Hidrológiai Közlöny 2009 (89. évfolyam)

6. szám - L. Hidrológiai Napok: "A hazai hidrobiológia ötven éve" Tihany, 2008. október 1-3.

85 A fitoplankton elsődleges termelése a Balatonban Ágyi Ákos

1, Somogyi Boglárka

2, Vanyovszki József

1, Németh Balázs

2, Vörös Lajos

2 1 Babe$-Bólyai Tudományegyetem, Kolozsvár 2MTA Balatoni Limnológiai Kutatóintézet, Tihany Kivonat: A Balaton eltérő trofitású területein 2006 és 2007 nyarán mértük a fitoplankton fotoszintézisét 1

4C módszerrel fotoszintetronban, nyolc különböző fényintenzitáson (10 - 1000 pmol m"

2 sec"

1), sötét kontrollt is alkalmazva. A P-I görbék paramétereit az Eilers & Peeters (1988) modell segítségével határoztuk meg és végül megbecsültük a fitoplankton felületegységre vonatkoztatott elsődleges termelését. A víz a-klorofill koncentrációját forró metanolos extrakcióval, spektrofotométerrel határoztuk meg. A fitoplankton elsődleges termelése az algák mennyiségének megfelelően a Keszthelyi-medencében volt a legnagyobb, a Siófoki-medencében pedig a legalacsonyabb. 2006 nyarán a fitoplankton elsődleges termelése 600 és 1800 mg C rrf

2 nap"

1 között, 2007 nyarán pedig 400 és 1700 mg C m

2 nap"

1 között változott. Az előadás bemutatja a legújabb mérési adatok mellett a balatoni fitoplankton fotoszintézisének évtizedes változásait is. fitoplankton, fotoszintézis, elsődleges termelés, fotoszintetron. Kulcsszavak: Bevezetés A Balaton fényviszonyainak vizsgálata, az elsődleges termelés mértékének megállapítására irányuló törekvések eleinte alapkutatási célúak voltak. A XX. század hetvenes éveinek első felében azonban a növényi tápanyagok feldúsulása a fitoplankton tömegének és termelésének rohamos növekedéséhez (eutrofizálódáshoz) vezetett. Az eutrofizációnak, mint a tavakat veszélyeztető legáltalánosabb civilizációs ártalomnak a megelőzése hatékony védekezést és tudományos munkát igényelt és igényel napjainkban is. Többek között ezért a Balaton víz fényklímájának ismerete, és a fitoplankton elsődleges termelésének mérése alapvető fontosságúvá vált a Balaton jövőjét illetően. A hatvanas évek elején Böszörményi és munkatársai (1962) vezették be a 1

