Hidrológiai Közlöny, 2015 (95. évfolyam)

2015 / 5-6. különszám - LVI. Hidrobiológus Napok előadásai

86

Atelomixis hatása a fitoplankton napszakos eloszlására egy eutróf holtág esetében

T-Krasznai Enikő1, B-Béres Viktória1, Kókai Zsuzsanna1, Török Péter2, Abonyi András3

'Tiszántúli Környezetvédelmi és Természetvédelmi Felügyelőség, 4025 Debrecen, Hatvan u. 16.

2MTA-DE Biodiverzitás Kutatócsoport, 4032 Debrecen, Egyetem tér 1.

^MTA-PEJLimnoökológian<utatócsojjortj>8200^eszj)rémjJíg^etemji;^0;^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

Kivonat: A fitoplankton napszakos (24 h) vertikális eloszlását mintáztuk a stabilan rétegződő Malom-Tisza holtág teljes vízoszlopában, 2007 júliusában. A következő kérdésekre kerestük a választ: (i) megfigyelhető-e napszakos ritmus a rétegződés stabilitásában?; (ii) milyen napszakos eltérések tapasztalhatóak a fizikai és kémiai paraméterek tekintetében?; valamint (iii) a napszakos változások megnyilvánulnak-e a fitoplankton mennyiségi viszonyainak megváltozásában? Az eufotikus zóna és az epilimnion mélysége ~ 2 m volt, melyben a vízhőmérséklet, az oldott oxigén koncentrációja és a pH mutatta a legnagyobb napszakos ingadozást. A legmagasabb fitoplankton biomassza értékeket a nap második felén mértük. A fitoplankton biomassza eloszlása az atelomixis napszakos változásainak megfelelően alakult, amiből arra következtethetünk, hogy az atelomixis jelenségével hazai vizeink esetében is számolnunk kell.

Kulcsszavak: stabil termikus rétegződés, holtág, atelomixis, klímaváltozás.

Bevezetés

A fitoplankton napszakos vertikális mozgása DVM) mind a tengerek (Denman és Gargett 1983; Longhurst 1976), mind az édesvizek (Ganf 1974; Salonen és Rosenberg 2000) esetében vizsgált jelenség. Az édesvízi vizsgálatok mind a mérsékelt- (Frempong 1981; Hasler és Poulícková 2003), mind a trópusi- és szubtrópusi területekre kiterjednek (Barbosa és Padisák 2002; Becker et al. 2009). Az atelomixis jelenségével a limnológia irodalmában főként trópusi (Barbosa és Padisák 2002) és szubtrópusi (Becker és mtsai. 2009) tavak esetében találkozunk, ahol a napi hőmérsékleti ingadozás sekélyebb vízoszlop esetén annak teljes felkeveredését eredményezi. Általános megállapítás, hogy az ostorral (pl. Crypro- monas sp., Jones 1988), vagy gázvakuólum segítségével mozgó (pl. Planktothrix agardhii, Hasler és Poulícková 2003) szervezetek felelősek a fitoplankton összetételében tapasztalható jelentősebb napszakos különbségekért. Az újabb kutatások a faj eloszlás megváltozásán túlmenően már funkcionális csoportok segítségével vizsgálják a napszakos eltéréseket (Becker és mtsai. 2009; Meló és Huszar 2000).

Napszakos fitoplankton vizsgálatok történtek mind mély- (zmax = 30 m, Becker és mtsai. 2009), mind pedig sekély tavak esetében (zmax = 1 m, Hasler és Poulícková 2003); legtöbbször fél (Hasler és Poulícková 2003), 1 méteres (Meló és Huszar 2000), vagy még ritkább (felszín, 3, 10 és 30 m, Becker et al. 2009) rétegközöket alkalmazva. Munkánk során a fitoplankton napszakos, fi- nomléptékü (25 cm) vertikális változását vizsgáltuk a Malom-Tisza holtág teljes vízoszlopában, 2007 júliusában. Arra kerestük a választ, hogy (i) megfigyelhető -e napszakos ritmus a rétegződés stabilitásában?; (ii) milyen napszakos eltérések tapasztalhatók a fizikai és kémiai paraméterek tekintetében?; valamint, hogy (iii) a napszakos változások megnyilvánulnak-e a fitoplankton mennyiségi eloszlásában?

