Hidrológiai Közlöny, 2018 (98. évfolyam)
2018 / Különszám - SZAKCIKKEK - Tugyi Nóra, Kovács W. Attila, Vörös Lajos, Boros Emil, Tóth Viktor és Somogyi Boglárka: Fitoplankton és bakterioplankton produkció a Fertő nyílt vízében és nádasában
92 Hidrológiai Közlöny 2018. 98. évf. különszám tavakban az oldott szerves szénvegyületek többsége jellemzően fítoplankton eredetű, ezekben a vízterekben a heterotróf bakteriális produkció erősen függ a fítoplankton elsődleges termelésétől (Azam 1983). Irodalmi adatok alapján ezekben a vizekben a heterotróf bakteriális produkció a nettó elsődleges termelés (NPP) körülbelül 1/3-át teszi ki (Cole és társai 1988). Sekély tavakban azonban a vízben oldott szerves szénvegyületek származhatnak a fítoplankton mellett a vízi növényektől egyaránt, illetve egyéb külső forrásból (pl. szennyvíz bevezetésből). A szerves szén, eredetétől függően (fítoplankton, különböző típusú makrofitonok stb.) változatos összetételű és eltérő módon hozzáférhető lehet a baktériumok számára. Ugyanakkor, amíg azokban a vízterekben (mély tavak, tengerek), ahol az algák képezik az elsődleges termelés döntő hányadát, a bakterioplankton anyagforgalmi jelentősége jól ismert, addig a vízinövényekkel borított vízterekben (sekély tavaink jelentős része, nagy tavak parti régiói) a bakterioplanktonról csak igen kevés, egymásnak sokszor ellentmondó információval rendelkezünk (Azam 1983). Általánosan elfogadott nézet, hogy a tavak parti régiójában a heterotróf bakteriális produkció jelentősen magasabb, mint a nyílt vízben (Reitner és társai 1999, Likens 2010 és hivatkozásai). Mezokozmosz kísérletekkel igazolták, hogy a makrofiton eredetű szerves anyagok nagyobb mértékben növelik meg a bakteriális produkciót, mint az alga eredetű szerves anyagok ( Wehr és társai 1999). Ezzel szemben néhány szubtrópusi sekély tó parti régiójában a magasabb DOC koncentráció ellenére a heterotróf bakteriális produkció alacsonyabb volt, mint a nyílt vízben (They és társai 2010). Egy későbbi vizsgálat során azt tapasztalták, hogy egy mezotróf sekély tó parti régiójában mind a DOC koncentráció, mind a bakteriális produkció alacsonyabb volt, mint a nyílt vízben (They és társai 2010). Ezek az egymásnak látszólag ellentmondó eredmények egyaránt tükrözhetik a környezeti faktorok eltérő mivoltát, illetve a szerves anyag készlet (DOC pool) mennyiségi és összetételbeli (amely eltérő biológiai hozzáférhetőséget eredményezhet) változatosságát a különböző vizekben. A Fertő, különösen a hazai tórész, erős makrofiton dominanciával jellemezhető (85%), teljes területének mintegy 55 %-a nádassal borított. A nádas állományon belül ritkább tarfoltok, illetve nagyobb méretű, ún. belső tavak egyaránt előfordulnak (Löffler 1979). Egy korábbi tanulmányban megállapították, hogy a Fertő nyílt vízében a bakterioplankton számára sokkal jelentősebb a makrofiton eredetű oldott szerves szén, mint a fítoplankton eredetű (Reitner és társai 1999), rámutatva ezzel a Fertőben a makrofitonokból származó szénvegyületek jelentőségére, mint fontos bakteriális szénforrásra. A korábbi vizsgálatok ellenére azonban a heterotróf baktériumok szerepéről a Fertőben csak szegényes információk állnak rendelkezésre, különösen a nádas övben, ahol a nád szerves anyag termelése a meghatározó. CÉLKITŰZÉS Célunk volt a heterotróf