EURO-BASIN (European Basin-scale Analysis, Synthesis & INtegration) YUMRUKTPE, Çağlar

Transkript

1 EURO-BASIN (European Basin-scale Analysis, Synthesis & INtegration) YUMRUKTPE, Çağlar

2 Çağrı: FP7-ENV-2010 Tema: Çevre (ve iklim değişimi) Konu: Kuzey Atlantik Okyanusu ve ilgili kıyı suların korunma ve yönetim seçenekleri Başlangıç tarihi: 31/12/2010 Süre: 48 ay Avrupa dan 23 ortağın katıldığı EUROBASIN programı, küresel değişimin ve insan kaynaklı etkenlerin: Kuzey Atlantik Okyanusu ve çevreleyen kıyı sularının ekosistem yapısına Karbon ayrışımı ve ekosistem işleyişi konusunda kilit rol üstlenen türler üzerine etkilerinin anlaşılmasını amaçlayan bir FP7 projesidir. EURO-BASIN girişiminin ana hedefleri: o o Kuzey Atlantik te ve çevreleyen kıyı sularda kilit roller üstlenen plankton ve balık türlerinin populasyon yapıları ve dinamiklerinin anlanması ve tahmin edilmesi İklim değişkenliğinin Kuzey Atlantik deniz ekosistemine ve üretimine etkisinin incelenmesi olarak sıralanabilir. Projenin nihai amacı, sürdürülebilir ekosistem yaklaşımı ile, Kuzey Atlantik deniz ekosisteminin yönetiminin ilerlemesine ve iyileştirilmesine katkı sağlayacak stratejilerin geliştirilmesi olarak belirlenmiştir.

3 Orta Doğu Teknik Üniversitesi Deniz Bilimleri Enstitüsü, ekosistem ve fiziksel modelleme konularında sahip olduğu altyapı ve tecrübe ile EURO-BASIN projesinin WP2 ve WP6 kısımlarında görevler üstlenmiştir. WP2: Biyolojik Karbon Pompası Amaç: Bu çalışma paketi, Kuzey Atlantik e bağlı farklı ortamlarda, parçacık oluşumu ve toplanımı, derinlere çökmesi ve ayrışması konularında araştırmalar yaparak, karbonun okyanusun derinliklere ne kadar etkili biçimde ulaştığını ve karbon döngüsünün yapısını anlamayı amaçlamaktadır. Bu amaçlar doğrultusunda, değişen iklimin ve artan insan kaynaklı etkilerin ekosisteme etkileri de incelenmektedir. Deniz Bilimleri Enstitüsü; Bu konularda, geçmişte kullanılan model algoritmalarının yapılarının ve başarılarının değerlerdirmesini, elde edilecek bilgiler ışığında, karbon döngüsünü daha verimli işleyebilen algoritmaların geliştirilmesini üslenmiştir. WP6: Basen-ölçekli bütünleşik modelleme Amaç: Bu çalışma paketinin amacı, Kuzey Atlantik ve çevreleyen kıyı sularında, iklim değişiminin ve balıkçılığın, basenin fiziksel yapısının ve mevsimsel değişimlerin deniz ekosistemi yapısına ve fonksiyonuna etkilerini tanımlamak, anlamak ve tahmin etmektir. Bu amaç doğrultusunda, basen ölçekli modelleme çalışması yapılacaktır. Fiziksel-biojeokimyasal modeller bir arada çalıştırılacaktır. Modellerde, geçmişi tanımlama, iklim senaryoları, tepeden kontrollü düzensizlik ve tam kapsamlı ekosistem modeleri konularına değinilecektir. Deniz Bilimleri Enstitüsü; Bu çalışma paketi kapsamında Deniz Bilimleri Enstitüsü, oluşturulan yüksek çözünürlüklü NEMO-Kuzey Atlantik fiziksel modeli ile detaylı bir ekosistem modeli olan BFM yi birlikte çalıştıracaktır. Elde edilen sonuçlar ile bu çalışma paketinin amaçları doğrultusunda değerlendirmeler yapılacaktır.

4 MEECE (Marine Ecosystem Evolution in a Changing Environment) CANNABY, Heather

5 MEECE Bilim programı iklim sürücülerinin (asidifikasyon, ışık, sirkülasyon ve sıcaklık) ve insankaynaklı sürücülerin (balıkçılık, kirlilik, istilacı türler ve ötrofikasyon) deniz ekosistemi üzerindeki etkilerini tahmin modelleri uygulayarak araştırır. AB Deniz Strateji Çerçevesi Yönergesi (DSÇY) deniz kaynakları yönetimi için ekosistem-tabanlı bir yaklaşım uygulanması gerektiğini söyler. Bu da deniz ekosistemlerinin hem iklim değişimine hem de insan aktivitesine doğrudan hassasiyeti ve potansiyel tepkisinin anlaşılmasıyla belirlenebilir. ODTÜ-DBE nin Rolü: MEECE küresel modellerin yüksek çözünürlüklü bölgesel modelleri zorlaması yaklaşımını izler. ODTÜ-DBE Karadeniz de hata nitelikli öngörü senaryoları üretmekle sorumludur. MEECE study areas MEECE bir AB ÇP7 projesidir. Detaylar için:

