İçeriğe geç

Nicel araştırma makalesi incelemesi

Avustralya'nın Tropikal Açık Denizlerindeki Batık Karbonat Banklarının Pelajik Megafaunayı Bir Araya Getirici Etkisi

Deniz biyoçeşitliliğinin korunması ulusal ve uluslararası politikaların temel taşlarından biridir. Ancak açık deniz ve pelajik ortamların geniş ölçekli takibindeki zorluklar, etkili koruma stratejilerinin geliştirilmesini engellemektedir.

Yazar
Phil J. Bouchet et al.
Yayın
Tarih
2020
01

Makalenin Kapsamı ve Akademik İçeriği

Küresel ölçekte deniz biyoçeşitliliğinin korunması, uluslararası ekolojik yönetim politikalarının öncelikli gündem maddelerinden birini oluşturmaktadır. Ancak açık denizlerin ve uzak pelajik ekosistemlerin izlenmesindeki pratik ve lojistik engeller, ampirik temelli kararlar alınmasını ciddi ölçüde sınırlamaktadır. Kuzeybatı Avustralya'da yer alan Oceanic Shoals Deniz Koruma Alanı (AMP), karmaşık deniz tabanı morfolojisine sahip olmasına rağmen, pelajik yaban hayatının dağılımı ve ekolojik süreçleri açısından literatürde büyük bir veri eksikliğiyle karşı karşıyadır. Bu durum, koruma alanındaki Wallacean bilgi açığını derinleştirerek ekolojik izleme ve performans değerlendirmelerini güçleştirmekte ve insan faaliyetlerinin yönetimi için bilimsel bir temel oluşturulmasını engellemektedir.

Bu bilimsel boşluğu gidermeyi amaçlayan çalışmada, Oceanic Shoals Deniz Koruma Alanı'nın batı kesimindeki pelajik ekosistemi haritalandırmak ve deniz tabanı jeomorfoloji ile megafauna dağılımı arasındaki ilişkileri çözümlemek hedeflenmiştir. Araştırma kapsamında, tahribatsız bir yöntem olan orta su yemli uzak sualtı video sistemleri (mid-water BRUVS) kullanılarak üç farklı örnekleme alanında 116 istasyonda gözlemler gerçekleştirilmiştir. İstasyon konumları, coğrafi olarak dengeli ve istatistiksel açıdan güçlü bir örnekleme sağlayan Genelleştirilmiş Rassal Mozaik Tabakalı Tasarım (GRTS) yaklaşımıyla belirlenmiştir. Topografik değişkenleri elde etmek amacıyla yüksek çözünürlüklü çok hüzmeli sonarla (multibeam) deniz tabanı taranmış ve elde edilen batimetri ile akustik geri saçılım verileri habitat modellerine entegre edilmiştir.

Araştırma sonuçunda, küçük yem balıklarından büyük köpekbalığı ve vatozlara kadar uzanan 13 familyaya ait toplam 30 pelajik omurgalı türü ve 1.693 birey kayıt altına alınmıştır. İstatistiki seyreltme (rarefaction) analizleri bölgede toplam 48'e yakın türün bulunabileceğini öngörerek buranın önemli bir biyoçeşitlilik rezervuarı olduğunu kanıtlamıştır. Geliştirilen genelleştirilmiş katkı karma modelleri (GAMM), pelajik tür zenginliğinin ve bağıl bolluğunun batık karbonat banklarının yakınlarında belirgin şekilde arttığını göstermiştir. Özellikle derinlik ve akustik geri saçılımın doğrusal olmayan etkileşimi, sığ ve sert zemin yapısına sahip karbonat banklarının pelajik megafaunayı bir araya toplayan birer ekolojik odak noktası işlevi gördüğünü ortaya koymuştur.

