stations used in May, when mucilage was observed intensively. When we examined the data for air temperatures, it was observed that it was generally warmer than the seasonal norms throughout 2021, and especially in May, the air temperatures were higher than the long-term average in three stations. Average wind speed varies between 1.9 m/s and 3.2 m/s for all three stations in May. These values are called breeze in Bofor wind scale. This lack of wind prevented the mucilage from dispersing in places where it formed, causing mucilage to accumulate.

Keywords

• marmara sea
• mucilage
• sea water temperature
• temperature
• wind

Marmara Bölgesi’nde Görülen Müsilaj Sırasında Meteorolojik Değişkenlerin Analizi

Abstract

Uzun yıllardır Adriyatik denizinde müsilaj sorunu genel olarak gözükmekte iken 2021 yılı içerisinde yaşanan deniz suyu sıcaklıklarındaki artış ile beraberinde gelen deniz kirliliği sebeplerinden dolayı Marmara Denizi’nde de müsilaj felaketi görülmüştür. Marmara Denizi’nde gözlemlenen ilk müsilaj oluşumu 2007- 2008 yılları arasında, Çanakkale Boğazı’ndan İzmit Körfezi’ne kadar olan alanı kapsamakta iken 2021 yılı içerisinde gözlemlenen müsilaj oluşumu tüm Marmara Denizi’ni kapsamakla birlikte denizin tabanından 34 metreye kadar müsilajın görülebildiği kayıt edilmiştir. Marmara Deniz’inde gözlemlenen müsilaj olayının gerçekleşmesinde en önemli unsurun deniz kirliliği olduğu bilinmektedir. Ancak deniz kirliliği tek başına yeterli bir sebep olmamakla birlikte geçmişte müsilajın görüldüğü dönemler ve bölgeler incelendiğinde genel olarak sıcak dönemlerde ve sıcak denizlerde oluştuğu söylenebilir. Bu çalışmada, 2021 yılında Marmara Denizi’nde gerçekleşen müsilaj olayın yalnızca deniz kirliliğinin neden olmadığı, müsilaj oluşumunda meteorolojik değişkenlerin de büyük bir etkisi olduğu gerekli analizlerle açıklanmıştır. Deniz suyu sıcaklığı, hava sıcaklığı, rüzgâr şiddeti ve atmosferik engelleme gibi meteorolojik değişkenlerin müsilaj üzerinde etkisinin olup olmadığını tespit edebilmek amacıyla uzun dönem ortalamasıyla karşılaştırılmış ve meteorolojik değişkenlerin, müsilajı ne denli etkilediği açıklanmıştır. Deniz suyu sıcaklıkları için yapılan hesaplamalarda müsilajın yoğun olarak gözlemlendiği Mayıs ayında deniz suyu sıcaklıklarının kullanılan üç istasyon için de mevsim normallerinden daha yüksek olduğu görülmüştür. Hava sıcaklıkla verileri incelendiğinde genel olarak tüm 2021 yılı boyunca mevsim normallerinden daha yüksek sıcaklıkların gözlemlendiğini, özellikle Mayıs ayında üç istasyon içinde hava sıcaklıklarının uzun dönem ortalamasından daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Ortalama rüzgâr şiddeti Mayıs ayında üç istasyon için de ortalama 1,9 m/s ile 3,2 m/s arasında değişkenlik göstermektedir. Bu değerler Bofor rüzgâr skalasında esinti olarak adlandırılmaktadır. Rüzgârın bu kadar az olması müsilajın oluştuğu yerlerde, dağılmasını engelleyerek müsilajın birikmesine neden olmuştur.

