Corallina officinalis L. (Rhodophyta) türünün ekofizyolojisi; pH ve UV radyasyonunun fotosentez üzerine etkileri

Abstract

Atmosferik karbondioksit (CO2) miktarındaki artış ve bunu takiben deniz suyundaki CO2 artışı, deniz sularının karbon kimyasını değiştirmektedir. Okyanus asitleşmesi olarak isimlendirilen bu değişim, deniz sularında daha düşük pH ve daha yüksek bikarbonat derişimlerine neden olmaktadır. Çözünmüş inorganik karbon havuzundaki bu yeni düzenlenme, ultraviyole radyasyonu (UVR) ile etkileşerek makroalg türlerinin fizyolojilerini etkileyebilmektedir. Önceki çalışmalar artan atmosferik CO2 derişimlerinin, deniz suyundaki karbon kimyasını değiştirmesi sebebiyle, bazı kalkerli plankton ve makroalg türlerinin kalsifikasyonunu etkilediğini göstermektedir. Ancak kalkerli alglerin UVR'ye karşı nasıl davrandıkları hakkında çok az veri bilinmektedir. UVR, okyanus asitleşmesiyle birlikte sinerjistik, antagonistik veya bağımsız yönde davranabilmektedir. Bu nedenle, UVR ve okyanus asitleşmesinin Corallina officinalis L. türü üzerine etkilerini belirlemek için, UVR ve UVR olmadan, CO2 ile zenginleştirilmiş asitleştirme deneyleri yapılmıştır.Elde edilen sonuçlara göre düşük pH, 2 haftalık uygulama sürecinde UV absorbe eden bileşikler, fotosentetik performans ve fotosentezin doygunluk ışık yoğunluğunu artırırken, büyüme oranı ve CaCO3 içeriğini azaltmıştır, fakat 4 haftalık uygulama sürecinde, maksimum fotosentetik kapasitede anlamlı bir değişim göstermemiştir. UVR'nin, fotosentetik aktif radyasyon ile gerçekleşen fotosentezi inhibe ettiği bilinmektedir. Ancak çalışmada, UVA (4,25Wm-2) ve orta düzeydeki UVB (0,5Wm-2) hem okyanus asitleşmesi ile birlikte hem de tek başına iken C. officinalis örneklerinin fotosentez ve büyüme oranlarını artırmıştır. Fakat yüksek düzeydeki UVB hem okyanus asitleşmesi ile birlikte hem de tek başına iken büyüme oranını inhibe etmiş, fotosentetik performansı ise etkilememiştir. Ayrıca UVR aksesuar pigment içeriklerinin de azalmasına neden olmuştur.Çalışmadan elde edilen sonuçlar, okyanus asitleşmesi ve UVB'ye maruz kalan C. officinalis örneklerinin fizyolojik olarak dezavantajlı konuma geçebilecegini göstermektedir. Bu dezavantajın ekolojik etkileri henüz belirlenmemiştir ancak, gelecekte olması tahmin edilen CO2 senaryosunda, kalkerli türlerin kalkerli olmayan türlerle karşılaştırıldığında, daha az rekabet edebileceği düşünülebilir.

An increase in the level of atmospheric carbon dioxide (CO2) and the resultant rise in CO2 in seawater alter the carbon chemistry of seawater. This change, known as ocean acidification, causes lower concentrations of pH and higher concentrations of bicarbonate in seawater. This new composition of the dissolved inorganic carbon pool may, by interacting with ultraviolet radiation (UVR), affect the physiology of macroalgae species. Previous researches show that increasing concentrations of atmospheric CO2, due to the resultant alteration in the carbon chemistry of seawater, affect the calcification of certain species of calcareous plankton and macroalgae. However, very little is known about how calcareous algae react towards UVR. UVR may behave synergistically, antagonistically or independently in relation to ocean acidification. For this reason, in order to determine the effects of UVR and ocean acidification on the species Corallina officinalis L., acidification experiments in CO2-enriched cultures with and without UVR exposure were conducted on the species.According to the results obtained, during the two-week implementation period, low pH increased compounds which absorbed UV, photosynthetic performance and the saturation light intensity of photosynthesis, but decreased growth rate and CaCO3 content. However, during the four-week implementation period, no significant change in photosynthetic activity was seen. It is known that UVR inhibits photosynthesis, which is carried out by photosynthetically active radiation. In this research, however, UVA (4,25Wm-2) and mid-range UVB (0,5Wm-2) increased photosynthesis and growth rates in the C. officinalis samples both independently and in conjunction with ocean acidification. On the other hand, high-level UVB inhibited growth rates both independently and in conjunction with ocean acidification, while photosynthetic performance was unaffected. Moreover, UVR caused a decrease in accessory pigment content.The results obtained from the research reveal that C. officinalis samples exposed to ocean acidification and UVB may become physiologically disadvantaged. Whilst the ecological effects of this disadvantage have not yet been determined, according to the projected future CO2 scenario, it may be considered that calcareous species will be less able to compete with non-calcareous species.