Hidrológiai Közlöny 2002 (82. évfolyam)

XLIII. Hidrobiológus Napok: "Vizeink ökológiai állapota: természetvédelem, vízhasznosítás" Tihany, 2001. október 3-5.

64 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2002. 82. ÉVF. A N

2-kötő cianobaktériumok akinétaszám változása a Balatonban Kovács W. Attila és Koncz Eszter Magyar Tudományos Akadémia Balatoni Limnológiai Kutatóintézete, Tihany Kivonat: 1982-től kezdődően 1994-ig a Keszthelyi-medence klorofill-a maximum koncentráció értékei rendszerint elérték, sőt meghaladták a 100 pg l'

1 értéket. Az 1992-ben majd az 1994-ben bekövetkezett nagy alga-tömegprodukció (262, 200 pg 1"' klorofill-a koncentráció) utáni években azonban az algák, különösen a cianobaktériumok mennyisége jelentősen csökkent a Balatonban 1995-től kezdve a maximumok rendre 50 pg I"

1 körüliek voltak, a klorofill-a éves átlagkoncentrációja sem a Keszthelyi-medencében, sem a Balaton többi medencéjében nem haladta meg a 20 pg I"' értéket, sőt az évek múltával értéke folyamatosan csökkent. Az 1990-es évek első feléig a kutatások jelentős része a cianobaktériumok tömeges elszaporodásának okait kereste, 1995-től viszont a cianobaktériumok visszaszorulásának megértése került a kutatómunka középpontjába. Felmerült többek között az a kérdés is, hogy az előző évekhez képest változott-e az inokulációért felelős cianobaktérium akinéták mennyisége a tó üledékében. Korábban az akinéták számát csak közvetett módszerek alapján becsülték a Balaton üledékében. 1998-ban kidolgoztunk egy, az epifluoreszcens és a hagyományos fénymikroszkópi technika kombinációján alapuló módszert, amellyel az üledékben levő N

2-kötő cianobaktérium akinéták száma közvetlen módon meghatározható. Megállapítottuk, hogy nem az akinétaszám csökkenése okozta a cianobaktérium biomassza erőteljes visszaesését az 1994 utáni időszakban. Az üledékben levő akinéták mennyisége továbbra is elegendő a cianobaktériumok tömegprodukciójának inokulálásához. Kulcsszavak: Balaton, N2-kötő cianobaktériumok, akinétaszám, tömegprodukció, Cylindrospermopsis raciborskii Bevezetés A hatvanas évek végén felgyorsult eutrofizálódással párhuzamosan az eukarióta algák (főleg kova-, zöld- és barázdás moszatok) visszaszorulása, a korábban is észlelt heterocitás N

2-kötö cianobaktériumok előretörése, valamint újabb N

2-kötő cianobaktérium fajok megjelenése figyelhető meg a Balatonban (Tamás, 1974; H.-Bartha, 1974; Hegewald et al.. 1975; Oláh et al., 1981; Padisák és Kovács, 1997; Padisák & Reynolds, 1998). A hetvenes évek közepétől a heterocitás N

2-kötő cianobaktériumok okozta nyári vízvirágzások, vízszíneződések rendszeressé váltak a tó nyugati felében (Vörös et al., 1983; Gorzó, 1985, Gorzó és Kiss, 1985; Padisák et al., 1984; Vörös <£ Nagy-Göde, 1993). 1994-ben az eddig észlelt egyik legsúlyosabb algaprodukció idején a Balaton teljes víztömege gyakorlatilag a Cylindrospermopsis raciborskii N

2-kötő cianobaktérium tisztatenyészetévé vált, a fttoplankton tömegének több mint a 90 %-át tette ki úgy Keszthelynél, mint a tó keleti területén (Présing et al., 1996). A kilencvenes évek második felében a fttoplankton biomasszájának csökkenésével (oligotroftzálódás) a N