Keywords

• deniz suyu sıcaklığı
• marmara denizi
• müsilaj
• rüzgar
• sıcaklık

References

1. Alldredge AL., Silver MW. (1988). Characteristics, Dynamics and significance of marine snow, Progress in Oceanography, 20, 41-82. doi:10.1016/S0278-4343(97)00009-5.
2. Altıok H., Dökümcü K., Mutlu S., Öztürk İD., Ediger D., Yüksek A. (2021). İstanbul Boğazı ve Marmara Denizi’nde İklim Değişikliği Göstergeleri, Eds. Salihoğlu, B., Öztürk, B. (Ed.) 2021. İklim Değişikliği ve Türkiye Denizleri Üzerine Etkileri, Türk Deniz Araştırmaları Vakfı (TÜDAV) Yayın no: 60, s48-62. İstanbul, Türkiye.
3. Buzzelli E., Gianna R., Marchori E., Bruno M. (1997). Influence of nutrient factors on production of mucilage by Amphora coffeaeformis var. Perpusilla, Continental Shelf Research. 17, 1171–1180. doi:10.1016/S0278-4343(97)00009-5.
4. Danovaro R., Umani SF., Pusceddu A. (2009). Climate change and the potential spreading of marine mucilage and microbial pathogens in the mediterranean sea, PLoS ONE, 4(9). doi: 10.1371/journal.pone.0007006
5. De Lazzari, A., Berto, D., Cassin, D., Boldrin, A., Giani, M. (2008). Influence of winds and oceanographic conditions on the mucilage aggregation in the Northern Adriatic Sea in 2003–2006, Marine Ecology, 29(4), 469-482.
6. Edwards E. (2016). Impacts and effects of ocean warming on plankton. Explaining ocean warming: Causes, scale, effects and consequences (ss. 75-86). Ed. Laffoley, D., Baxter, J.M. Gland, Switzerland: IUCN.
7. Fonda Umani S., Ghirardelli E., Specchi M. (1989). Gli episodi di “mare sporco” nell’Adriatico dal 1729 ai giorni nostri. Regione Autonoma Friuli Venezia Giulia. Direzione Regionale dell’Ambiente, 178s.
8. Kam E., Yümün ZÜ. (2021). Marmara Denizi'nde Müsilaj Sorunu ve Çözüm Yöntemleri, Turkish Academy of Sciences

9. MGM (2019). www.mgm.gov.tr. Alındığı tarih: 01.06.2022
10. Negro PD., Crevatin E., Larato C., Ferrari C., Totti C., Pompei M., Giani M., Berto D., Umani, SF. (2005). Mucilage microcosms, Science of the Total Environment, 353; 258-269.
11. NOAA (2019). https://www.ncei.noaa.gov/. Alındığı tarih: 01.06.2022
12. Orman ve Su İşleri Bakanlığı (OSB), (2013). Su Yönetimi Daire Başkanlığı, Marmara Denizi kirlilik raporu.
13. Öztürk İ., Şeker M. (2021). Marmara Deniz Ekolojisi; Deniz Salyasının Oluşumu, Etkileşimleri ve Çözüm Önerileri, Turkish Academy of Sciences.
14. Russo A., Maccaferri S., Djakovac T, Precali R., Degobbis D., Deserti M., Paschini E., Lyons, D. M. (2005). Meteorological and oceanographic conditions in the northern Adriatic Sea during the period June 1999–July 2002: Influence on the mucilage phenomenon, Science of The Total Environment, 353(1-3), 24-38. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2005.09.058
15. Tüfekci V., Balkis N., Polat Beken Ç., Ediger D., Mantikci, M. (2010). Phytoplankton composition and environmental conditions of a mucilage event in the Sea of Marmara, Turkish Journal of Biology, 34, 199-210.
16. Urbani R., Magaletti E., Sist P., Cicero, AM. (2005). Extracellular carbohydrates released by the marine diatoms Cylindroteca closterium, Thalassiosira pseudonana and Skeletonema costatum: effect of P-depletion and growth status, Science of the Total Environment. 353, 300–306. doi:10.1016/j.scitotenv.2005.09.026
17. Yilmaz IN. (2015). Collapse of zooplankton stocks during Liriope tetraphylla (Hydromedusa) blooms and dense mucilaginous aggregations in a thermohaline stratified basin, Marine Ecology, 36, 595-610. doi:10.1111/maec.12166
18. URL-1, https://www.mgm.gov.tr/veridegerlendirme/il-ve-ilceler-istatistik.aspx?k=K, (Erişim tarihi: 11.11.2021).