Bulgular, batık karbonat yapılarının lokal akıntıları değiştirerek besin yönünden zengin bir dikey karışıma yol açtığı ve bu durumun bentik-pelajik kenetlenme yoluyla üst trofik düzeydeki avcıları cezbettiği argümanını desteklemektedir. Bu durum, koruma alanının IUCN kırmızı listesindeki deniz kaplumbağaları için uzak bir beslenme alanı, bazı deniz memelileri için ise potansiyel bir üreme habitatı olduğunu göstererek literatürdeki bölgesel veri kıtlığını gidermektedir. Çalışma, tahribatsız örnekleme teknikleri ile yüksek çözünürlüklü jeomorfolojik haritalamanın bir arada kullanılmasının, açık deniz koruma alanlarının sınırlandırılması ve bölgeleme kararlarında veri eksikliği yaşayan karar vericilere pratik ve tekrarlanabilir bir metodolojik rehber sunduğunu ortaya koymaktadır.

Araştırmanın amacı

Deniz tabanı jeomorfolojisinin, özellikle batık karbonat banklarının, pelajik megafauna topluluklarının kompozisyonu, zenginliği ve bağıl bolluğu üzerindeki etkisini ortaya koyarak Oceanic Shoals AMP genelinde pelajik yaban hayatının mekansal örüntülerine ilişkin ilk tahribatsız temel değerlendirmeyi sunmaktır(Bouchet et al., 2020).

İnceleme ve modelleme yöntemi

Bu araştırmada, batık karbonat banklarının pelajik megafauna üzerindeki etkilerini incelemek üzere tahribatsız su ortası yemli uzaktan sualtı video sistemleri (mid-water BRUVS) ve yüksek çözünürlüklü çok hüzmeli batimetri (multibeam) haritalama yöntemleri birleştirilerek bütünsel bir tahminsel modelleme yaklaşımı benimsenmiştir(Bouchet et al., 2020).

Kuramsal ve kavramsal çerçeve

Çalışma, deniz ekolojisinde peyzaj ekolojisi prensiplerini ve habitat heterojenliği hipotezini temel almaktadır. Topografik karmaşıklığın, özellikle batık karbonat bankları ve pinnacellar gibi dik yükseltilerin, lokal akıntı sistemlerini değiştirerek (akıntı yükselmesi, girdap oluşumu) pelajik ekosistemlerde üretkenliği artırdığı ve böylece üst trofik düzeylerdeki megafauna türleri için beslenme, barınma ve üreme alanları oluşturduğu varsayılmaktadır.

Makalenin ele aldığı literatür

Mevcut literatürde pelajik ortamların örneklenmesindeki lojistik zorluklar ve maliyetler nedeniyle ciddi veri eksiklikleri (özellikle Linnean ve Wallacean bilgi açıkları) vurgulanmaktadır. Timor Denizi'nin deniz memelileri, elasmobranşlar ve deniz sürüngenleri açısından önemi bilinmekle birlikte, ampirik veriler yetersizdir. Çalışma, tahribatsız bir örnekleme yöntemi olan orta su BRUVS tekniğini kullanarak, derinliğe bağlı demersal video sınırlılıklarını aşmayı ve habitat bazlı uzamsal tahmin modelleri aracılığıyla literatürdeki bu boşluğu doldurmayı hedeflemektedir.

Araştırma Tasarımı

Evren veya inceleme alanı
Avustralya'nın tropikal kuzeybatısında yer alan Oceanic Shoals Deniz Parkı'ndaki pelajik omurgalı yaban hayatı toplulukları.
Örneklem veya araştırma materyali
Araştırma kapsamında üç ayrı örnekleme alanında gerçekleştirilen toplam 116 istasyondaki 368.5 saatlik su ortası yemli video kaydı ile elde edilen 1693 bireysel organizma gözlemi.
Veri toplama süreci
Kongsberg EM3002D multibeam sonar sistemi ile elde edilen deniz tabanı derinlik ve akustik geri saçılım (backscatter) verileri ile GoPro Hero2 kameralarıyla donatılmış mid-water BRUVS düzeneklerinden elde edilen 190'ar dakikalık video kayıtları ve fırsatçı görsel gözlemler.
Veri analiz yöntemi
SeaGIS EventMeasure yazılımı ile video analizleri yapılmış; tür zenginliği tahmini için iNEXT paketinde örnek tabanlı seyreltme (rarefaction) eğrileri oluşturulmuş; bank üzerindeki ve dışındaki topluluk yapıları arasındaki farklar PERMANOVA ile test edilmiş; çevresel değişkenlerin bolluk ve zenginlik üzerindeki etkileri mgcv paketiyle genelleştirilmiş eklemeli karma modeller (GAMM) kullanılarak mekansal olarak modellenmiştir.
Bağıl bolluk (MaxN)Tür zenginliğiJeomorfolojik birimler (Karbonat bankları)Akustik geri saçılım (Backscatter)Deniz tabanı derinliğiTrofik düzey (Trophic level)

