Hidrológiai Közlöny, 2014 (94. évfolyam)
2014 / 4. szám - Horváth Hajnalka - Kovács W. Attila - Zsigmond Eszter - Vörös Lajos - Mátyás Kálmán - Süle György - Présing Mátyás: A balatoni és kis-balatoni fitoplankton nitrogénkötése és fikocianin tartalma
26 nyi különbségeket (20; 65 és 127 mg/1) figyelhettünk meg. Faji összetételét tekintve, az első mintavételi helyen nem volt kimutatható a cianobaktériumok jelenléte, a második (KB_2) és a harmadik mintavételi hely (KB_ 3) cianobaktérium dominanciájával szemben; melyek részesedése az össz-biomasszából 78% és 92 % volt. A cianobaktériumok közül az Aphanizomenon flos-ctquae (KB_2: 28 %, KB_3: 15 %) és a Cylindrospermopsis ra- ciborskii részesedése volt a legnagyobb (KB_2: 57, KB_3: 80 %). A Balaton négy medencéjének biomassza nagyságában (Siófok-Keszthelyig sorban: 2424 pg/1; 1540 pg/1; 8078 pg/1; 5993 pg/1) és faji összetételében is jelentős különbségek mutatkoztak, amely töredéke volt a Kis-Ba- laton tározóiban tapasztaltaknak. A legkisebb fitoplank- ton és cianobaktérium biomasszát egyaránt a Szemesi- medencében, a legnagyobbat a Szigligeti-medencében mértük, melytől mintegy 25 %-kal maradt el a Keszthelyi-medencében számolt biomassza. A vizsgált időben a Szemesi-medence kivételével cianobaktérium dominancia volt jellemző a Balatonban (össz-biomasszából való részesedése Siófoktól Keszthelyig sorban: 69 %; 19 %; 87 % és 90 %), melyek közül a nyugati medencékben az uralkodó a C. raciborskii (78 %), a Siófoki-medencében pedig az Aph. flos-aquae volt (98 %). A Szentesi-medencében az C. raciborskii (33 %) és az Aph. issatschenkoi (58 %) volt a domináns N2-kötő faj, míg az Aph. flos- aquae nem volt kimutatható. N2-kötésre nem képes fajok relatív mennyisége elenyésző volt a biomasszában a vizsgált időszakban (< 7 %). A fitoplankton légköri N2-kötése: A biomasszában megfigyelteknek megfelelően a lekötési sebességekben is nagyságrendnyi különbségeket tapasztaltunk. Az egységnyi víztérfogatra vonatkoztatott N2-kötési sebesség (1. táblázat) a Balaton nyugati medencéiben lényegesen nagyobb volt (~ 2,5 pg N/l h), mint a keletiekben, ahol 0,1-0,2 pg N/l h közötti sebességet mértünk, de egy nagyságrenddel kisebb, a Kis-Ba- laton tározóiban mért sebességekhez (12,8—17,3 pg N/l h) képest. A Balaton keleti medencéiben a nyugatiakhoz képest lényegesen kisebb biomassza és helyenként közel négyszer akkora oldott nitrogén koncentráció jelentősen lecsökkenthette a N2-kötés igényét. A Kis-Balaton tározóiban a fitoplankton növekedését elsősorban a rendszerbe jutó fény mennyisége (KB_1, 2, 3 sorban: Kd = 7,1, 5,0, 8,4), és kevésbé a hozzáférhető tápanyag koncentrációja, vagy azok arányai határozták meg. A Felső-tározó fitoplankton dominanciájú az Alsó-tározó nagy makrofi- ton borítottságával szemben. Azonban, míg a Felső-tározóban a felső jól megvilágított vízrétegben hatalmas alga biomassza képes kialakulni (65 mg/1). Ezzel szemben az Alsó-tározó néhány százalékos nyílt vizes területén, a még mindig nagy algabiomasszának (127 mg/1, melynek nagy része a Felső-tározóból származik), nem jut elegendő fény a fotoszintézishez, és a lebontó folyamatoké a hangsúly. Ezt mutatják a tározó e részén mért legnagyobb Kd értékek (8,4), s a kétszeres