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.
276 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2000. 80. feVF. 5. SZ. röhelyeken nagyon hasonló (/. táblázat) Ez az egyöntetűség egyrészt azért alakul ki, mert a meder nyitott a tározótér felé, így folyamatos a vízcsere. Másrészt a meder felső végétől az alsó vége irányába áramlott a víz. Harmadrészt a nappali órákban élénk motorcsónakos közlekedés járul hozzá jelentősen a víz keveréséhez, a víztestek közötti különbségek kiegyenlítéséhez. 1. tábláim. Az oxigéntartalom napszakos v áltozása az 0 2,ut index értékei alapján. Nagy-morotva (Nm) - (Nm/1: nyíltvíz, Nm/2: kolokános, Nm/3: vegyes hináros, Nm/4: sulymos, Nm/5: tündérrózsás, Nm/6: nádas, Nm/7: gyékényes); Csapói-Holt-Tisza (CsHT) - (CsHT/1: sulymos, CsHT/2: tündérfátyla*, CsHT/3,4,5: nyiltvíz); Peresi-IIolt-Körös (PHK) - (PHK/UA7: nyfltvíz a hossztengelyben, PHK/4,5,6: nyíltvíz a keresztszelvényben); Óhalászi-Holt-Tisza (ÓHT) - (ÓHT/1: sulymos, OHT/2: tflndérrózsás, ÓHT/3,4,5: nyíltvíz); Boroszló-kertiHolt-Tisza (BkHT) - (BkHT/1,2,4,7: nyfltvíz érdes tócsagazzal, BkHT/6: nyfltvíz, BkHT/3: tündérrózsás, BkHT/5: sulymos). A vastag betűvel szedett mérőhelyek az egyes holtmedrek legmélyebb pontjai feletti lüggélyt jelölik. Mérőo 2 Mérőo 2 Mérőo 2 Mérőo 2 Mérőo 2 helv vált. hely vált. hely vált. hely vált. hely vált. Nm/1 2,1 CsHT/1 6,4 PHK/1 4,3 OHT/1 0,2 BkHT/1 2,4 Nm/2 2,8 CsHT/2 9,4 PHK/2 1,9 OHT/2 1,0 BkHT/2 5,7 Nm/3 10,0 CsHT/3 6,2 PHK/3 1,7 ÓHT/3 0,9 BkHT/3 39,5 Nm/4 0,7 CsHT/4 8,0 PHK/4 4,3 ÓHT/4 0,6 BkHT/4 6,7 Nm/5 7,1 CsHT/5 7,1 PHK/5 1,2 ÓHT/5 0,1 BkHT/5 47,1 Nm/6 112 2 PHK/6 1,2 BkHT/6 1,5 Nm/7 96,7 PHK/7 3,7 BkHT/7 1,9 A Csapói-Holt-Tiszához nagyon hasonló képet mutat a Peresi-HoltKörös. E két holtmederben az oldott oxigén mennyisége és annak változása nemcsak horizontálisan, hanem vertikálisan is meglehetősen egységes, a változások egyenletes tempójúak. A Peresi-Holt-Körös oxigéntartalom szempontjából homogén víztömegének kialakulásában azonban egészen más tényezők működnek közre. Elsősorban a túlzott haltelepítésekkel kiirtott makrovegetáció lehet az oka annak, hogy nem határolhatók el egymástól sem habituálisan, sem oxigénviszonyok tekintetében különböző víztestek. A Csapói-Holt-Tiszához, hasonlóan a Tisza-tó része az Óhalászi-HoltTisza is, mégis egészen más oxigénviszonyokkal jellemezhető. A víztér egészében nagyon alacsony az oxigénszint (a felszín közeli 25 cm-es rétegekben 1,3-3,2 mg/l). A mért értekeket gondosan áttanulmányozva egy furcsa jelenségre bukkantunk. A vízfelszíntől 50 cm-es mélységben a holtmeder hossztengelye mentén levő öt mérőhely közül négy esetében ugyanis hajnalban valamivel nagyobb oxigénkoncentrációt mértünk, mint délután! Ez a jelenség azzal magyarázható, hogy a vizsgálati időszak (1997. aug. 13-14.) éppen annak az egy hetes periódusnak az elejére esett, amikor 10 cm-rel emelték a tározó vízszintjét. Az első napra eső mintegy 3 cm-es vízszintnövekedés következtében a keskeny összekötő csatomán keresztül a Poroszlói-medencéből víz áramlott az ÓhalásziHolt-Tiszába. Az áramlás világos színű csóvaként volt nyomon követhető, és