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.

218 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2008. 88. ÉVF. 6. SZ. Seasonality of photosynthesis of Potamogeton perfoliatus in Lake Balaton Tóth, V. -Herodek, S. BAS Balaton Limnological Research Institute, H-8237. Tihany, Klebelsberg K. u. 3. Abstract: Photosynthesis measurements at different light intensities and the actual temperatures of the lake Balaton were performed using the 0

2 production/consumption technique on Potamogeton perfoliatus L.. The major photosynthetic parameters showed a significant seasonal tendencies: the maximal photosynthetic capacity (P

m„) and the theoretical light saturation irradiance (I

k) increased, while the rate of dark respiration (R) decreased during the vegetation period. The light compensation point (L) do not showed significant seasonal variability. Using these parameters we calculated the light saturation (Zk) and light compensation (Z

c) depth of P. perfoliatus. It appears that the depth gap between the saturation and light compensation depth increased during the vegetation period and could be the possible cause quick senescence of P. perfoliatus in Lake Balaton in the end of each summer. Keywords: photosynthesis, respiration, compensating irradiance Színes szervesanyagok, lebegőanyagok és algák szerepe az ultraibolya és látható fény abszorpciójában (30 víztest adatai alapján) V.-Balogh Katalin, Németh Balázs, Vörös Lajos Magyar Tudományos Akadémia Balatoni Limnológiai Kutatóintézet, 8237. Tihany, Klebelsberg Kuno u. 3. Kivonat: Az oldott színes szervesanyagok, lebegőanyagok és algák szerepét vizsgáltuk a vízalatti UVR és PAR klíma alakításában 30 víztestben a mély nagyon tiszta bányatótól a Balatonon át a rendkívül zavaros szikes tavakig. Mélységi fényintenzitás profilokat vettünk fel 305, 313, 320 nm-en (UV-B), 340, 380, 395 nm-en (UV-A) és 400-700 nm-en (PAR) Biospherical PUV-2500 radioméreterrel 2003, 2004 és 2006 években. Kiszámítottuk a vertikális extinkciós koefficines (K

<

t) és az 1%os mélység (Zi%) értékeket. Az in situ fénymérésekkel egyidőben vízmintát vettünk a fényabszorpciós komponensek (lebegőanyagok, színes szervesanyagok, algák) koncentrációjának laboratóriumi meghatározásához. Többváltozós regreszsziós analízissel kiszámítottuk a specifikus K

d értékeket (n=140). A fényabszorpciós komponensek koncentrációjának intervalluma a következő volt, algamentes lebegőanyagok: 0,19 - 292 g m"

3, Pt-szín: < 5 - 475 g Pt m~

3 (DOC: 1,21 61,45 g m"

3) klorofill-a: 1,11 - 254 mg m"

