Hidrológiai Közlöny 2008 (88. évfolyam)

6. szám - IL. Hidrobiológus Napok: „A Balaton és vízrendszere – a Balaton-kutatás története” és „A Duna-kutatás története” Tihany, 2007. október 3–5.

5 A bentikus mineralizációs folyamatok intenzitása a Fertő nádas területein Ágoston-Szabó Edit, Dinka Mária MTA ÖBKI Magyar Dunakutató Állomás, 2163. Vácrátót Kivonat: Az üledékben végbemenő mineralizációs folyamatok intenzitását jelző elektrontranszport aktivitás változását (ETS) vizsgáltuk a Fertő egészséges és pusztuló nádasában, valamint egy belső tó nádmentes területén. A vegetációs periódus ideje alatt az üledék ETS-aktivitása tavasztól őszig nőtt, az üledékmélység függvényében pedig csökkent. A nagy szerves anyag tartalmú pusztuló nádas üledékében az ETS-aktivitás szignifikánsan nagyobb volt, mint az egészséges nádasokban és a nádmentes mintavételi helyek üledékében. A pusztuló nádas üledékében az ETS-aktivitás alapján számolt légzési szénveszteség értékek a legintenzívebb mineralizációs folyamatokra utaltak. Az ETS aktivitás hőmérsékletfüggése alapján kapott hőmérsékleti koefficiens (Qio) magas értéke az üledékben végbemenő mineralizációs folyamatok erős hőmérsékletfiiggését jelezte, nádas üledék, elektron transzport aktivitás, szerves anyag tartalom, hőmérsékletíuggés Kulcsszavak: Bevezetés A sekély vizű ökoszisztémákban ahol az üledékfelszín víztömeg aránya nagy, a mineralizációs folyamatok elsődleges helyszíne az üledék (Heyer és Kalff 1998). Az üledék szerves anyagának bomlása és bontása vezérli a tápanyag-visszatérítési folyamatokat, valamint erőteljesen befolyásolja a tápanyagok biogeokémiai körforgalmát (Wetzel 2001). Az üledék szerves anyagának oxidációja a terminális elektron akcepotorok használatához kapcsolódik. Az üledék elektrontranszport rendszer aktivitása (ETS) az össz- (aerob és anaerob) légzés mértékéül szolgál (Hakanson és Jansson 1983), valamint széles körben használják a nagy metabólikus aktivitású helyek azonosítására (G.-Tóth és mtsai. 1994, Relexans 1996; Simcic és Brancelj 2002). Célunk volt vizsgálni az üledék elektron transzport aktivitás változását (ETS) a Fertő egészséges és pusztuló nádasában, valamint egy belső tó nádmentes területén. Anyag és módszer Mintavételi helyek Összesen négy mintavételi helyen (1. ábra) vizsgáltuk a felszíni és az intersticiális víz tulajdonságait: • Nádasba zárt belső tó: Kisherlakni (1. mv. hely): a minta a belső tó közepéről származott. • Egészséges nádas: Fertőrákosi öböl (2. mv. hely): sekély vizű, összefüggő nádas. Herlakni széle (5. mv. hely): mély vizű, felritkuló nádas. • Pusztuló nádas: Nádas 3 (3. mv. hely): sekély vizű, felritkult nádas, az üledéke szerves anyagban gazdag. Mintavétel időpontok: 2001.04.23., 07.23., 09.05. Üledékminta vétele és vizsgálata Az üledékminták vétele 5 cm átmérőjű és 40 cm hoszszúságú plexi csővel (Gilson core) történt. Az egyes mintavételi helyeken az üledék szerkezete és keménysége befolyásolta a vett üledékmag hosszát (általában 1525 cm). A magminta-vevővel vett üledékminták nedvességtartalmát laborba szállítást követően, a 0-1, 1-2, 