Araştırmanın Bulguları

01

Batık karbonat bankları üzerinde ve çevresinde tespit edilen pelajik topluluk yapısı, bankların dışındaki açık düzlüklerde yer alan topluluklardan istatistiksel olarak anlamlı derecede farklılaşmaktadır(Bouchet et al., 2020).

02

Genelleştirilmiş eklemeli karma modelleme sonuçlarına göre, hem tür zenginliği hem de pelajik megafaunanın bağıl bolluğu, sığ derinliklerde yer alan yüksek akustik geri saçılımlı karbonat banklarının yakınlarında belirgin bir artış eğilimi göstermektedir(Bouchet et al., 2020).

03

Bolluk modelleri, daha karmaşık ve konveks deniz tabanı topoğrafyasına (yüksek eğrilik değerleri ve büyük ölçekli topoğrafik konum indeksi) sahip alanların üzerinde pelajik omurgalı yoğunluğunun daha yüksek olduğunu göstermektedir(Bouchet et al., 2020).

04

Ortalama trofik seviyesi 3.5 ve üzerinde olan üst düzey predatörlerin mekansal dağılım örüntüleri, batık bankların kenarlarında ve yamaçlarında yoğunlaşarak bölgesel bentik-pelajik etkileşime işaret etmektedir(Bouchet et al., 2020).

02

Bulguların Tartışılması ve Araştırmanın Sonucu

Bulguların Yazarlar Tarafından Yorumlanışı

Sualtı video gözlemlerinden elde edilen veriler, Oceanic Shoals bölgesindeki batık karbonat banklarının pelajik megafauna ve diğer omurgalı türleri için önemli birer birleşme noktası olduğunu göstermektedir. Araştırma alanında kaydedilen 32 omurgalı taksonunun dağılımı, bu sığ ve sert substratlı yapıların biyolojik çeşitliliği barındırma kapasitesinin yüksekliğine işaret etmektedir.

Yazarlar, bankların predatörleri ve diğer büyük deniz canlılarını çekmesini, bu yapıların sunduğu yüksek yapısal karmaşıklığa bağlamaktadır. Karbonat banklarının sığ kısımlarında gelişen yoğun sünger ve mercan toplulukları, av konumundaki küçük balıklar için sığınak oluşturarak bentik-pelajik besin zinciri halkalarını birbirine bağlamakta ve predatörler için verimli beslenme fırsatları sunmaktadır.

Elde edilen mekansal modelleme bulguları, özellikle bankların yamaçlarında ve kenar sınırlarında bağıl bolluğun zirve yaptığını ortaya koymaktadır. Bu durum, güçlü gelgit akıntılarının batık topoğrafyaya çarpmasıyla tetiklenen lokal türbülanslı karışımların ve kriptik yukarı doğru su hareketlerinin (upwelling), birincil ve ikincil üretkenliği besleyerek pelajik besin ağını desteklediği teziyle açıklanmaktadır.

Tartışma bölümünde, koruma alanının açık deniz kısımlarında insan faaliyetlerinin ve yasadışı avcılık baskısının arttığı vurgulanarak, batık bankların ekolojik önemine rağmen koruma derecesi yüksek bölgelerde yeterince temsil edilmediği belirtilmektedir. Çok hüzmeli akustik haritalama ile tahribatsız BRUVS yöntemlerinin entegrasyonu, veri kıtlığı olan deniz koruma alanlarında hızlı ve etkin yönetim kararları alınmasına olanak tanımaktadır.