N2-kötő cianobaktérium biomassza, Felső-tározóhoz (17,3 pg N/l h) képest sokkal kisebb N2-kötési intenzitása (12,8 pg N/l h). Az egységnyi víztérfogatra vonatkoztatott ^-kötésben megfigyelt nagyságrendnyi különbségek a Balaton és a Kis-Balaton mintavételi helyei között, a-kl-ra vonatkoztatva lecsökkentek és a mintavételi helyek közötti tendencia is némiképp megváltozott. A Szigligeti- és a Keszthelyi-medencében a Kis-Balaton tározóihoz képest tized akkora alga biomassza a-kl-ra vonatkoztatott N2- kötési sebessége 1,5-2-szeresen nagyobb volt, mint a KB_3 mintavételi helyen mért sebesség és 3/4-e a KB_2 mintavételi hellyel összevetve. Mivel a Balaton és a Kis- Balaton általunk vizsgált mintavételi helyein számolt ossz- és cianobaktérium biomassza értékek között nagyságrendnyi különbségek adódtak, a Keszthelyi- és a Szigligeti-medence a-kl-ra vonatkoztatott nagy N2-kötési intenzitása, továbbra is ezen medencék nyári oldott N-hi- ányos állapotára enged következtetni. A nyári hónapokban a cianobakteriális N2-kötés fontos szerepet játszik a fitoplankton nitrogénellátásban, mikor a Zala és a kis vízfolyások általi külső terhelés minimális. A N2-kötés a becsült elsődleges termelés alapján, a Keszthelyi- és a Szigligeti-medencében akár 15 %-kal járulhatott hozzá az algák nitrogénigényének ellátásához és ~ 25 %-kal a Kis-Balaton fitoplanktonjához. A Balaton keleti medencéiben és a KB_1 mintavételi helyen a N2-kötés jelentéktelen nitrogénforrásnak (~ 2 % és 0,3 %) számított a vizsgált időszakban, amely eredmények jól egybevágnak a korábbi N2-kötési vizsgálatok eredményeivel (Présing et al. 2003; Horváth et al, 2012). Fitoplankton flkocianin-tartalma: A Balatonra jellemző nyugat-keleti irányú csökkenő trofikus gradiensnek megfelelően alakult a kinyerhető fi- kocianin mennyisége. A legnagyobb fikocianin koncentrációt (1. táblázat) a Szigligeti-medencéből származó mintában mértük (68,9 pg/1), mely mintegy 15%-al haladta meg a Keszthelyi-medencében mért értéket. A Sze- mesi- és a Siófoki-medence fítoplanktonjának fikocianin -tartalma (4,5 -9,61 pg/1) töredéke volt a nyugati medencékben mérteknek. A Kis-Balaton egyes mintavételi helyein nagyságrendekkel nagyobb fikocianin koncentrációt mértünk a Balatonhoz viszonyítva, melyek között nagyságrendnyi különbségek adódtak (24,6-878,5 pg/1). A fitoplankton légköri N2-kötését és fikocianin szintézisét egyaránt befolyásoló környezeti tényezők az egyes vízi ökoszisztémákban különböző képen változnak és hatnak. A hét mintavételi helyen a fikocianin koncentrációjában mért különbségek jól követték a biomasszában megfigyelt eltéréseket, amely széles fikocianin koncentráció és cianobaktérium biomassza tartományon belüli szoros összefüggésben vált láthatóvá. Kevésbé szoros összefüggést (R2 = 0,7032) kaptunk a fitoplankton fikocianin koncentrációja és N2-kötése között, mely a környezeti változóknak, elsősorban a hozzáférhető tápanyagok (N, P) koncentrációjának, továbbá a fényintenzitás s a hőmérséklet hatásának köszönhető. Köszönetnyilvánítás Jelen munka a KTIA-OTKA CNK-80140 és a TÁMOP-4.2.2. A-ll/l/KONV-2012-0038 számú pályázatok támogatásával valósult meg. HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2014. 94. ÉVF. 4. SZ.
