Artemia fecal pellet is an important paleoenvironment indicator in hypersaline lakes: A case study Urmia Lake (NW İran)
Artemia fekal pellet hipersalin göllerde önemli bir paleoortam göstergesidir: Urmiye Gölü (KB İran) vaka çalışması
- Tez No: 708646
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ MOHAMMADİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Jeoloji Mühendisliği, Geological Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Katı Yer Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Jeodinamik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 100
Özet
Hipersalin göller, baskın olarak kimyasal ve biyokimyasal çökeller ve aşırı doymuş tuzlu su ile karakterize edilen, iklim ve çevresel değişime hızlı tepki veren dinamik sedimanter ortamlardır. Kuzeybatı İran'daki (Azerbaycan bölgesi) Urmiye Gölü 140 km uzunluğu, 15-50 km arasında değişen genişliği ve yaklaşık 5000 km2 alanıyla dünyanın en büyük ikinci hipersalin gölüdür. Hipersalin olan bu gölün tuzluluğu, derinliğe, mevsime ve lokasyona göre 120-340 gr/l arasında değişmektedir. Son dönemdeki ciddi göl seviyesi düşüşünden dolayı 380 gr/l'ye ulaştığı da kaydedilmiştir. Tuzlu su karidesi olan Artemia, tuzlu sularda yaşamayı tercih eden Antarktika kıtası dışında bütün kıtalarda bulunan bir makrozooplankton türüdür. Dünyada yedi biseksüel türü bulunur ve bunlardan biri olan Artemia urmiana Urmiye Gölü'nün aşırı tuzlu olmasından dolayı gölde yaşayan tek hayvandır. Bu nedenle Artemia'nın fekal pelletleri gölün zaman içinde hidro-kimyasal değişimlerini kaydeden göl sedimanının önemli biyokimyasal bileşeninidir. Türk-İran Platosu'nun Geç Kuaterner'i kapsayan paleoiklim rekonstrüksiyonu için 2017 yılında Urmiye Gölü'nün kuzeybatı kısmından 25 m uzunluğunda bir sediment karotu alınmıştır. Bu araştırmada, Geç Pleistosen-Holosen boyunca gölün paleoortam, paleoiklim ve paleohidroloji rekonstrüksiyonu için karotun litostratigrafisi ile birlikte Artemia fekal pelletlerin morfolojik, mineralojik, dokusal, biyokimyasal, yaş ve kararlı izotop özellikleri incelenmiştir. Göl, son yıllarda son derece hızlı bir su seviyesi düşüşü nedeniyle karasal-biyokimyasal sedimanter ortamdan saf kimyasal sedimanter bir ortama geçiş yaşamıştır. Göl tabanında yaklaşık üç metrelik bir tuz (>97) halit) birikimi olmuştur. Fekal pelletlerinin sıklığı, boyutu, şekli, rengi ve yüzey morfolojisi farklı derinliklerden yüz kırk örnekleme ile binoküler ve polarizan mikroskoplar ile çalışılmıştır. Örnekler, çalışılan karot boyunca tane boyu ve fasiyes değişimleri dikkate alınarak seçilmiştir. Fekal pelletlerin iç yapısını ve tekstürünü görmek için ince kesit yapılmıştır. İnce kesit, noktalı olan pelletlerin sadece yüzeyde birikmiş noktalar olmadığını iç kısmında düzenli bir dağılış gösteren bir yapıya sahip olduğunu göstermiştir. Bununla birlikte, SEM (Elektron taramalı mikroskop) analizi ile fekal pelletlerin detaylı yüzey morfolojisi incelenmiştir. Fekal pelletlerin yüzeyi birçok aragonitik iğnelerinden meydana geldiği görülmüştür. Ayrıca, fekal pelletlerin mineral içeriğini belirlemek için farklı derinliklerden on örnekte XRD (X-Işını Kırınımı) analizi yapılmıştır. Sonuçlar, fekal pelletlerin majör mineral olarak aragonit, kalsit, ve minör mineral olarak kuvarstan meydana geldiğini göstermiştir. Urmiye Gölü sedimanı temel olarak Artemia fekal pelletler, oolitler, aragonitik kil (mikritik matriks), diyajenetik jips mineralleri ve taşınmış kırıntılı minerallerden