Bulguların Önceki Araştırmalarla Karşılaştırılması

Yazarlar, Oceanic Shoals bölgesinde tahmin edilen asimptotik tür zenginliği değerlerinin (yaklaşık 38 tür), benzer enlemlerdeki diğer açık deniz biyolojik çeşitlilik sıcak noktalarıyla tutarlılık gösterdiğini ortaya koyarak, Worm ve meslektaşlarının küresel predatör çeşitliliği örüntüleri konusundaki bulgularını yerel ölçekte desteklemektedir(Bouchet et al., 2020).

Yazarlar, karbonat banklarının pelajik megafaunayı çekme rolünü, Thums ve arkadaşlarının yassı sırtlı deniz kaplumbağalarının Oceanic Shoals bölgesindeki karmaşık deniz tabanı yapılarını beslenme alanı olarak kullandığı yönündeki göç ve beslenme davranışı bulgularıyla ilişkilendirerek doğrulamaktadır(Bouchet et al., 2020).

Sonuç Bölümünün Sunduğu Çıkarımlar

Batık karbonat bankları, karmaşık topoğrafyaları ve destekledikleri zengin bentik epifauna sayesinde pelajik megafauna için kritik toplanma ve beslenme alanları olarak işlev görmektedir. Bu çalışma, yüksek çözünürlüklü deniz tabanı haritalandırması ile yemli sualtı video gözlemlerinin birleştirilmesinin, veri eksikliği yaşanan koruma alanlarında ekolojik süreçlerin anlaşılması ve mekansal yönetim kararlarının desteklenmesi için son derece güçlü ve tahribatsız bir araç sunduğunu ortaya koymaktadır(Bouchet et al., 2020).

Literatür Taraması İçin Sunduğu Çerçeve

Bu çalışma, acik deniz pelajik ekosistemlerinde veri kitligi (Wallacean ve Linnean eksiklikleri) nedeniyle yasanan yönetimsel ve bilimsel acmazlari asmak için yenilikci bir metodolojik çerçeve sunmaktar. Literatürde genellikle bentik habitata odaklanan koruma çalışmalarini, su kolonunun ust katmanlarina tasiyarak derinlik ve akustik geri sacilim verileriyle pelajik megafauna dagilimini ilişkilendirmektedir. Bu yonuyle çalışma, pelajik canlilarin dagilimini sadece su kutlesi parametreleriyle degil, sualtindaki batik karbonat banklari ve yukseltiler gibi kalici jeomorfolojik yapilarla açıklayarak literatüre güçlü bir mekansal ekoloji perspektifi kazandirmaktadir.

Çalışma, acik denizlerde predatorlerin ve megafaunanın seamountlar gibi dik topografik yapilar etrafinda kumelendigini gösteren önceki literatür bulgularını (ornegin Worm vd., 2003, 2005; Morato vd., 2010) doğrulamakta ve genisletmektedir. Ancak bu çalışmalardan farklı olarak, sadece balikcilik verilerine dayanmak yerine, tahribatsiz bir yöntem olan pelajik yemli uzaktan kumandali sualti video sistemlerini (mid-water BRUVS) yüksek cozunurluklu cok huzmeli akustik batimetriyle doğrudan birlestirerek mikro-mekansal ölçekte analizler sunmaktadir. Bu sayede, literatürdeki dolayli gozlemlere dayalı varsayimlar ilk kez doğrudan ampirik ve gorsel kanıtlarla desteklenmistir.

Bu makale, veri eksikligi olan genis koruma alanlarinda (AMP) mekansal planlama ve koruma bölgelendirme çalışmalari yuruten araştırmacilar için kapsamli bir metodolojik referans niteligindedir. Cok disiplinli bir saha seferiyle elde edilen fiziki ve biyolojik verilerin butunlesik modelleme (GAMM) süreçlerinde nasıl kullanılacagini göstererek gelecekteki literatür taramalarina güçlü bir metodolojik sentez sunar. Ayrıca tropikal Avustralya sularindaki (Timor Denizi) pelajik megafaunaya dair ilk sistematik veri tabanini sunarak, acik deniz biyocografyasini inceleyen derleme makalelerine ampirik girdi sağlar.

