Rapp. Comm. int. Mer Médit., 36,2001

397

Introduction

Izmir Bay is located in the western part of Turkey and surrounded by a

densely populated community.The Bay has been divided into three sec-

tions (Outer, Middle and Inner) according to their physical characteristics

related to their contents of the different water masses. The Middle Bay is

separated from the Inner Bay by a 13 m deep sill (Yenikale Strait). There

are series of islands parallel to the west coast of the Bay.The narrow

Mordogan Strait, which is between Uzunada and the West Coast, has a sill

of 14 m depth. The Gediz river which ?ows to the Outer Bay is the biggest

river in the Izmir Bay.The Inner Bay is heavily polluted by nutrients and

organic material. The main source of pollution are streams and hundreds of

small domestic discharge outles which ?ow to the Bay. Fishing, industrial

activities, port activities and tourism are the main sources of income for the

region. Most of the industries in Izmir are located in the Inner Bay region.

Eutrophication of the Inner Bay is a serious problem throughout the year

and red tide events are becoming more frequent. A number of studies have

been carried out on the characterization and in?uence of domestic and

waste water to the Izmir Bay (1,2,3) and on measuring the oceanographic

characteristics (4,5,6,7). The distributions of inorganic nutrients and

chlorophyll-a were investigated in Izmir Bay.The main aim of this study

is to access the level of the eutrophication and to determined the limiting

nutrients.

Material and Methods

The data were collected during cruises of R/V K.Piri Reisin 1996-1998

at 28 sampling points, in the framework of a "Izmir Bay Marine Research

Project" supported by Izmir Metropolitan Municipality.The locations of

sampling areas are given in Figure 1.

Figure 1.Location of stations in the Izmir Bay

Seawater samples were collected by Niskin bottles at standard depths

and filled in 100 ml poltetilen bottles which had been prewashed with 10%

hydrochloric acid and immediately frozen until analysis. (Nitrate+Nitrite)-

Nitrogen, o-phosphate phosphorus, reactive Si and chlorophyll-a were

measured spectrophotometrically according to Striclandet al

.

(8).

Results and Discussion

Outer Bay : During winter and autumn, Nitrate+Nitrite concentrations

were generally higher than those of spring and summer periods. The

nutrient concentrations were low because of consumption for phytoplank-

ton growth. The average of Nitrate+Nitrite concentrations were ranged bet-

ween 0.11-3.5 µM (Table.1). There is no significant seasonal variation bet-

ween sampling periods.

The seasonal variations of o.phosphate-phosphorus, reactive Si,

(Nitrate+Nitrite)-Nitrogen and chlorophyll-a concentrations are illustrated

in Figure 2. In the Outer Bay, nutrient results are similar to the Aegean Sea.

There is no significantly changes with increasing depth for ortho-phos-

phate concentrations. Maximum values were recorded during autumn and

winter periods because of low consumption by phytoplankton. In the win-

ter periods, chlorophyll-a concentrations were increased in the Outer Bay

due to Gediz River.The spatial and vertical distribution of nutrients affect

the distribution of phytoplankton.

Table 1.Nutrient concentrations in Izmir Bay,Aegen and Mediterranean

Seas (µM)

Middle and Inner Bay : The concentrations of nutrient were higher in the

Middle and Inner Bay than the Outer part of the Bay. Maximum o.phos-

phate-phosphorus and (Nitrate+Nitrite)-Nitrogen concentrations were

observed during autumn due to bacterial degradation in the Inner Bay.

Figure 2.Seasonal changes of nutrient and chlorophyll-a concentra-

tions in Izmir Bay

The N:P ratio are given in Table 1 and is significantly lower than the

assimilatory optimal (N:P=15:1) in conformity with Redfield’s ratio

N:P=16:1. Nitrogen is the limiting element in the Izmir Bay.The eutroph-

ication of the Inner Bay has already started, spreading progressivily to the

other parts of the Bay. Phosphate which originate from detergents is an

important source for eutrophication in the Bay, especially in the Inner Bay.

References

1- Muezzinoglu A., Akyarli A.O., Baysal B., Sengul F., 1982. Probable Impact

of Proposed Waste Water Plant Effluents on izmir Bay Water Quality.

Appropriate Waste Management for Developing Countries, NewYork, pp.475-

492.

2- Uslu. O., 1993. A critical evaluation of waste water treatment and disposal

schemes in Turkish castal municipalities. The First Inter .Conf.Medit. Coast.

Environ. Medcoast 93, Antalya, pp.658-665.

3- Kisoglu Z., Yetis U., Balkas T., 1993. Waste management approach in Izmir

Bay.The First Inter.Conf.Medit.Coast.Environ. Medcoast 93, Antalya, pp.736-

748.

4- IMST-063, 1988. Marine Research Project, Final Report, 141p.

5- IMST,1990; 1991. National Marine Measurement and Monitoring

Programme, Agean Sea Project Final Reports. Ins. of Mar.Sci. and Tech.,

Izmir,Turkey.

6- Balci A., Kucuksezgin F., Kontas A., Altay O., 1995. Eutrophication in

Izmir Bay,Aegean Sea. Toxicol. Environ. Chem., 48: 31-48.

7- Kucuksezgin F., 1996. Multivariate Analysis of Water Quality Parameters in

Izmir Bay, Eastern Aegean. Toxicol. Environ. Chem., 55: 135-144.

8- Stricland J.D.H., Parsons T.R., 1972. A practical Handbook of seawater

Analysis. 2

nd 

ed. Bulletin 167. Fisheries Research Board of Canada, Ottowa,

310p.

9- Stirn J., 1988. Eutrophication in the Mediterranean Sea. UNESCO Reports

in Marine Science, 49: 161-187.

10- Kucuksezgin F., Balci A., Kontas A., Altay O., 1995. Distribution of

Nutrients and chlorophyll-a in the Aegean Sea. Oceanologica Acta, 18(3):

343-352.

11- Salihoglu I., Saydam C., Bastürk Ö., Yilmaz K., Göçmen D., Hatipoglu E.,

EUTROPHICATION IN IZMIR BAY (EASTERN AEGEAN) :

NUTRIENT LIMITATION AND MONITORING OF LONG-TERM EFFECTS

F. Kucuksezgin*, A. Kontas, O. Altay and E. Uluturhan

Dokuz Eylul University, Institute of Marine Sciences and Technology, Izmir,Turkey - kucuksez@imst.deu.edu.tr

Abstract

The distribution of inorganic nutrients and phytoplankton chlorophyll-a are investigated in Izmir Bay during 1996-1998. The

concentrations of nutrients ranged between 0.01-10 µM for o.PO

4

-P; 0.11-82 µM (NO

3

+NO

2

)-N; 0.37-39 µM Reac-Si. The results are

compared with the values obtained from the relatively unpolluted waters of the Aegean Sea. Nitrogen is the limiting element in the Izmir

Bay.The eutrophication of the Inner Bay has already started, spreading progressivily to the other parts of the Bay. Phosphate which

originate from detergents is an important source for eutrophication in the Bay, especially in the Inner Bay.

Keywords: Phosphorus, eutrophication, Eastern Aegean

ParameterOuter bayMiddle InnerAegen SeaN.E

Mediterranean

Bay(9,10)

(11)

o.PO

4

-P0.01-0.370.01-100.01-0.300.01-0.24

(NO

3

+NO

2

)-N0.11-3.50.12-820.10-30.05-6

Reac-Si0.30-7.40.50-390.30-3

1-11