Hidrológiai Közlöny 2009 (89. évfolyam)

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

185 A balatoni fitobentosz fotoszintézise II. 'Üveges Viktória, 2Kovács W. Attila, 2Somogyi Boglárka, 3Ágyi Ákos, 'Padisák Judit és Vörös Lajos 'Pannon Egyetem, Limnológia Intézeti Tanszék, 8200. Veszprém, Egyetem u. 10. 2MTA Balatoni Limnológiai Kutatóintézet, 8237. Tihany Pf.: 35. - 'Babes-Bolyai Tudományegyetem, Kolozsvár, Románia Kivonat: Az üledékfelszínt borító fitobentosz fontos szerepet tölt be a Balaton tápanyagforgalmában. Munkánk során a célunk az volt, hogy becsüljük a Balaton üledékében élő fitobentosz elsődleges termelését egyedi tervezésű inkubáló berendezésben végzett fotoszintézis mérések alapján, majd meghatározzuk a fitobentosz/fitoplankton elsődleges termelés arányát a Balaton eltérő mélységű és trofitású területein. A készített inkubálóban a Balaton 5 keresztszelvénye mentén, tóközépről és déli partról 2006. júliusában illetve augusztusában gyűjtött fitobentosz minták fotoszintézisét vizsgáltuk 9 fényintenzitáson. A maximális fotoszintézis (P

ma

x) értéke minden esetben nagyobb volt a déli parti mintáknál (130-965 mg C m"

2 h"' ), mint tóközépen (14-107 mg C m

2 h'

1). A tó hossztengelye mentén nyugat - keleti irányban a déli parton csökkent, míg tóközépen nőtt a P

ma

x értéke. A maximális fotoszintézis mértéke szoros összefüggést mutat a klorofill-a menynyiségével, ami pedig elsősorban az üledék felszínét érő fény mennyiségétől fiigg. Az azonos mintavételi helyen és időpontban a fitoplankton és a fitobentosz napi fotoszintézis értékeit összevetve a fitobentosz fotoszintézisének részaránya a vízmélységgel csökken, azonban 1,5 méterig elsődleges termelése meghaladja a fitoplanktonét. Kulcsszavak: Balaton, fitobentosz, fotoszintézis, inkubáló berendezés, fitobentosz/fitoplankton elsődleges termelés arány Bevezetés A fitobentosz szénfelvétele illetve az oxigén termelése és Az üledékfelszínt borító fitobentosz elsődleges termelő- a fényintenzitás közötti kapcsolatot WEBB és mtsi. (1974) ként és táplálékforrásként fontos szerepet tölt be a Balaton modellje alapján jellemeztük, amely segítségével az oxigéntápanyag-forgalmában, ezért biomasszájának, produkciójának és az ezeket szabályozó folyamatoknak a megismerése nagyjelentőségű. A bentikus algák kutatása főleg a tavak és vízfolyások parti zónáinak epilitikus és epifitikus bevonatára irányult, viszonylag kevesebb az ismeretünk a különböző mélységű vízoszlopok üledékén élő fitobentoszról. Korábban a Balatonban a planktonikus algák túltermelése jelentette a legnagyobb környezeti problémát. Napjainkra a foszforterhelés visszaszorításával sikerült jelentősen csökkenteni az algaprodukciót. A Balatonban bekövetkezett oligotrofizálódás (VÖRÖS és mtsi., 2000; PADISÁK és mtsi., 2006) hatására csökkent a fitoplankton önárnyékolása, nőtt a víz átlátszósága, így az üledék felszínére több fény jutott. A fitoplankton tömegének csökkenésével a fitobentosz szerepe megnőtt a Balatonban (VÖRÖS és mtsi., 2001). Célkitűzések Célunk az volt, hogy becsüljük a Balaton üledékében élő fitobentosz elsődleges termelését egyedi tervezésű inkubáló berendezésben (ÜVEGES és mtsi., 2007) végzett fotoszintézis mérések alapján, majd meghatározzuk a fitobentosz/fitoplankton elsődleges termelés arányát a Balaton eltérő mélységű és trofitású területein. Anyag és módszer Mintavétel A fotoszintézis vizsgálathoz a fitobentosz mintáinkat 2006 júliusában és augusztusában a Balaton 5 keresztszelvénye mentén (Keszthely, Szigliget, Szemes, Zamárdi, Siófok) a déli parti részről és tóközépről vettük eltérő trofitású és mélységű területekről. A cső-mintavevővel vett, majd a laboratóriumba szállított üledékmagok felső -2,5 mm-es rétegét ismert felületű (1 cm

2) speciális kanálkával gyűjtöttük. Szűrt (GF/C, Whatman) Balaton-vízzel homogén szuszpenziót készítettünk, melyből 300 ml-es Kalsruhe típusú inkubáló palackokba ugyanakkora térfogatot pipettáztunk. Mérési módszerek A mintákat 26 °C-on, 9 különböző fényintenzitáson (01300 pmol m"V), sötét kontrollt is alkalmazva inkubáltuk 3-3 párhuzamban 2 órán át (ÜVEGES és mtsi., 2007). Alacsony klorofill-a tartalmú minták esetében (klorofilla tartalom < 8 mg m"

2) L

4C izotóppal (mintánként 0,2-0,4 MBq), míg ennél magasabb klorofill-a tartalmúak esetében lumineszcens oldott oxigén mérésével (Hach-Lange HQ 20) határoztuk meg a fotoszintézis mértékét. Az inkubálás után minden részmintában mértünk klorofill-a és feofitin tartalmat (WETZEL és LIKENS, 2000; LORENZEN, 1967; TETT és mtsi., 1975). termelést szénre átszámolva (WETZEL és LIKENS, 2000) megkapjuk P

ma

x (mg C m'V) és I

k (pmol m'V) értékeket. 2006 nyarán a fitoplankton fotoszintézisének fényfüggését is megmértük ÁGYI (2008), majd meghatároztuk az elsődleges termelését különböző nagyságú vízoszlopok esetén, ezáltal lehetőségünk nyílt az azonos mintavételi helyen és időpontban vett fitoplankton és a fitobentosz minták fotoszintézis karakterisztikája alapján összehasonlítani elsődleges termeléshez való hozzájárulásukat mélység szerint. Eredmények és megbeszélésük A fitobentosz elsődleges termelése eltérő mélységű és trofitású területeken Júliusban és augusztusban keresztszelvényektől függetlenül a déli parti fitobentosz minták egységnyi területre vonatkoztatott fotoszintézise nagyságrenddel meghaladta a tóközépi fitobentosz mintákéit, amely különbség nagyrészt a bentikus algák mennyiségével van összefüggésben (/. ábra). Szigliget dl s t k z p 2006 j lius ',„, ,= 500,44 mg C m 2 h ' 600 s o 8 400 200 F nyintenzit s ( mol m"

2 s"

1) 1. ábra: Szigligeti-medence déli parti (•) és tóközépről (k.) származó minták fotoszintézisének fényfüggése Továbbá mind a két hónapban a helyszíntől függetlenül a fitobentosz minták fotoszintézise nem mutatott fénygátlást az általunk alkalmazott legmagasabb megvilágításon sem. Ez a déli parti minták esetében nem is váratlan, hiszen a terepmérések bizonyítják, hogy napsütéses, csendes időben 50-70 cm mélyen az üledékfelszínre eső fény intenzitása meghaladja az 1000 pmol m'V-ot (gömbszenzorral mérve). A tóközépi minták esetén - ahol az üledéket ért fényintenzitás ennél nagyságrendekkel kisebb - viszont meglepő ez a fotoszintézis karakterisztika.