Hidrológiai Közlöny 2000 (80. évfolyam)

5-6. szám - XLI. Hidrobiológus Napok: "Vízi ökoszisztémák (taxonómia, biodíverzitás, biomonitorozás, élőhelyek frakmentációja, inváziós fajok biológiája)" Tihany, 1999 október 6-8.

275 Az oxigénviszonyok változatossága holtmedrek példáján Bárdosi E.\ Nagy S.\ Dévai Gy.\Grigorszky I.

2, Kiss B.

1, Végvári P.

3, Bancsi I.

3 'KLTE Ökológiai Tanszéke, 4010. Debrecen, Pf.:71., 2KLTE Növénytani Tanszéke, 4010. Debrecen, Pf.:14. 3Közép-Tisza vidéki Vízügyi Igazgatóság, 5002. Szolnok, Pf.:63. Kivonat: Az oldott oxigén mennyiségének horizontális és vertikális, ill napszakos és évszakos változását kísértük figyelemmel holtmedrek esetében, amelyek mindegyike sekély, polimiktikus víztér. Mélységi szondával egyidejűleg mértük az oxigéntartalmat és a hőmérsékletet. A mérőhelyeket növényállományok szerint, ill. vízmélység alapján választottuk ki Minden mérőhelyen délután és hajnalban a felszíntől a fenék felé haladva 25 cm-es rétegenként végeztünk méréseket, a meder legmélyebb pontja feletti függélyben pedig 24 órás mérések is történtek két órás gyakorisággal. 1997-ben egy holtmederben (Boroszló-kerti Holt-Tisza) az év során hat alkalommal mértük az oxigéntartalmat, késönyáron pedig további négy holtmederben is elvégeztük a vizsgálatokat. Két esetben (Csapói Holt-Tisza, Peresi Holt-Körös) nem tapasztaltunk jelentős horizontális különbségeket, a vertikális és a napszakos változások üteme egyenletes volt. A vízinövényzettel szinte teljesen benőtt Nagy-morotván a fenékközeli réteg a nap folyamán anaerob volt A másik két esetben (Boroszló-kerti Holt-Tisza, Ohalászi Holt-Tisza) határozott hőmérsékleti és oxigén rétezettséget tapasztaltunk. A tartósan anaerob víztömegek kialakulásához a meder zártsága, a növényzet borítása, az üledék minősége és a víztér védettsége (zárt ligeterdő jelenléte) döntő mértékben hozzájárulhatnak. Évszakos változások tekintetében a Boroszló-kerti Holt-Tiszán a mély, dimiktikus tavakra emlékeztető viszonyokat észleltünk. Kulcs sz. oldott oxigén, rétegzettség, holtmedrek Bevezetés Az oxigén jelenléte vagy hiánya minden élőlény számára létfontosságú kérdés. Mennyiségi viszonyainak ismerete a vízi élettérben különösen nagy jelentőségű. Egyrészt nem áll mindig korlátlanul rendelkezésre, másrészt a vizekben az oxigéntúltelítettség és a teljes oxigénhiány szélsőséges esetei között rendkívüli mértékű mgadozások lehetségesek. Régóta ismert tény, hogy oxigént tartalmazó, ill. oxigénmentes vízrétegekben eltérő módon zajlanak a kémiai egyensúlyra vezető folyamatok. Ezek közül a metán, a kén-hidrogén, az ammónia képződése, valamint a foszfátok és a humuszvegyületek szabaddá válása részleteikben is sokat tanulmányozottak (Felföld}', 198i, Schwoerbel, 1977, Tipp ing és Hoof 1983). Az oldott oxigén tartalom csökkenése a szabad széndioxid menynyiségének növekedésével járhat együtt, méghozzá oly módon, hogy az Or-COj mennyiségi viszonyai egymás tükörképeként változnak (Dévai et al. 1970). Mindezen hatásokra a bentikus közösség összetétele - rövidebb vagy hosszabb időszakra - átalakulhat, elsősorban baktériumok válnak dominánssá, míg a makrofauna tagjainál kezdetben különféle menekülési reakciók, végül tömeges pusztulások fedezhetők fel (Jrrgemen, 1980). Mély tavakban és tengeröblökben az oxigénkoncentráció változása vertikális gradienst követ, és rendszerint szorosan összefügg a hőmérsékleti vagy sótartalombeli rétegzettség kialakulásával. A mély tavakra vonatkozó törvényszerűségek hazai sekély, évente többször felkeveredő vizeinkben - mint amilyenek a holtmedrek is - csak jelentős változtatásokkal vagy egyáltalán nem adaptálhatók. Stabil rétegzettségről esetükben egyáltalán nem szokás beszélni. Bizonyos körülmények között azonban e vízterekben is előfordulhat oxigénhiány, ami akár hetekig is fennállhat. Vizsgálataink célja az volt, hogy feltárjuk, ill. megismerjük azokat a tényezőket, melyek könnyen felkeveredő, sekély vizeinkben oxigénhiányt idézhetnek elő. Választ kerestünk arra a kérdésre is, milyen tartósan képesek fennmaradni anaerob víztömegek Végül a hőmérsékleti értékek figyelembevételével megnéztük, vajon az oxigéntartalom vertikális változása együtt jár-e hőmérsékleti rétegződéssel. Anyag és módszer A mintaterületek leírása Vizsgálati objektumaink kőzött négy Tisza-menti hullámtéri és egy Körös-menti mentett oldali holtmeder szerepelt A Nagy-morotva a Borsodi-Tisza hullámtéren elhelyezkedő kistó típusú holtmeder. Természetes úton fűződött le a Tiszáról A lefuzödés óta elkezdődött feltöltődési folyamatok napjainkban rendkívüli mértékben felerősödtek. Ebben egyrészt antropogén hatások játszottak közre, másrészt az a tény is, hogy 1983 óta a Tisza e szakaszát a nagyobb árhullámok elkerülték, ill általuk a morotva vízcseréje és frissítése csak részlegesen történhetett meg A csekély vízmélység, a dús makrovegetáció, a vastag, fekete színű, szerves maradványokban gazdag üledék egyaránt a fokozott feltöltődésre utaló jelek. A vizsgálat időszakában az átlagos vízmélység 50-75 cm. A nyíltvizes területek a teljes vízfelszínnek csupán 5-6%-át képezik. A Csapói- és az Ohalászi-Holt-Tisza a Tisza-tóban levő két védett, kopolya típusú holtmeder. A Csapói-Holt-Tiszának a nyár folyamán valódi partja nincs A vizsgálat idején a makrovegetációval fedett víztestek átlagos mélysége 80-90 cm, a nyíltvizes területeké 250 cm. Az Ohalászi-Holt-Tiszánál a meder átlagos mélysége a normális nyári üzemvízszintnél legalább egy méterrel nagyobb, mint a Csapói-HoltTisza esetében. A tározótérrel csak keskeny csatorna köti össze, egykori magaspartja még a nyári üzemvízszintnél is szárazulat. A két holtmeder makrove^etációjának összetétele és szerkezete szembetűnően különbözik. Az Óhalászi-Holt-Tiszán gazdag és mozaikos hínámövényzet található, ezzel szemben a Csapói-Holt-Tiszán a makrovegetáció elszegényedése, szerkezeti homogenizálódása figyelhető meg, amihez a súlyom inváziója társul. A borítottság mértéke a két holtmederben hasonló, 7075%-os. A Berettyó-Körös-vidéken található Peresi-Holt-Körös kopolya típusú holtmeder, melyet hétvégi házak sora és szántóföldek öveznek A vízfelület döntő része nyíltvíz A makrovegetációval borított felületek aránya a vizsgált szakaszon 5-6%-os, az átlagos vízmélység 200 cm körüli. A Boroszló-kerti-Holt-Tisza a Tiszai-alföld északkeleti részén, a Beregi-Tisza-hullámtéren található szentély jellegű, kopolya típusú holtmeder. Átlagos vízmélysége 250 cm körüli. A víztér egésze változatos összetételű, mozaikos felépítésű hínámövényzettel jellemezhető. A vegetációpenódus csúcsán a borítottság 65%-os. A Boroszló-kerti-HoltTiszán kísértük figyelemmel az évszakos változásokat télen, tavasszal, koranyáron, nyár derekán, késönyáron és ősszel. A mérések kivitelezése és ideje Az oldott oxigén és a hőmérséklet egyidejű mérését WTW COMBIBOX 750 típusú mélységi szondával végeztük A napszakos változások kimutatásánál két szempontot vettünk figyelembe. Egyrészt, hogy a növényzettel borított víztestekben a víz oldott oxigén tartalma rendszerint a kora délutáni órákban én el a maximumot. Másrészt, hogy az oxigénszint minimuma napfelkelte idejére esik (Dévai et al. 1970). így minden egyes mérőhelyen 14 00 és 6 00 óra körül végeztük el a méréseket, a vízfelszíntől a fenék felé haladva 25 cm-enként. A 24 órás (kétóránkénti) mérésekhez minden esetben a meder legmélyebb pontja feletti függélyt választottuk. A mérőhelyeket a hossztengely, ill. a keresztszelvények alapján, továbbá a reprezentatív növényállományokhoz igazodva jelöltük ki. Az adatok értékelésekor az oxigéntartalom napi változását az 0