Anyag és módszer

A mintákat három óránkénti gyakorisággal gyűjtöttük egy 24 órás perióduson belül 2007. július 21. és 22. között a Malom-Tisza holtág legmélyebb pontján (zmax= 9 m; É48o01’14”, K210H’27”). A vízkémiai mintavétel Ruttner-típusú (HYDRO-BIOS) mintavevővel történt, a- hol a mintavételi rétegköz minden esetben 1 m volt. A fitoplankton mintákat cső-mintavevő segítségével vettük,

ahol a csapok 25 cm-ként helyezkedtek el (egy időpont = 33 minta).

Helyszínen mértük a vízhőmérsékletet (°C), a pH-t és az oldott oxigén koncentrációt (mgL"1). A fitoplankton szempontjából fontos tápanyagok mennyiségi meghatározása a hatályos hazai szabványok szerint történt. A fitoplankton mintákat Lugol-oldattal a helyszínen tartósítottuk és Leica fordított mikroszkóppal 100-630x nagyításon, Utermöhl (1958) módszerével vizsgáltuk. A biomasszát az egyes fajokhoz leginkább hasonlító geometrikus alakból számítottuk (Hillebrand és mtsai. 1999).

Welch (1992) alapján becsültük a relatív vízoszlop stabilitás (RWCS) értékét, az üledék feletti és a felszíni vízréteg sűrűsége közötti különbséget a 4 és 5 °C-os víz sűrűségkülönbségéhez viszonyítva. A fitoplankton diver- zitását Shannon diverzitás alapján (log2), a biomassza eloszlásból határoztuk meg. A fitoplankton biomassza és diverzitás kapcsolatát Spearman rangkorreláció segítségével elemeztük. Az eredmények grafikus ábrázolása a Surfer Surface Mapping System 9.0 segítségével, a Kri- ging metódust használva történt.

Eredmények

A vizsgált napok termikus rétegződése a teljes vízoszlopot figyelembe véve rendkívül jelentős volt (7. és 2.a. ábra). Az epilimnionban azonban egy napszakos ritmust is megfigyeltünk. Éjjel 21 óráig stabil rétegződés állt fenn, nemcsak a vízhőmérséklet, de az oldott oxigén (18 óráig; 2.b. ábra) és a pH (2.c. ábra) tekintetében is. Az éjszaka folyamán 24 és reggel 6 óra között a felszín közeli víz hőmérséklet lecsökkent, mely a vízoszlop felső 2 méterében keveredést eredményezett, vagyis a teljes vízoszlopot figyelembe véve részleges atelomixis alakult ki. A keveredési mélységben jelentős napszakos változásokat a tápanyagok esetében csak a nitrát-N esetében tapasztaltunk (3.a-e. ábra).

A 24 óra alatt a fitoplankton összes biomassza értéke igen tág határok között változott (0,1-31,6 mgL'1, 4.a. ábra), mely ugyancsak napszakos változásokat mutatott. A legmagasabb biomasszát a vízfelszín közelében napnyugtakor (21 órakor) tapasztaltuk. Hajnali 3 és 6 óra között a vízoszlop felső 2 méterén a biomassza mennyiségének csökkenését észleltük (~ 5-6 mgL"1). A fitoplankton napszakos eloszlásában tapasztalt különbségek e- gyeztek a Chl-a napszakos eloszlásával (3.f ábra). A fitoplankton biomassza alapú diverzitása (4.b ábra) az összes biomassza mennyiségével negatívan korrelált (Spe-