Hidrológiai Közlöny 1992 (72. évfolyam)
5-6. szám - G. Tóth László: A plankton és az üledék terminális elektrontranszport rendszer (ETS)2 aktivizálása a Balatonban
G.-TÓTH L.: A plankton és az üledék a Balatonban 329 A plankton és az üledék élővilágának eddig ismert átlagos mennyisége (m~ 2) alapján (2. táblázat) az üledékben úgy a Keszthelyi-öbölben, mint a Siófoki-medencében kevesebb biomassza van, mint a fölötte levő vízoszlopban, a fitoplanktonnal együtt számolva. Csak az állatokat tekintve, a Keszthelyi-öbölben kb. 1,5-ször annyi biomassza lehet az üledékben, mint a vízoszlopban, a Siófokimedencében azonban továbbra is kevesebb. Ha feltételezzük, hogy az ETS-aktivitás arányos a biomasszával, akkor az üledék vízoszlophoz képest sokszoros ETS-aktivitása nem származhat a táblázatban szereplő eukariota clőlénycsoportokból sem. 2. táblázat A plankton ós az üledék ETS-aktivitása (inl O2 m — 2 h" 1) 1989-ben, valamint a plankton és az iiledéklakók mennyisége (g m2 száraz tömeg) a Keszthelyi-öbölben és a Siófoki-medencében irodalmi adatok alapján Keszthelyiöböl Siófokimedence K:S arány 1 —00 fim plankton ETS 60 /un plankton ETS (planktonikus rákok) 159,9 19,4 40.6 17.7 3,94 : 1,10 ; : 1 : 1 összes inért planktonikus ETS 179,3 58,3 3,07 : : 1 Üledék ETS 1619,0 540,7 3,00 : : 1 planktonikus rákok tömege (jelen vizsgálatok) planktonikus kerekesférgek tömege (Zánkai, 1989) fitoplankton tömege (Padisák és G.-Tóth, 1991) bakterioplankton tömege (G.-Tóth, 1984) 1,997 0,049 6,48 0,21 1,833 0,007 2,11 0,15 1,09 7,00 : 3,70 : 1,40 : : 1 ; 1 : 1 ; 1 teljes plankton tömege 8,736 4,11 2,12 ; : 1 árvaszúnyogok lárváinak tömege az üledékben (Entz, 1982; Dévai, 1984) kevéssertéjűek tömege az üledékben (Entz, 1982; Ponyi, 1985) „kisrákok" tömege az üledékben (Ponyi, 1985) fonalférgek és vándorkagylók tömege az üledékben (Ponyi, 1985) 2,33 0,60 0,056 0,014 0,33 0,30 0,03 0,009 7,07 : 2,00 : 1,87 : 1,55 : : 1 ; 1 1 1 üledóklakó állatok összes ismert tömege 3,00 0,67 4,48 : 1 Két oka lehet annak, hogy miért mértünk mégis közel egy nagyságrennddel nagyobb ETS-aktivitást az üledékben, mint a vízoszlopban: (1). Vörös és mtsai (1983) nagymennyiségű klorofillt találtak a balatoni üledék felső 15—20 cm-es rétegében és Uherkovich (1988) rendkívül gazdag diatóma flórától számolt be az üledék felszínéről. Az is ismeretes, hogy télen, hóméntes jégtakaró esetén a diatóma gyep elsődleges termelése nagy (Herodek és Oláh, 1973). Meglehet, hogy az üledék ilyenkor, saját elsődleges termelése által feltöltődik továbbra is életképes algákkal, s ezek ETSaktivitását mértük ki. Emellett szól az, hogy az üledékből kimutatott ETS-aktivitás tavasszal volt a legnagyobb. Ebben az esetben természetesen az algákra jellemző ETS/R=7 arányt kellene az üledékre alkalmazni a légzési szénveszteség becslésénél. Azt, hogy az algák a balatoni üledék mélyebb rétegeibe is lejuthatnak, nem csak a klorofill adatok, hanem Gorzó (1985) vizsgálatai is bizonyítják, amelyek során az üledék 20 cm mély rétegéből is sikerült kékalga spórákat aktivizálnia. Sőt, a kékalga spórák Gorzó által meghatározott mélységi eloszlása és szezonális alakulása az üledékben meglepő módon hasonlít az ETSakti vitásóhoz. (2). A másik ok az lehet, hogy az üledékből jelentős részben inaktív ETS-frakciókat vontunk ki, amelyeket a teszt során mi magunk aktivizáltunk a szubsztrátfeleslegben való inkubálással. E frakciók részben elpusztult szervezetekből juthattak az üledékbe a planktonesőből, vagy származhattak üledéklakó lárvákból, diatómákból stb. James (1987), valamint G.-Tóth és Zlinszky (1989) bemutatták, hogy az ETS egy ideig működőképes maradhat a planktonikus és más szervezetek halála után is. A kiszabadult enzimek megkötődhetnek az üledékszemcsék felületén, s ez lehetett az oka annak, hogy az összes ETS-aktivitásnak miért csak a 25%-át sikerült kivonnunk a legelső mosással és centrifugálással. Felmerülhet még, hogy a nagy üledék ETSaktivitás kemolitotróf baktériumok citokróm rendszereinek aktivitásából származik, de olyan nagy tömegű baktériumot, amely ehhez kellene, a 3-Htimidin inkorporációs tesztek nem igazoltak. Eredményeinket összefoglalva megállapítható, hogy a Balaton vizének és üledékének sokkal nagyobb légzési potenciálja van, mint maga a planktonikus elsődleges termelés. Ezt úgy értelmezzük, hogy, mivel a tó vizének és üledékének pH-ja lúgos és közel áll az ETS multieznim komplex pH-optimumához, és a víz oxigénben gazdag, az enzimek bármikor képesek a megjelenő szubsztrátot maximális sebességgel felhasználni, illetve a felhasználást csak a hőmérséklet befolyásolja. Tehát, a Balatonban a szervesanyag gyors elégése, a tó nagy öntisztító képessége biokémiai szempontból indokolt. Irodalom Bamstedt, TJ., 1980. ETS activity as an estimator of respiratory rate of zooplankton populations. The significance of variations in environmental factors. J. exp. mar. Biol. Ecol. 42: 267—283. Blenkisopp, S. A. and M. A. Lock, 1990. The measurement of electron transport system activity in river biofilms. Wat. Res. 24/4: 441—445. fíroberg, A., 1985. A modified method for studies of electron transport system activity in freshwater sediments. Hydrobiologia 120: 181—187. Christensen, J. P. and 7'. T. Paclcard, 1979. Respiratory electron transport activities in phytoplankton and bacteria: comparison of methods. Limnol. Oceanogr. 24:576—583.
