Hidrológiai Közlöny 2006 (86. évfolyam)
6. szám - XLVII. Hidrobiológus Napok: Vizeink élővilágát érintő környezeti változások Tihany, 2005. október 5–7.
16 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2006. 86. ÉVF. 6. SZ. Élő kovamoszatok a Balaton üledékének mély rétegeiben Bányász Dorottya 1 és Vörös Lajos 2 'Babes-Bolyai Tudományegyetem, Kolozsvár, 2MTA Balatoni Limnológiai Kutatóintézet, Tihany Kivonat: A Balaton üledékének bentikus algaegyüttesiről lényegesen kevesebb információval rendelkezünk, mint a planktonról, ezért 2005-ben célul tüztük ki a fitobentosz tér és időbeli változásának vizsgálatát a tó különböző vízmélységű területein. Arra a kérdésre kerestünk választ, hogy milyen mély az az üledék, ahol még élő algákat találunk? A csömintavevővel begyűjtött iszapmagok felszeletelésével és epifluoreszcens mikroszkóp segítségével az élő algák jelenlétét és abundanciáját vizsgáltuk az üledék különböző mélységű rétegeiben. Ami a tó egészének üledékfelszínét illeti, eredményeink szerint a fitobentoszt többségében élő kovamoszatok alkotják, ahol a csökkenő fényintenzitással az élő kovamoszatok abundanciája is csökken. Az üledékben való vertikális elhelyezkedésük vizsgálata azt az eredményt hozta, hogy a felső fotoszintetikusán aktív 2 mm-es réteg alatt, még néhány centiméter (maximum 9 cm) mélyen is nagy egyedszámban fordulnak elő élő kovamoszatok. E mély iszaprétegekben hét taxon jelenlétét regisztráltuk. Megfigyeltük, hogy az üledékfelszín kovamoszatainak abundanciája napszakosan jelentősen változik. Egyes planktonikus kovamoszat fajok nappal felemelkednek a vízoszlopba éjjel, pedig lesüllyednek az üledék felszínére. A bentikus fajok vertikális migrációja az üledékben pozitív fototaxist mutat. Kulcsszavak: üledék, fitobentosz, kovamoszatok, vertikális migráció, napszakos ritmus Bevezetés: mérőjű üledékmagot a felette lévő 150 mm-es vízoszloppal A Balaton bentikus algaflórájának vizsgálata az 1960-as együtt laboratóriumba szállítottuk 2005 augusztus 15-én. évekre vezethető vissza. Tamás (1974) vizsgálataiból több Az üledék fölé óvatosan egyenletes eloszlásban steril homoéves időszakot átfogó információt kapunk a fitobentosz minőségi és mennyiségi viszonyairól. Uherkovich (1988) tanulmányaiban a florisztikárai feltárásra fektette a hangsúlyt, több száz, rajzzal illusztrált algataxont ismertetett a Balaton bentoszából. Legújabban Vörös és munkatársai vizsgálták a fitobentosz funkcionális kérdéseit és az üledékfelszín algáinak térbeli változásait (Vörös et al. 2003, 2004, Bányász et al. 2005). A bentikus algák kutatása manapság leginkább a tavak és vízfolyások minősítésére korlátozódik, ezért elenyésző információ áll rendelkezésünkre a különböző mélységű vízoszlopok üledékén élő fitobentosz populáció, valamint a közösség ökológiai státuszáról (Bennion 1994 .Wulff et al., 2005). A korábbi mérések szerint a Balatonban több centiméter mélyen is kimutatható a-klorofill az üledékből, de közvetlen mikroszkópi bizonyíték nem volt arra, hogy ott élő algák vannak. Ezért célul tüztük ki a fitobentosz tér és időbeli változásának megismerését a Balaton üledékében. A dolgozat bemutatja: - a fitobentoszt alkotó kovamoszatok abundanciájának vertikális változását a Balaton üledékében, - a fitobentosz legtömegesebb fajainak napszakos abundancia változását az üledék felszínén, - a vertikális migrációra képes fajok mozgási sebességét az üledékben. Anyag és módszer A fitobentosz vertikális eloszlásának és napszakos dinamikájának vizsgálatához a Siófoki-medence déli parti homokos fövenyén Zamárdi térségében 1,5 m-es vízmélységből valamint Tihany térségében a tó közepén 3,5 m-es vízmélységből 2005 augusztusában háborítatlan üledékmagokat vettünk. Mikroszkópi vizsgálattal meghatároztuk az egyes fajok abundanciáját az üledék felső 2 mm-es, 10 mmes rétegében, valamint 20 milliméterenként 110 mm mélységig. Az élő sejtek mennyiségi viszonyait epifluoreszcens mikroszkóp (Nikon Optiphot 2) segítségével határoztuk meg, zöld (510-560 nm) és kékes-ibolya (380-420 nm) gerjesztő fénnyel, ily módon az eukarióta, a fikocianin pigment-dominanciájú illetve a fikoeritrinben gazdag cianobaktérium sejtek megkülönböztethetők (Vörös 2004). A kovamoszatok fénymikroszkópos meghatározásához Styrax gyantába ágyazott preparátumokat készítettünk. A kovamoszatok napszakos aktivitását, vagyis az üledékben történő vertikális migrációjukat kísérletesen vizsgáltuk a mennyiségi meghatározásnál az Eaton és Moss (1966) által bevezetett technikát követve. A déli homokos parti sávból 1,5 m-es mélységből származó 9 érintetlen 50 mm átkot rétegeztünk 3, 6, 9 és 15 mm vastagságban, majd a homok felszínéről óránként mintát vettünk, mikroszkópi vizsgálattal detektáltuk a különböző kovamoszat fajok megjelenését. A homokréteg vastagságából és az eltelt időből kiszámítottuk a fitobentosz fajok vertikális mozgása sebességét. Eredmények és megbeszélésük 6000 1 £ < 1000 Üledékmélység (mm) 1. ábra. A bentikus kovamoszatok abundanciájának vertikális változása a Balaton üledékében ( Siófoki-medence) A tó mélyvízi területein 50-70 mm-es üledék-mélységig találtunk élő kovamoszatokat az üledékben, a népesség zöme a felső 30 mm-es rétegben helyezkedett el. A Déli-part homokos fövenyén 90 mm-es mélységig számottevően nem változott az egyedsürüség, emellett jelentősen felülmúlta a mélyvízi területekét (/. ábra). A balatonihoz nagyon hasonló vertikális eloszlást figyeltek meg egy fehér-tengeri folyótorkolatban, ahol a lágyabb üledékben 4 cm mélységig fordultak elő élő kovamoszatok, a durvább homokos területen, pedig 8 cm mélység alatt is találtak élő sejteket (SaburovaPolikarpov 2003). Tekintettel arra, hogy az üledék felső 1-2 mm-es rétegében van csak az algák fotoszintéziséhez elegendő fény, a mélyebb rétegekben való előfordulásuk vertikális migrációs képességükkel függ össze. A fitobentosz vertikális migrációját elsősorban tengeri kutatások alapján ismerjük. Az ár-apály zónában élő bentonikus kovamoszatok napszakos aktivitásáról többen bebizonyították, hogy napközben felfelé migrálnak az üledékben, este egy lefelé irányuló mozgás észlelhető. Ezek jellegzetes endogén cirkadián ritmusú mozgások, pozitív és negatív fototaxissal magyarázhatóak, létezik azonban az a hipotézis is, hogy a vertikális migráció jelensége az elsodródás megelőzésére szolgáló védekezési mechanizmus (Round és Palmer 1966, Fischer et al. 1977, Mitbavkar és Anil 2004).