2»ái, index értékével adtuk meg (Dévai et al. 1992). 1997ben a Nagy-morotván augusztus 6-7-én, a Csapói-Holt-Tiszán augusztus 12-13-án, az Ohalászi-Holt-Tiszán augusztus 13-14-én, a Peresi-HoltKörösön szeptember 1 l-l2-én végeztünk méréseket. Az évszakos változásokat a Boroszló-kerti-1 Iolt-Tiszán télen (február 25-26-án), tavasszal (április 8-9-én), koranyáron (május 12-13-án), nyár derekán (június 2324-én), későnyáron (augusztus 4-5-én) és ősszel (október 14-15-én) kísértük figyelemmel. Eredmények és értékelésük A meglehetősen sekély vizú Nagy-morotván a felszínen kiterülő levelű vízinövényzet alatt a fenékközcli vízréteg helyenként (a kolokánosban és a sulymosban) már nappal is anaerob Az alacsony oxigénszint velejárójaként a napszakos változások vízmélységtől és növényállománytól függően rendkívül sokszínűek (/. táblázat). A gyakran, ill. tartósan előforduló oxigénhiány többféleképpen magyarázható. A rothadó üledékben zajló élénk lebontási folyamatok képesek a teljes vízoszlopból elvonni az oxigént. Ehhez hozzájárul még, hogy a kolokán és a súlyom hatalmas, tömött szőnyegei jelentős kiterjedésű víztesteket árnyékolnak le. A Csapói-Holt-Tiszán mutatkoznak ugyan a napszakos változások, a Nagy-morotvával ellentétben azonban a változások mértéke az egyes mé-