bakterioplankton szerepének megismerése a Fertőben, különös tekintettel a nádas övre. Célunk volt továbbá a heterotróf bakteriális produkció és a vízi elsődleges szerves anyag termelés (fítoplankton + makrofitonok) közötti összefüggés feltárása a Fertő különböző területein (nyílt víz, nádas öv). ANYAG ÉS MÓDSZER A Fertőn három mintavételi helyszínt jelöltünk ki: egy nyílt vízi pontot- B0 (É47°73.459; K16°71.941), valamint két nádas állományon belüli mintavételi pontot: a Kis- Herlakni belső tavat (É47°68.460; K16°70.272) és egy, a belső csatornaöv közelében található nádas állományban lévő bevágást, továbbiakban nádas mintavételi pont (É47°65.432; K16°72.517). 2015 és 2016 októbere között havi rendszerességgel mértük a fítoplankton elsődleges termelését, valamint a bakteriális produkciót. A fítoplankton minták elsődleges termelését 14C-módszerrel (Steemann Nielsen 1952) határoztuk meg. Mintavételi alkalmanként a vízmintákat üvegedényekben (20 ml), fénygrádiens mentén (25, 50, 94, 230, 400, 680, 1211 és 2000 pmol/m2/s) sötét kontrollt alkalmazva in situ hőmérsékleten 2 órán keresztül inkubáltuk három párhuzamban. A mintákhoz alkalmanként 0,06-0,09 MBq NaHl4C03-ot adtunk. Az inkubációt követően a vízmintákat 0,45 pm pórusbőségű kevert cellulóz észter membránra (Millipore) szűrtük, majd cc. HCL gőzben való 45 perces inkubálás után Bray típusú szcintillációs koktélban (10 ml) oldottuk fel. A beépült radioaktivitást TRI-CARB 2100TR (PACKARD) folyadékszcintillációs számlálóval mértük. A fítoplankton fotoszintézise és a fényintenzitás közötti kapcsolatot Platt és társai (1980) által leírt fotoinhibiciós modell alapján jellemeztük. A fítoplankton napi produkcióját a laboratóriumban mért P-I görbék, a globálsugárzás, a vízmélység és a mintavételi helyen mért vertikális extinkciós koefficiensek segítségével becsültük. A bakteriális produkciót 3FI-val jelölt leucin felvételen alapuló módszerrel (Kirchman 1985, Gasol 1989) határoztuk meg. A vízmintákhoz (1,2 ml) adtunk 250 nmol koncentrációjú (Michaelis-Menten enzimkinetika alapján meghatározott) radioaktívan jelölt és nem jelölt leucin- oldat keverékét 10:1 arányban, három párhuzamban. Kontrollként egy triklórecetsawal (TCA) elölt vízmintát alkalmaztunk, amelyhez 50 nmol koncentrációban adtunk a fentebb megadott arányban leucin-oldat keveréket. A vízmintákat ezután helyszínen inkubáltuk maximum 1 órán keresztül (az inkubációs időt a vízhőmérséklet függvényében határoztuk meg), majd a leucin felvételt TCA hozzáadásával állítottuk meg. A felvett leucint centrifu- gálással különítettük el. Az Eppendorf csövek alján keletkezett üledék TCA-val történő tisztítása után a kiülepedett sejteket Bray-szcintillációs koktélban (1 ml) oldottuk fel. Ezt követően 24 óra elteltével folyadékszcintillációs számlálóval mértük a radioaktivitást. A mért nettó bakteriális produkció értékekből a bruttó produkció értékeket del Giorgio és Cole (1998) egyenlete alapján számítottuk ki. A fítoplankton biomasszát a nanofitoplankton esetében fordított planktonmikroszkóppal, míg a pikoméretű algák esetében, az epifluoreszcens mikroszkópos felvételek elemzése alapján határoztuk meg (Jiao és társai 2006). A bakterioplankton biomasszát pedig DAPI- fluorofórral (Porter és Feig 1980) festett minták epifluoreszcens mikroszkópos felvételeinek elemzésével