4C-módszert (Steemann Nielsen 1952) a Balaton kutatásában. Mivel a múlt század hetvenes éveiben a tó eutrofízálódása egyre nagyobb méreteket öltött, állapotának felmérésére a hetvenes évek elején részletes vizsgálatokat végeztek. 1972-73-ban a Siófoki-medencében, 1973-74-ben pedig a Keszthelyi-medencében folytatott vizsgálatok célja a fitoplankton produkció éves ciklusának tanulmányozása volt (Herodek & Tamás 1976, Herodek 1976). A kísérletek idején mérték a víz hőmérsékletét és a vízfelszín alatti fény intenzitását. Megállapították, hogy Keszthelynél 1 m-es mélységben már nem volt fénytelítettség - a fényintenzitás a fotoszintézis optimális működéséhez szükséges érték alá csökkent -, 2,75 m mélyen pedig már teljes sötétség uralkodott. Eredményeik szerint a Balaton medencéinek trofitása jelentősen különbözött. Keszthelynél a fotoszintézis vertikális profilja a hipertróf vizekéhez volt hasonlítható, míg a Siófoki-medencét enyhén eutrófnak tekintették. A Keszthelyi-medence akkoriban tápanyagtelített víztestnek számított, melyben a produktivitás elérte maximális értékét. 1974-ben és 1975-ben Szigligetnél folytatták a fitoplankton elsődleges termelésének kutatását (Herodek & Tamás 1978). A szigligeti vizsgálatokat 1976-77-ben a Balatonszemesi-medencében, illetve 1977-ben a Siófoki-medencében végzett primer produkció mérések követték, a korábbi kísérletek menetének megfelelően (Herodek et al. 1982). Az átlátszóság a korábbi tihanyi méréssorozatnak megfelelően az üledék felkavarodása miatt igen változékony volt, de jóval nagyobb a Keszthelynél és Szigligetnél mért értékeknél. Méréseik szerint Szemesnél lényegesen előrébb tartott az eutrofizáció, mint Tihanynál, ami a tavon belüli áramlással délnyugat felől érkező tápanyagterhelés jelentőségére utalt. Akkori és korábbi méréseik alapján arra következtettek, hogy a tó az emelkedő tápanyagterhelésre elsősorban kistermetű, gyors anyagcseréjü fajok elszaporodásával válaszolt. A különböző medencékben kapott eredményeket összevetve a primer produkció tekintélyes növekedésén keresztül az eutrofizálódás gyorsuló ütemére hívták fel a figyelmet. 1978-ban összesen 25 alkalommal a Balaton hossztengelyének 10 pontján vett vízminták elsődleges termelését fénytermosztátban határozták meg. (Herodek et al. 1982) A primer produkció a tó keleti végétől Keszthely felé haladva minden alkalommal fokozatosan nőtt. Később Szász (1989) szintén mérte a fitoplankton elsődleges termelését. Vörös (1989) 1986-ban a pikoplankton (a fitoplankton 0,2-2,0 |im-es mérettartományba eső része) állománysürűségét és elsődleges termelésből való részesedését mérte a Keszthelyi- és a Siófoki-medencében. A fitoplankton biomasszája és területegységre vonatkoztatott elsődleges termelése mindkét medencében gyakorlatilag megegyezett a korábbi mérésekkel. A pikoplankton hozzájárulása a primer produkcióhoz jelentősen meghaladta a biomasszája részarányát, a biomassza jelentőségüket alulbecsülte. Eredményei azt mutatták, hogy a Balatonban a pikoalgák jelentősége a trofitás növekedésével csökken. A fitoplankton egyes méretcsoportjainak maximális fotoszintetikus aktivitása arányosnak mutatkozott a frakciók felület/térfogat hányadosaival, legaktívabb volt a pikoplankton, legkevésbé pedig a Siófoki-medence nagytestű algái. A fenti eredmények mind a természetben (in situ) való statikus inkubáción alapultak. E módszernek számos hátránya van. Például költséges és időigényes, az inkubáció idejére lefoglalja a hajót, annak személyzetét és a kutatót egyaránt, így egyszerre csak egy helyen végezhet a kutató méréseket. Ezért kezdtek el különböző szimulációs technikákat alkalmazni (fotoszintetron) a helyszíni inkubálás kiváltására. Fotoszintetronban több különböző fényintenzitáson egyszerre több különböző helyről származó vízmintát is lehet inkubálni, ezzel pedig időt, energiát és pénzt lehet megtakarítani. A kilencvenes évektől a balatoni fitoplankton elsődleges termelését elsősorban fotoszintetronban határozták meg. Vizsgálataink során mi is fotoszintetromt alkalmaztunk a balatoni fitoplankton fotoszintézisének mérésére és elsődleges termelésének becslésére. Munkánk során célunk volt a Balaton trofikus állapotának meghatározása és összevetése a korábbi mérési eredményekkel. Anyag és módszer A Balaton trofikus állapotának meghatározásához 2006 és 2007 nyarán a Keszthelyi-, Szigligeti-, Szemesi- és Siófoki-medencéből vettünk mintát. A Siófoki-medencéből két pontról is gyűjtöttünk mintákat: Tihany előtt és Balatonfüzfő térségében tóközépen vettük a mintákat vízoszlop-mintavevővel. A fitoplankton fotoszintézisét a 1

4C módszerrel mértük (Steemann Nielsen 1952). Az általunk használt fotoszintetron felépítését tekintve egy sajátos vízzel töltött üvegkád, ami cellákra van osztva. A cellákat tükrök határolják, kivéve a fényforrás felé eső falukat. A fénygrádienst különböző rétegszámú (0-10) neutrális fóliák (3M, Sco-