iránya éppen a négy mérőhely felé mutatott. Ennek hatása a vízfelszíntől számított 150-200 cm-ig kimutatható volt a magasabb hajnali értékek alapján. A Boroszló-kerti-Holt-Tiszán a legnagyobb változások a keresztszelvény tündérrózsás és sulymos állományaiban mutathatók ki. Valamivel kisebb a napszakos változás a hossztengely sekélyebb, nyílt víztükrű, érdes tócsagazos állományaiban A hossztengely mélyebb, nyíltvizes részein csak nagyon csekély változás tapasztalható (1. táblázat) A Boroszló-kerti-Holt-Tisza és az Óhalászi-Holt-Tisza augusztusi 24 órás mérési eredményeinek külön figyelmet szentelünk. Ezek ugyanis rávilágítottak a tekintélyes kiteijedésű anaerob víztömeg jelenlétére. Az Óhalászi-Holt-Tiszán az öt méteres vízoszlopban a felszíntől számított 150-250 cm-es mélység alatti réteg teljes egészében anaerob Hajnalban az anaerob zóna vastagsága egy méterrel megnő (ekkor 150 cm-nél húzódik). Ebben az esetben tehát az oxigénkoncentráció napi ingadozása az anaerob zónahatár napszakos változását (süllyedését és emelkedését) is maga után vonja. A Boroszló-kerti-Holt-Tiszán a 325 cm mély vízoszlop alsó részét egy méteres vastagságban alkotja oxigénmentes vízréteg. Az aerob-anaerob zónahatár itt az egész nap folyamán stabil marad, alig változik. Ha a hőmérsékleti értékeket is számításba vesszük (2. táblázat), láthatjuk, hogy e két holtmeder esetében az anaerob állapot kialakulása stabil hőmérsékleti gradienst követ. A többi három holtmeder esetében a felszín közeli és fenékközeli rétegek közti hőmérsékletkülönbség sokkal kisebb, ill. a hajnali órákban már egyáltalán nem tapasztalható. 2. táblázat. Felszín- és fenékközeli 25 cm-es vízrétegek délutáni és hajnali hőmérsékleti értékei, a kettő közötti hőmérsékletkülönbség, ill az oxigéntartalom %-os különbsége. Nagymorotva Csapói Holt-Tisza Peresi Holt-Körös Ohalászi Holt-Tisza Boroszlókti Holt-Tisza Délután Hajnal Délután Hajnal Délután Hajnal Délután Hajnal Dél után Hajnal Felszín 23,6 21,0 24,4 20,7 21,0 18,7 22,4 21,2 24,3 22,5 Fenék 22,3 21,0 21,0 20,7 19,0 18,7 17,4 17,5 15,8 16,4 At 1,3 0 3,4 0 2,0 0 5,0 3,7 8,5 6,1 AO 2 10% 11 % 8% 28% 44% 13% 100% 100% 100% 100% A Boroszló-kerti-Holt-Tiszán tapasztalt évszakos változásokat mutatja a 1. ábra, ami az egyes vízrétegekre jellemző oxigén-telítettségi értékeket és ezek kétóránkénti változását tünteti fel minden egyes mérési alkalomkor. Télen, a jég alatt a legmélyebb hely feletti fiiggélyben szinte a teljes vízoszlop anaerob. Ha ezt az állajxitot a medermorfológiai sajátosságok ismeretében kivetítjük a víztér egészére, akkor azt kapjuk, hogy a teljes víztömegnek kb. 57%-a anaerob. Mindezt tulajdonképpen inverz hőmérsékleti rétegződés kíséri, bár érdekes, hogy a 4 °C-os víz nem legalul helyezkedik el. A tavaszi állapot eisel szemben egészen más. Ekkor a vízoszlop teljes mélységében jó oxigén-ellátottságú és hőmérsékleti gradiens sem figyelhető meg. Koranyárra kezdenek kirajzolódni a vertikális különbségek. A felszíni 25 cm-es vízréteg és a fenékközeli vízréteg között jelentős eltérés alakul ki. Felszín közelben egész nap folyamán túltelítettség jellemző, míg fenék közelben