meydana gelmektedir. Urmiye Gölü çökellerinde fekal pelletler çoğunlukla silt ile çok kaba kum boyutundaki kapsüllerden oluşmaktadır. Fekal pelletlerin rengi krem, gri, açık kahverengi ve radiren siyah, turuncudur ve bazen farklı renklerde noktalı yapıya sahip pelletler de bulunmaktadır. Ayrıca fekal pelletler oolitin çekirdeğinde veya diyajenetik jipsle çevrilmiş olarak da bulunmaktadır. Fekal pelletlerdeki çeşitli şekil, boyut, renk gözlemlenmesi Artemia'nın gelişmesini kontrol eden çeşitli faktörleri ifade eder. Göl seviyesi, tuzluluk, suyun kimyası, biyolojik aktivite bu faktörlerden bazılarıdır. Fekal pelletlerin olmadığı derinlikler için Artemia'nın yaşaması için uygun koşulların olmadığı bir ortamandan bahsedebiliriz. Eğer gölün suyu fazla tuzlu olursa Artemia kistler şeklinde gelişirler, yani olumsuz dönemi kist olarak suyun uygun tuzluğa erişmesini beklerler. Ama eğer koşullar Artemia için uygunsa nauplii şeklinde üreyen ve yoğun olarak bulunan Artemia fazla fekal pellet birikimine sebep olur. Kırıntılı fekal pelletlerin yoğun olduğu derinlikler nispeten düşük göl seviyesi döneminde taşınmış olduklarını gösterir. Noktalı pelletlerin olduğu derinliklerde ise karasal sediman girişinin nispeten yoğun olduğu dönemlere denk gelmektedir. Ayrıca gölde sediment içerisinde konsantre olmuş gözenek sularından oluşmuş diyajenetik jipsler oluşmaktadır. Bu jipsler karot boyunca, özşekilli, özşekilsiz, polikristal, haç şeklinde interpenetrasyon ikizlenmesi, kırlangıç kuyruğu ikizlenmesi, yapılarda karşımıza çıkar. Özşekilli jipsler yavaş oluşuma, özşekilsiz jipsler ise hızlı oluşuma işaret eder. Oolitler, düşük göl seviyesi aşamasında dalganın etkisiyle göldeki fekal pelletler, kırıntılı kabuk ve kırıntılı mineral taneleri dönme hareketine maruz kalırlar. Bu sürekli yuvarlanma hareketi boyunca göldeki kalsiyum karbonatça zenginleşmiş su bu tanelerin etrafında ince tabakaların oluşmasına sebep olur. Genellikle oolitlerin merkezinde fekal pellet olması, gölde bulunan baskın malzemeyi temsil etmektedir. Fekal pelletlerin dağılımına, bolluğuna, şekline, karakteristik özelliklerine ve birlikte bulundukları diğer içeriklere göre karot boyunca beş fasiyese ve buna bağlı olarak beş göl seviye değişimi belirlenmiştir: Göl seviyesinde düşüş aşaması; ilk fasiyes 2500-1472 cm derinliğini kapsamakla birlikte genel olarak oolit, kahverengimsi fekal pellet, taşınmış kabuk parçaları ve diyajenetik jips mineralleriyle karakterize edilir. Bu fasiyesin kum tane boyutuna sahip litolojisi içerdiği oolitlerle ilişkilidir. Burada yumuşak fekal pelletin az olması buradaki pelletlerin çoğunun oolitin çekirdeğinde yer almasından kaynaklıdır. Bu fasiyeste özşekilsiz diyajenetik jipsler bulunmaktadır. Bunların varlığı jips kristalleri oluşurken çok hızlı oluştuğu için özşekilsiz olarak gelişirler. Ayrıca çevredeki oolit ve fekal pelletleri içine alarak büyüyen çimento jipsler de görülmektedir. Bu jipsler sedimantasyon sonrası (ikincil) diyajenenetik gelişimin önemli ipuçlarıdır. Düşük göl seviyesi aşaması ve göl tabanının yüzeylenmesi: 1471-816 cm derinlikteki ikinci fasiyes genel olarak kahverengimsi çamurdan meydana gelmektedir. Genel olarak çevreden taşınmış volkanik litik ve cam gibi kırıntılı klastların fazla olduğu, siyah, turuncu ve kahverengi renkli pelletleri ve noktalı yapıya sahip olan pelletlerin bulunduğu fasiyesdir. Burada yuvarlaklaşmış diyajenetik jipslerin varlığı göl tabanının yüzeylendiğini ve bu jipslerin