İzmir Körfezi’nden izole edilen Cylindrotheca closterium (Ehrenberg) Reimann & J. Lewin, 1964 türünün büyümesi üzerine ışık, sıcaklık, nütrient ve tuzluluğun etkileri

Cylindrotheca closterium is one of the diatom species that is dominant particularly in spring and summer in Izmir Bay and Aegean Sea. In this study, growth kinetics of Cylindrotheca closterium have been studied under different temperature, light intensity, nutrient concentrations and salinity conditions. Initially, temperature-light experiments were carried out and optimum temperature is determined to be 18 °C for this species. Obtained results at 18 °C are µmax= 1.97±0.167 d-1 for the maximum specific growth rate and KI=0.048± 0.028 for the half saturation constant. Then, six light intensities (0.9, 0.88, 0.74, 0.46, 0.2, 0.07 *100 μmol photon/m2s) and seven salinity concentrations (5, 10, 15, 20, 25, 30 and 35 ‰) were investigated on the growth rate of Cylindrotheca closterium under optimum temperature. The specific growth rate has been calculated to be 2.012 d-1 at 15 ‰ salinity which is determined to be the optimum concentration. Exponential growth rates are obtained in semi-batch culture by measuring Chl a values and corresponded nutrient concentrations which are statistically valid (p<0,05) in regard to Monod equation (µ=µmax*S/KS+S) and µmax values, a parameter of Monod equation, are calculated for different concentrations of ammonium, nitrate, reactive phosphate and reactive silica are 2.48±0.61 d-1, 1.92 ±0.3 d-1, 2.1± 0.05 d-1 and 1.97± 0.20 d-1, respectively. KS values, which are another parameter of Monod equation, that are obtained for each nutrient are 17.84±14.4 μM NH4 + -N, 27.3± 19.04 μM NO3 --N, 0.25±0.04 μM PO4-P and 0.3±0.24 μM Si, respectively. As a result of global warming, temperature is expected to be risen 6 °C in 2100 (Hallegraeff, 2010). The impacts of this increase on the growth rate of Cylindrotheca closterium species in Izmir Bay is calculated, considering this scenario. Nitrogen is determined to be the only restricting compound that inhibits growth during 52 weeks by a study that is conducted by Sunlu vd., (2007). Consequently, the growth rate of the species didn’t decline under 1.5 d-1 during this period of time.

Cylindrotheca closterium özellikle ilkbahar ve yaz mevsimlerinde İzmir Körfezi ve Ege Denizi’nde baskın olan diatom türlerinden biridir. Bu çalışmada C. closterium türünün farklı sıcaklık, ışık şiddeti, nutrient konsantrasyonları ve tuzluluklar altındaki büyüme kinetikleri üzerine çalışılmıştır. Öncelikle sıcaklık-ışık denemeleri yapılmış ve türün optimum sıcaklığı 18°C olarak belirlenmiştir. 18°C’de maksimum spesifik büyüme hızı μmax= 1,97±0,17 gün-1 ve yarı doygunluk sabiti KI=0,05± 0,03 olarak elde edilmiştir. Daha sonra, optimum sıcaklıkta 0,9, 0,88, 0,74, 0,46, 0,2 ve, 0,07 *100 μmol foton/m2s olmak üzere altı farklı ışık şiddetinin, ‰ 5, 10, 15, 20, 25, 30 ve 35 olmak üzere yedi farklı tuzluluğun Cylindrotheca closterium türünün büyüme hızı üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Optimum olarak belirlenen ‰ 15 tuzlulukta spesifik büyüme hızı 2,012 gün-1 olarak hesaplanmıştır. Farklı amonyum (NH4 +), nitrat (NO3 -), reaktif fosfat (RP) ve reaktif silis (RSi) konsantrasyonlarından yarı kesikli kültür denemesiyle ölçülen Chl a değerlerinden bulunan üstel büyüme hızları ve tekabül eden nutrient konsantrasyonlarından elde edilen istatistiksel olarak (p<0,05) geçerli Monod denkleminin (µ=µmax*S/KS+S) parametrelerinden biri olan µmax değerleri sırasıyla 2,48±0,61 gün-1 , 1,92 ±0,3 gün-1 , 2,1± 0,05 gün-1 ve 1,97± 0,2 gün-1 ’dir. Her bir nutrient için bulunan Monod denkleminin diğer parametreleri (KS) sırasıyla 17,84±14,4 μM NH4 + -N, 27,3± 19,04 μM NO3 --N, 0,25±0,04 μM PO4-P ve 0,3±0,24 μM Si’dir. Küresel ısınmanın sonucu olarak 2100 yılında sıcaklıkların 6 °C artması beklenmektedir (Hallegraeff, 2010). Bu senaryo göz önünde bulundurularak İzmir Körfezi’nde Cylindrotheca closterium‘un büyüme hızı üzerindeki etkileri hesaplanmıştır. Sunlu vd. (2007) tarafından yapılan bir çalışmada İzmir Körfezi’nde 52 hafta boyunca azotun büyümeyi sınırlayan tek bileşen olduğu belirlenmiştir. Sonuç olarak, türün bu süre boyunca büyüme hızı 1,5 gün-1 ‘in altına düşmemiştir.