2-3, 3-4, 45,5-6, 6-9, 9-10, 10-11, 11-14, 14-15, 15-16, 16-19, 1920, 20-21, 21-24, 24-25 cm-es üledékrétegekből, 105 °Con tömegállandóságig szárítva, a minták izzítási veszteségét (LOI) pedig, ami az üledék szerves anyag tartalmának (OM) felel meg, 450 °C -on 4 órás égetéssel (Jungwirth 1979), az üledék összes-N, S és C tartalmát a Fison NA-1500 NCS elemanalizátorral, az üledék összes-P koncentrációját a 450 °C-os izzítás során keletkező izzítási maradékból, In HCl-al történő 12 órás rázatás után, molibdénkék reakcióval, fotometrálással határoztuk meg (Aspila és Agemain-Chau 1976). Az üledék ETS-aktivitását a Packard (1971) által bevezetett és Broberg (1985) által módosított tetrazólium redukciós teszttel. Az üledékfelszín fölötti víz hőmérsékletét Hydrolog 2100 terepműszerrel, az ETS aktivitás és az üledék kémiai jellemzői közötti korrelációt Pearson-féle szorzat momentum korrelációs analízissel (Statistica 6 programcsomag) állapítottuk meg, 99%-os konfidenciaszinten. Eredmények Az ETS-aktivitás a vizsgált mintavételi helyeken az üledékmélység függvényében, évszaktól és mintavételi helytől függően, különböző mértékben csökkent. Nagyobb mértékű csökkenés a 9 és 10 cm közötti üledékrétegben volt megfigyelhető, ahol tavasztól őszig 59-97 %kai csökkent az ETS-aktivitás az üledékfelszínhez képest. A 19-20 cm-es és a 9-10 cm-es üledékréteg ETSaktivitása csak kis mértékben (8-29 %) tért el egymástól. A vizsgált mintavételi helyek üledékének ETS-aktivitása között a 10 és 15 cm-nél mélyebb üledékrétegben számottevő eltérés nem volt (2. ábra). A nagy szerves anyag tartalmú mintavételi helyeken: 3. és 5. hely, az üledék ETS-aktivitása a mélység függvényében exponenciálisan csökkent (2. ábra). Az ETS-aktivitás évszakos változása az összes vizsgált mintavételi helyen hasonló jellegű volt: értéke tavasztól őszig folyamatosan nőtt; ennek megfelelően az üledék ETS-aktivitása a mélység függvényében a legkisebb mértékben tavasszal a 42. mintavételi helyen, legnagyobb mértékben ősszel a nagy szerves anyag tartalmú 3. és 5. mintavételi helyeken csökkent (2. ábra) A pusztuló nádasban (3. hely) az üledékfelszín (0-1 cm) ETS-aktivitása 63-88 %-kal és 32-79 %-kal volt nagyobb, mint a sekély vizű (2. hely) ill. a mély vizű (5. hely) egészséges nádasokban. A felső 5 cm-es üledékréteg ETS-aktivitása is szignifikánsan nagyobb volt, mint az egészséges nádasokban (kivéve júniust, amikor az 5. helyen az ETS aktivitás nagyobb volt, mint a 3. helyen). A mélyebb üledékrétegekben a pusztuló és egészséges nádasok ETS-aktivitása között nem volt szignifikáns különbség (2. ábra). Összehasonlítva a náddal borított (2., 3., 5.) és a nádmentes (42.) mintavételi helyek üledékrétegeinek ETSaktivitás értékeit, a felső 5 cm-es üledékréteg ETS-aktivitása a náddal borított helyeken szignifikánsan (30-97 %-kal) nagyobb volt, mint a nádmentes mintavételi helyen (kivéve júniust, amikor a 2. mintavételi hely felső 5 cm-es üledékrétegében 37 %-kal nagyobb volt az ETS aktivitás, mint a 42. helyen, az 5 cm-nél mélyebb üledékrétegekben ez a különbség 16 %-ra csökkent) (2. ábra).