gyakran teljesen el is fogy az oxigén, de a teljes víztömegnek csak kb. 5%-a mondható anaerobnak. F, két réteg között jelentős, 13-16 °C-os hőmérsékletkülönbség alakul ki. Nyáron a vízoszlop két, egymástól jól elhatárolható rétegre különül: egy felső, magas oxigénszintű víztömegre és egy alsó, közepes vagy alacsony oxigénszinttel jellemezhető víztömegre. A felső és az alsó rétegek hőmérséklete között továbbra is 12-15 °C-os különbség tapasztalható. Ezidötájt kb. 34%-nyi oxigénmentes víztömeggel számolhatunk a víztér egészét tekintve. Későnyáron az egyes vízrétegeknek sajátos oxigénprofilja van. A felszíntől a fenék felé haladva egyenletesen csökken az oldott oxigén mennyisége. Emellett a felszín-fenék közötti hőmérsékletkülönbség már csak 6-8 °C. A teljes anaerob víztömeg 22%-ot tesz ki. Ősszel az ábrán feltüntetett görbék kezdenek ismét összetartóvá válni A fenékközeli réteg oxigénmentes állapota megszűnik, és az egész felette levő víztömeget jó oxigcnellátottság jellemzi. Ezzel egyidejűleg megszűnik a hőmérsékleti gradiens is, a felszín-fenék közti különbség csupán 0,3-0,6 °C. Összefoglalás Mérési eredményeink alapján megállapíthatjuk, hogy anaerob víztömegek kialakulása egyáltalán nem ritka jelenség hazai sekély, viszonylag kis kiterjedésű vizeinkben. Fenékközeli oxigénmentes vízréteg nyilvánvalóan több tényező együttes hatásaként jön létre. Egyrészt szerepet kaphat ebben a meder zártsága, amikor vízkicserélódés és tartós vízáramlás a mederben nem tapasztalható. Fenékközeli oxigénhiány már akkor is felléphet, ha a meder csak bizonyos időszakokban tekinthető zártnak. Erre példaként és ellenpéldaként szolgál az Óhalászi-Holt-Tisza és a Csapói-Holt-Tisza esete. Legtöbb holtmedrünk - a folyószabályozások befejezése óta - ilyen időlegesen zárt meder, átöblítődésük akár hosszú évekig teljesen el is maradhat. Másrészt a makrovegetáció is közreműködhet az anaerob állapot kialakításában. Főként a felszínen kiterülő levelű, az aljzaton állandóan rögzült vagy életének egy bizonyos szakaszában rögzült vízinövények jöhetnek számításba ebből a szempontból, mint például a kolokán vagy a súlyom. Ezek ugyanis képesek a vízfelszínen nagy, összefüggő szőnyegeket képezni. így nemcsak a víz felkeveredését és a hullámzást akadályozzák, hanem jelentős árnyékoló hatásuk is van Harmadrészt az üledék minősége, a benne levő bomlani/rothadni képes szerves anyagok mennyisége sem elhanyagolható az anaerob állapot létrejöttében. Az utóbbi két tényező döntő szerephez, jutott a Nagymorotván Negyedikként említhető a vízteret szegélyező zárt ligeterdő, amely - kiterjedésétől és állapotától függően - jelentős szélvédettséget biztosíthat, és hatékonyan megakadályozhatja a víz teljes tömegének felkeveredését. A jelentős hőmérsékletkülönbség a felszín- és a fenékközeli vízrétegek között tartós hőmérsékleti gradiens létrejöttéhez vezet. A víz hőmérséklettől függő sűrűségi anomáliája miatt 1 °C-os hőmérsékletemelkedés 24-25 °C között harmincszor nagyobb sűrűségváltozást okoz, mint 45 °C között (Uhlmann, 1975). Emiatt magasabb hőmérsékleti tartományban - így tehát a nyár folyamán - néhány °C-os vertikális csökké-