taşınarak yuvarlaştığını göstermektedir. Ayrıca bu fasiyeste fekal pelletlerin az miktarda olması düşük göl seviyesi ve Artemia için uygun koşulların olmadığına işaret eder. Göl seviyesinin yükselme aşaması; üçüncü fasiyes 815-611 cm derinliği kapsamakla birlikte baskın diyajenetik sülfat minerallerinin varlığı ve pelletlerin olmadığı bir fasiyes olarak tanımlanır. Bu fasiyeste yüzeylenen göl tabanı sonrası göle tatlı su girişinin artması, bunu takiben derinlere sızan sudan bolca diyajenetik jips oluşmuştur. Bu fasiyeste de pellet olmaması hala Artemia için olumsuz koşulların devam ettiğini gösterir. Yüksek göl seviyesi aşaması; 610-320 cm meydana gelen dördüncü fasiyes, karot boyunca en çok fekal pelletin bulunduğu fasiyestir. Bu fasiyeste pelletler yoğun olarak yumuşak ve krem renklidir, nadir olarak da oolitlerin olduğu ince tabakalı ara katmanlar görülmektedir. Bu fasiyeste fekal pelletin yoğun olarak bulunması yüksek göl seviyesi ve Artemia için uygun koşulları işaret eder. Diyajenetik jipslerin yokluğu, derinliğe bağlı olarak düşük diyajenez etkisiyle ilişkilidir. Kurumaya doğru giden göl aşaması; son fasiyes 319-0 cm temsil etmekle birlikte genel olarak evaporit minerallerinden oluşur. Son dönemde özellikle antropojenik etki nedeniyle hızlı göl seviyesi düşmesiyle birlikte göl tabanında evaporitik çökeller birikmeye başlamıştır. Bu evaporit çökellerin % 97'si halit mineralinden meydana gelmektedir. Karotun kronolojisi fekal pelletlerden elde edilmiş dört adet yaş verisinden elde edilmiştir. Bu yaş verileri 14C yaşlandırma metoduna dayanmaktadır. Bu radyokarbon yaşları IntCal13 programı kullanılarak takvim yılına göre kalibre edilmektedir. Yaşların hata payları ±2σ olarak tespit edilmiştir. Elde edilen G.Ö. 47657±3175, 44976±2071, 37658±1232, 27310±398 yaşlar karotun son buzul maksimum (LGM) ve Holosen dönemini kapsadığını ortaya çıkarmıştır. Bu yaşlara bağlı olarak sedimantasyon oranı farklı derinliklerde değişmektedir ve ortalama 0.93 mm/y olarak hesaplanmıştır. Total organik karbon (TOC), kalıntı oksitlenebillir karbon (ROC), total inorganik karbon (TIC) analizleri yirmi fekal pellet örneğinden elde edilmiştir. Karot boyunca TOC değerlerinin (ortalama 0.8 wt.%) ROC değerlerinden (ortalama1.9 wt.%) yüksek çıkması hipersalin göllerin aşırı tuzlu olmalarından dolayı düşük organik üretkenliğiyle ilişkilidir. Karasal sediment girişinin fazla olduğu ikinci fasiyeste sedimantasyon oranı fazla iken, dördüncü fasiyeste bio-kimyasal süreçlerin baskın olduğu kısımda sedimantasyon oranı düşüktür. Fasiyes 1,3,5'de kimyasal süreçler, fasiyes 2'de fiziksel süreçler baskın iken fasiyes 4'de bio-kimyasal süreçler baskın olmaktadır. Ayrıca yirmi fekal pellet örneğinden elde edilmiş duraylı oksijen isotopu (δ18O) -3.52 ve 1.14 ‰ arasında değişirken, karbon isotopu (δ13C) -5.68 ve -0.88 ‰ arasında değişmektedir. Bu isotoplara göre buzul döneminin kuru ve soğuk, Holosen döneminin ise sıcak ve nemli iklim koşullarına sahip olduğunu göstermektedir. Sonuç olarak sediment karotunda fekal pelletler çoklu-parametre yöntemleri uygulanarak palaeiklim, paleoortam, paleohidroloji verisi elde edilmiştir. Son zamanlarda hem iklimsel hem de insan etksiyle düşen göl seviyelerine bağlı olarak göl sularının tuzluluğu artmaktadır. Artemia tuzlu ve aşırı tuzlu sulara iyi adapte olabildiği için Artemia'nın fekal pelletleri palaeiklim, paleoortam, paleohidroloji çalışmaları için iyi bir vekil verisi olarak kullanabilir.