Kaynakça

  1. Worm, B., Sandow, M., Oschlies, A., Lotze, H. K., Myers, R. A. (2005). Global patterns of predator diversity in the open oceans. Science, 309(5739), 1365-1369.
  2. Thums, M., Waayers, D., Huang, Z., Pattiaratchi, C., Bernus, J., Meekan, M. (2017). Environmental predictors of foraging and transit behaviour in flatback turtles Natator depressus. Endangered Species Research, 32, 333-349.
03

Tez ve Makale Araştırmalarında Kullanım

Makalenin doğrulanmış yöntemi, bulguları ve kuramsal çerçevesi; tez ve makale çalışmalarında kullanılacağı bölümle birlikte aşağıdaki üç araştırma taslağına dönüştürülmüştür.

01

Tez veya makalede kullanım · Literatüre Review

Batik jeomorfolojik yapilar, acik deniz pelajik ekosistemlerinde megafauna ve predator turleri için kritik birer toplanma alani olarak islev gormektedir.

Bu iddia, okyanuslardaki biyolojik cesitlilik sicak noktalarinin mekansal dagilimini açıklarken batik karbonat banklarinin islevini göstermek için kullanılacaktir(Bouchet et al., 2020).

Ege Denizi Batik Volkanik Yapilarinin Pelajik Predator Dagilimina Etkisinin Orta Su BRUVS Yöntemiyle Incelenmesi

Araştırma sorusu
Ege Denizi'ndeki batik volkanik tepeler ve yukseltiler, ust duzey pelajik predatorlerin mevsimsel zenginligini ve bollugunu etkilemekte midir?
Yöntem taslağı
Ege Denizi'ndeki 3 farklı batik volkanik bölgede, rastgele tabakali örnekleme tasarimiyla (GRTS) belirlenen istasyonlarda, her mevsim 120 dakikalik orta su BRUVS cihazlari konumlandirilacaktir. Örneklem buyuklugu veri doygunlugu analizine gore belirlenecektir. Toplanan video kayitlarindan elde edilen MaxN degerleri, cok huzmeli akustik batimetriden türetilen derinlik ve egrilik verileriyle genellestirilmis eklemeli karma modeller (GAMM) aracıligiyla analiz edilecektir.

Makaleyle bağlantısı: Makalede batik karbonat banklarinin pelajik megafaunayi bir araya getirici etkisini kanıtlayan metodoloji ve GAMM modelleme yaklaşimi, Turkiye denizlerindeki benzer batik topografik yapilarin ekolojik rolunu test etmek üzere uyarlanmistir(Bouchet et al., 2020).

02

Tez veya makalede kullanım · Method

Acik okyanus ekosistemlerinde pelajik canli topluluklarinin tahribatsiz izlenmesinde yemli sualti video sistemleri (mid-water BRUVS) standartlastirilmis bir izleme yöntemidir.

Acik denizlerde biyolojik örnekleme yöntemlerinin tasarimi ve doğrulanmasi tartisilirken bu çalışmanın metodolojik altyapisindan yararlanilacaktir(Bouchet et al., 2020).

Akdeniz'deki Deniz Koruma Alanlarinda Pelajik Megafauna Izleme Çalışmalarında Yemli Video Tasarimlarinin Standardizasyonu

Araştırma sorusu
Akdeniz okyanusal sartlarinda orta su BRUVS uygulamalarında en uygun yem tipi ve asgari video kayit suresi ne olmalidir?
Yöntem taslağı
Fethiye-Gocek Ozel Çevre Koruma Bölgesi sınırlarinda, farklı derinlik tabakalarinda (20m, 50m, 100m) 30 bagimsiz istasyonda deneysel BRUVS istasyonlari kurulacaktir. Örneklem buyuklugu guc analizi ile tayin edilecektir. Iki farklı yem turu (yagli sardalya vs. beyaz etli baliklar) ve 4 farklı kayit suresi (60, 90, 120, 180 dakika) capraz tasarimla test edilecektir. Tur birikim egrileri (SAC) ve PERMANOVA analizi ile en yüksek tur tespit oranini veren optimum sure ve yem kombinasyonu belirlenecektir.