2-kötő cianobaktériumok tömege és részaránya markánsan és tendenciózusan csökkent, ezzel egyidejűleg a páncélos ostorosok és a kovamoszatok részaránya megnőtt a planktonban (Vörös et al., 1999). Az 1990-es évek első feléig a kutatások jelentős része a cianobaktériumok tömeges elszaporodásának okait kereste, 1995-től viszont a cianobaktériumok visszaszorulásának megértése került a kutatómunka középpontjába. Felmerült ezért többek között az a kérdés is, hogy az előző évekhez képest változott-e az inokulációért felelős cianobaktérium akinéták mennyisége a tó üledékében. A Balaton üledékében korábban az akinéták számát csak közvetett módszerek alapján becsülték. A meghatározás alapját az akinétákból laboratóriumi körülmények között kicsírázott fonalak száma képezte (Gorzó, 1985, 1986, 1987; Kovács et al., 1997). Vizsgálatainknak kettős célja volt: (i) direkt mikroszkópos számolási módszer kifejlesztése az üledékben nyugvó cianobaktérium akinéták számolására (ii) a cianobaktérium akinéták számának valamint szezonális dinamikájának meghatározása a Balaton üledékében 1998-ban. Anyag és módszer 1998-ban öt alkalommal (május 6, június 10, július 21, augusztus 10, december 17) a Siófoki-medence (Tihany. tóközép) és a Keszthelyi-medence közepéről csőmintavevővel mintavételi helyenként négy üledékmagot vettünk, majd azokat napfénytől védett helyen a laboratóriumba szállítottuk. Meghatároztuk az üledékmagok felső 2 cm-es homogenizált rétegének sűrűségét, szárazanyag tartalmát (105 °C) és az izzítási veszteséget (450 °C). A minta egy másik részéből meghatároztuk a cianobaktérium akinéták mennyiségét. A mikroszkópi számláláshoz ismert térfogatú üledéket 0,8 (itn pórusátmérőjű GF/F üvegrost filteren (Whatman) átszűrt Balaton-vízzel 20szorosára hígítottunk, majd óvatos, de alapos összekeverés után 40 üledékszuszpenziót tárgylemezre cseppentettünk és fedőlemezzel lefedtük. A mikroszkópi vizsgálatnál az akinétákat a fedölemezzel fedett teljes területen (40 térfogat) megszámoltuk. A cianobaktérium akinétákat 200-szoros nagyítás mellett (Nikon Optiphot 2 mikroszkóp) számoltuk epifluoreszcens megvilágítással (zöld /G-2A/ és kék /BV-2A/ gerjesztőfény), majd a hagyományos mikroszkópállásban áteső fényben ellenőriztük a "pirosan világító objektumot". Az akinéták felismerése a hasonló színű üledékszemcsék között sokszor nehézségekbe ütközik. Az epifluoreszcens vizsgálat nagyon megkönnyíti a pigmenttartalmú sejtek felismerését. A megtalált „világító objektum" azonosításához viszont a hagyományos mikroszkóp megvilágitás szükséges, mert pl. az epifluoreszcens mikroszkópi kép esetén a kovamoszatok színtestjei és az akinéták könnyen összetéveszthetők. A módszer lényege tehát egy olyan mikroszkóp, amellyel az epifluoreszcens és a hagyományos megvilágítást folyamatosan váltogatni lehet. Az üledékben keresgélve a vegetatív sejtekről levált egyedülálló akinéták fajszintű felismerése bizonytalan, sok esetben gyakorlott szem számára is komoly problémát okoz. Ráadásul ugyanazon faj akinétáinak méretei is - úgymint a fonalméretek - a körülményektől függően változhatnak. A fent említett okok miatt a számolások során az összes akinétaszámot határoztuk meg. A balatoni cianobaktériumok akinétái közül a C. raciborskii akinétáját tudtuk a legbiztosabban megkülönböztetni más fajok akinétáitól, ezért azok számát külön is megadtuk.