Özet (Çeviri)
Hypersaline lakes are dynamic sedimentary environments responding change in a complex pattern. The Urmia Lake in NW Iran (Azerbaijan area), is the second-largest hypersaline lake in the world. The lake is a hybrid terrigenous-biochemical sedimentary environment that completely shifted to an almost pure chemical sedimentary environment due to an extreme rapid water level fall in the last decades. Artemia urmiana, as a saline water shrimp, is the only animal living in Urmia Lake. Artemia fecal pellets are the major bio-chemical component of the lake sediments, recording the lake's hydro-chemical variation through time. For paleoclimate reconstruction of the Turkish-Iranian Plateau in the Late Pleistocene-Holocene, based on Artemia fecal pellets characteristics, we studied a 25 m long sediment core collected from the northwestern part of Urmia Lake in 2017. This research uses morphological, mineralogical, textural, biochemical, geochronological, and stable isotopic characteristics of Artemia fecal pellets along with the lithostratigraphy of the core to reconstruct paleoclimate and paleogeography of the lake in the Late Pleistocene-Holocene. In Urmia Lake sediments, fecal pellets are capsule shaped grains in silt to medium sand size. The frequency, size, shape, colour and surface morphology of fecal pellets were studied using a binocular, polarizing and scanning electron microscopes on 140 sediment sub-samples. Sub-samples were collected according to facies variations along the studied core. Correlations of sedimentary units with fecal pellets variations along the core we classified five lake level stages based on fecal pellets frequency and characteristics variation: Lake-level falling stage (2500-1472 cm depth) is mainly composed of coated grains, reworked shell fragments and diagenetic sulfate minerals with a minor amount of brownish broken fecal pellets; Lake-level low stand stage with lake floor exposure (1471-816 cm depth) has black, orange, and brown pellets, rounded diagenetic gypsum minerals with volcanic lithics and glasses admixed; Lake-level rising stage (815-611 cm depth) is dominated by sulfate minerals and the absence of pellets; Lake-level high stand (610-320 cm depth) is dominated by fresh cream-coloured pellets; and lake-level falling towards drying out stage (319-0 cm depth) is composed of evaporite minerals as a salt crust on lake floor. The radiocarbon ages of fecal pellets indicate that the 25 m lake sediment cover ~ last 50 kyr with some glacial and interglacial periods. The age-depth model indicates different sedimentation rate in different depth which are consistent with our identified sedimentary facies. The oxygen and carbon isotopic data variation along the core exhibit deeper part of the core is more dry and cold climate (glacial period) and the upper core is more humid climate (interglacial period). Overall, the stable oxygen and carbon isotopic composition are in agreement with determined sediment facies and lake level fluctuations.
Benzer Tezler
- Arteria cerebri posterior'un morfolojik özellikleri ve komşu nörovasküler yapılarla olan morfometrik ilişkileri
Morphological properties of posterior cerebral artery and its morphometric relations with adjacent neurovascular structures
EMİNE NAS
- Preterm erken membran rüptürü olgularında fetal splenik arter dopplerinin fetal enfeksiyonun öngörüsündeki yerinin araştırılması
Investigate the relationship between fetal splenic artery doppler measurements and spleen dimensions in patients with preterm premature rupture of membranes (pprom) and fetal inflammatory response syndrome.
SELMA ÇOŞKUN UYSAL
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2016
Kadın Hastalıkları ve DoğumSağlık Bilimleri ÜniversitesiKadın Hastalıkları ve Doğum Ana Bilim Dalı
UZMAN ALİ GEDİKBAŞI
- 11+13+6 gebelik haftasında fetomaternal doppler utrasonografinin kromozomal anomaliler ve gebelik prognozunu tahmin etmedeki etkinliği
The effectiveness of fetomaternal doppler ultrasonographic measurements in predicting chromosomal anomalies and prognosis of gestation 11-13+6 gestatitonal weeks.
ÖZGÜR VOLKAN AKBULUT
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2007
Kadın Hastalıkları ve DoğumZonguldak Karaelmas ÜniversitesiKadın Hastalıkları ve Doğum Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. AYKUT BARUT
- Fetal dönemde glandula thyroidea'nın gelişimi
Development of the thyroid gland during the fetal period
GÜLNUR ÖZGÜNER
- Fetal dönem boyunca overlerin morfolojik gelişiminin değerlendirilmesi
The morphological development of the ovaries during the fetal period
KADRİYE ESEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
MorfolojiSüleyman Demirel ÜniversitesiAnatomi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. OSMAN SULAK