3. A Kj értékek 0,24 m"

1 és 280 m"' széles intervallumot öleltek fel, a legkisebb értéket a PAR hullámhossz tartományban kavicsbánya tóban, míg a legnagyobbat UV-B hullámhosszon szikes tóban kaptuk. A Zi%-os mélység 0,02 m-től (305 nm szikes tó) 19,02 m (PAR kavicsbánya tó) változott. A vizsgált víztestek többségében döntően a színes szervesanyagok határozzák meg az vízalatti ultraibolya-fény klímát, az agák szerepe pedig elhanyagolható. A magasabb hullámhosszú PAR elnyelésében az algamentes lebegőanyagok szerepe kerül előtérbe. Ugyanakkor a bama vizekben a PAR klímát is szinte kizárólag a színes szervesanyagok határozzák meg, míg a hipertróf vizekben az algák fényabszorpciója meghaladja a másik két komponensét. Eredményeink azt bizonyítják, hogy az oldott színes szervesanyagok az UV-sugárzás jelentős abszorberei sekély vizeinkben. Kulcsszavak: sekély tavak; fényabszorpciós komponensek; UV-BR, UV-AR, PAR; specifikus extinkciós koefficiens. Bevezetés Ismert, hogy a sztratoszféra ózonrétegének csökkenésével a Földet érő ultraibolya sugárzás mennyisége nő. Az UV-B sugárzás károsan hat mind a szárazföldi (Caldwell et al., 1998), mind a vízi (Häder et al., 1998) szervezetekre. Az ultraibolya sugárzás potenciális veszélyének becsléséhez nélkülözhetetlen lehatolási mélységének ismerete a természetes vizek különböző típusaiban. Az UV-B legmélyebbre az óceánok nyílt vizébe képes lehatolni, ahol a fény-abszorpciós komponensek, a színes szervesanyagok, lebegő-anyagok és algák- koncentrációja általában rendkívül alacsony, ezek koncentrációjának növekedése viszont csökkenti a lehatolási mélységet (Smith & Baker, 1979). Hazai tavakban a fotoszintetikusán aktív sugárzás (PAR) víz alatti fénykioltásáról vannak ismeretek. A fényabszorpciós komponensek szerepét a víz alatti PAR klíma alakításában empirikus modellel leírtuk (V.-Balogh et al., 2000). Bár a legkorábbi víz alatti ultraibolya sugárzás mérések (Sargasso tenger) 1950-re datálhatok (Jerlov, 1950), hazai tavaink közül a Balatonról is csak legújabban vannak ilyen adatok (Vörös et al., 2006), mivel intézetünk az MTA BLKI 2003 óta rendelkezik a vízalatti ultraibolya sugárzás mérésére alkalmas, hazánkban mostanáig egyetlen radiométerrel (PUV2500 Biospherical Instrument). Ezért tűztük célul, hogy 30 hazai víztestben vizsgáljuk a fényabszorpciós komponensek, a színes szervesanyagok, lebegőanyagok és algák szerepét az ultraibolya és látható fény vízalatti abszorpciójában, hogy a kapott adatokat empirikus modellekben szintetizáljuk. Módszerek Vizsgált víztestek Kavicsbánya tavak: Gyékényesi kavicsbánya-tó Ny, Gyékényesi kavicsbánya-tó K, Hegyeshalmi Stettni-tó, Hegyeshalmi kavicsbánya-tó. Nagy természetes tavak: Balaton - Zala-torkolat, Keszthelyi-, Szigligeti-, Szemesi-, Siófokimedence (Tihany és Balatonfüzfő térsége); Fertő - Nyíltvíz, Rucás öböl, Fertőrákosi öböl, Püspök-tó, Kisherlakni, Nagyherlakni, Hidegségi-tó; Velencei-tó - Horgász, Fürdető. Tározók: Orfüi-tó, Pécsi-tó, Herman Ottó-tó, Kovácsszénájai-tó, Deseda-tározó, Marcali-tározó, Kis-Balaton felső tározó, Kis-Balaton alsó tározó. Szikes tavak: Szelidi-tó, Kastély-tó, Böddi-szék; Terepmérések A terepméréseket és vízmintavételeket 2003, 2004 és 2006 években április és október között végeztük összesen 140 alkalommal. A víz alatti fényintenzitás mélységbeli változását in situ mértük PUV-2500 (Biospherical Instrument) radiométerrel. A műszer fedélzeti egységéhez vízalatti szenzor és hordozható számítógép csatlakozik. Ez a műszer a fotoszintetikusán aktív sugárzás (PAR 400-700 nm) mellett az ultraibolya (UV) hullámhossz tartomány mérésére is alkalmas a következő kitüntetett hullámhosszokon: UV-A: 395 nm, 380 nm, 340 nm; UV-B: 320 nm, 313 nm, 305 nm. Laboratóriumi meghatározások A lebegőanyagok koncentrációjának gravimetriás meghatározásához a vízmintákat 0,45 |im pórusméretü cellulóz-acetát filteren szürtük. A filteren fennmaradt és 105 °C-on szárított lebegőanyagok mennyiségét CHYO YMC SM-200 analitikai mérleggel mértük. Algamentes