Makaleyle bağlantısı: Makalenin metodoloji bolumunde tartisilan optimum BRUVS yayılım sureleri ve yem canisters kullanimindaki teknik belirsizlikler, yerel Akdeniz ekosistemine ozel bir optimizasyon çalışmasi yurutmek için ampirik bir zemin sağlamaktadir(Bouchet et al., 2020).

03

Tez veya makalede kullanım · Discussion

Cok huzmeli akustik deniz tabani haritalandirma verileri ile biyolojik gozlemlerin butunlesik modellemesi, veri kitligi olan deniz koruma alanlarinda mekansal yönetim kararlarini desteklemektedir.

Tez çalışmasinin tartisma bolumunde, koruma alanlarinda sınırli kaynaklarla en verimli yönetim kararlarinin nasıl alinabilecegini tartisirken bu modelleme yaklaşimi örnek gösterilecektir(Bouchet et al., 2020).

Gokova Korfezi Balikciliga Kapali Alanlarinda Deniz Tabani Puruzlulugu ve Akustik Özelliklerin Pelajik Tur Cesitliligi ile İlişkisi

Araştırma sorusu
Gokova Korfezi'ndeki koruma bölgelerinde deniz tabani mikro-topografik yapisi (puruzluluk, egrilik) pelajik baliklarin mekansal kumelenme oruntulerini ne ölçude açıklamaktadir?
Yöntem taslağı
Gokova Korfezi balikciliga kapali alanlarinda, yüksek cozunurluklu cok huzmeli sonar (multibeam) ile taranmis 50x50 metrelik pikseller üzerinde rastgele 40 orta su BRUVS istasyonu acilacaktir. Örneklem buyuklugu guc analizine gore belirlenecektir. Elde edilen derinlik, puruzluluk (roughness) ve topografik konum indeksi (TPI) parametreleri, video kayitlarindan elde edilen pelajik balik bagil bollugu (MaxN) ile GAMM kullanılarak ilişkilendirilecek ve mekansal sicak nokta haritalari uretilecektir.

Makaleyle bağlantısı: Yazarlarin makalede cok huzmeli sonar haritalari ile pelajik turlerin zenginlik ve bollugunu (S ve N) modellemek için kullandiklari entegre jeomorfolojik-ekolojik yaklaşim, Akdeniz'deki koruma alanlarinin etkinliğini değerlendirmek üzere doğrudan uyarlanmistir(Bouchet et al., 2020).

Doğa BilimleriFizik, Kimya ve Yaşam Bilimleri

Tropikal Kesme Çiçeklerde Hasat Sonrası Teknolojilerdeki Son Gelişmeler ve Gelecek Perspektifleri: Örnek Olay Olarak Heliconia

Tropikal kesme çiçekler (TCF), egzotik yapıları ve canlı renkleriyle küresel çiçekçilik pazarında yüksek katma değerli bir segment oluşturmaktadır. Ancak bu türlerin ticari yaygınlaşması; agronomi uygulamalarındaki bilgi eksiklikleri,…

Moumita Malakar, Patrícia Duarte de Oliveira Paiva, Margherita Beruto · 2023İncele
Doğa BilimleriFizik, Kimya ve Yaşam Bilimleri

Kararlı İzotop İzleyicileri Kuzey Pasifik Mavi Köpekbalıklarında (Prionace glauca) Sınırlı Okyanus Aşırı Hareketlere ve Bölgesel Yerleşikliğe İşaret Etmektedir

Açık okyanus ekosistemlerinde üst yırtıcı konumunda bulunan mavi köpekbalıkları (Prionace glauca), küresel ölçekte geniş bir yayılım göstermekte ve ticari balıkçılık faaliyetlerinin yoğun olduğu bölgelerde yüksek oranda hedef dışı…

Daniel J. Madigan, Oliver N. Shipley, Aaron B. Carlisle · 2021İncele