6 Karadeniz de iklim değişiminin etkisi simülasyonu Deneysel yaklaşım 1. Pier Sİmon Laplas Ensititüsü nün IPSL-CM4 modeli kullanarak gerçekleştirdiği simülasyon, İklim Değişikliklerinde Hükümetler Arası Panel (İDHAP) tarafından seçilen 23 model arasındadır. 2. A1B emisyonu farzet (İDHAP tarafından önerilen 40 senaryodan biri) 3. Küresel model tarafından üretilen atmosfer verisi daha yüksek çözünürlükte olan Karadeniz hidrodinamik modelini zorlamada kullanılır (POM-Princeton Ocean Model). Zaman dilimi yaklaşımı GEÇMİŞE YÖNELİK SİMÜLASYON (kontrol ve validasyon için) TEDBİRE YÖNELİK SİMÜLASYON öngörü periyodu GELECEĞE YÖNELİK SİMÜLASYON (istatistiksel belirsizliği ortadan kaldırmak için) Senaryo: A1 teknolojik gelişmenin getireceği gelecekteki hızlı ekonomik büyümeyi, 50 sene sonraki küresel nüfusu patlamasını ve sonrasında düşüşünü gözönüne alır. (A1B fosil yakıtlarla fosil kaynaklı olmayan enerji kaynakları arasında bir denge olduğunu farz eder.)

7 Geçmişe yönelik modelin validasyonu Model Validasyonu (zamansal değişkenlik) Model Validasyonu (doğruluk/yerel değişkenlik)

8 Geçmişe yönelik simülasyonun uygulanışı Karadeniz in fiziksel özelliklerinde yıllararası değişimler ve trendler Yıllık ortalama soğuk ara tabaka (CIL) kalınlığı (1971) Yıllık ortalama soğuk ara tabaka (CIL) kalınlığı ( )

9 Karadeniz deniz yüzey sıcaklığı simülasyonu ve zaman dilimlerinde karşılaştırma Basen ortalama SST Yıllık ortalama SST 20 yıl ortalama SST

10 Anahtar öngörüler Yıllık ortalama deniz yüzeyi sıcaklığında 2.7 C artış Üst 200 m lik tabakada ısınma Mevsimsel termokılin giderek daha stabil hale gelir Soğuk ara tabakanın muhafaza edilişi/kışın karışmış tabakanın derinliğinde az miktarda değişme Uygulamalar Anahtar balık türlerinin habitat hacimdeki değişimleri belirlemek Bütünleştirilmiş ekosistem modeli oluşturmak Diğer çevresel baskılarla beraber iklim değişiminin etkilerinin çevre açısından incelenmesi

11 İKLİM DEĞİŞKENLİĞİNİN KARADENİZ HAMSİSİNİN ÜRETİMİ ÜZERİNE ETKİSİ: MODELLEME ÇALIŞMASI GÜRASLAN, Ceren Yüksek Lisans, Fiziksel Oşinografi Bölümü Tez Yöneticisi: Yrd. Doç. Dr. Bettina Fach Eş Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Temel Oğuz Eylül, 2010

12 Unassimilated consumption Mortality Recycled particulate flux Metodlar İklim değişkenliğinin Karadeniz hamsisi yumurta ve larva üretimi üzerine yaptığı etki, jelatinli predatör için parametrizasyonlar içeren birleştirilmiş plankton - hamsi yaşam döngüsü modeli (Oğuz ve ark., 1998a) ile çalışılmıştır. Plankton modeli: nitrat (model birimi) +3 fitotoplankton fonksiyonel grubu + 3 zooplankton grubu Hamsi populasyonunun çevresel düzensizliklere nasıl tepki verdiği, elli senelik, yıl içi deniz suyu sıcaklığı ve karışım hızı formundaki stokastik iklim değişkenliği zaman serisi kullanılarak incelenmiştir. Temperature control Light control N c N Subsurface source Entrainment and diffusion Uptake P 1 P 2 P 3 Ingestion Z 1 Z 2 Ingestion D Harvest A TP Z 3 Predation Export particulate flux HAMSİ yaşam döngüsü modeli: Biyoenerjetik tabanlı 90 tabur. Yumurtlama mevsimi: Haziran Ağustos (90 gün) Anahtar Kelimeler: Karadeniz hamsisi, ekosistem modellemesi, çevresel değişkenlik, trofik aktarımlar, hamsi popülasyon dinamikleri

13 Bulgular Analizler, sıcaklık değişiminin, hamsi yumurta üretimi ve larva yaşam oranlarını kontrol ettiğini göstermektedir. Ortalama yaz sıcaklıklarında 2 C lik düşüşün, yumurta üretimi başlangıcını gün ertelettiği sonucu ortaya çıkmıştır. İleri analizler, yumurta üretim şiddetinin üzerinde, yumurtlama dönemindeki ortalama sıcaklıkların etkisinin, yumurtlayıcı sayısının yaptığı etkiden daha büyük olduğu önermesini yapmıştır. Yumurta ana-baba sayısı ilişkisi Yumurta - sıcaklık ilişkisi Yapılan analizler, hamsi yumurta ve larva üretiminde sıcaklığın etkisinin, onun mortaliteyle beraber yumurtlama ve büyüme oranlarını da doğrudan etkilemesi yoluyla ortaya çıktığını, ortaya koymaktadır.

14 Sonuç İklim değişkenliği ile hamsi içgöç sayısının kuvvetli bağlantısı, modelin kısa zamanlı hamsi stok tahminleri açısından önemli bir öngörü potensiyeli sunduğunu göstermiştir. Belirli modifikasyonlarla model, balıkçılık yönetimi maksatlarına hizmet edebilme potansiyeli taşımaktadır.

15 Karadeniz de Gözlemlenen Ekosistem Değişiklikleri ve Balık Stokları AKOĞLU, Ekin

16 Karadeniz de gözlemlenen ekosistem değişiklikleri:

17 Karadeniz Balıkçılık Simülasyonu