Hidrológiai Közlöny 2006 (86. évfolyam)

6. szám - XLVII. Hidrobiológus Napok: Vizeink élővilágát érintő környezeti változások Tihany, 2005. október 5–7.

69 Cladophora sp. fonalas zöldalga fotoszintézisének hőmérséklet- és fényfüggése a Balatonban II. (Módszertani megközelítés) "Kovács W. Attila, 'Szalontai Krisztina, 2Üveges Viktória, 'Présing Mátyás és 'Vörös Lajos 'MTA Balatoni Limnológiai Kutatóintézet, 8237. Tihany Pf.: 35. (kovacsa(a) tres.blki.h

u) 2Veszprémi Egyetem, Limnológia Tanszék, 8200. Veszprém, Egyetem u. 10. Kivonat: A Cladophora fonalas zöldalga hatalmas tömegben szaporodott el a Balaton déli partjának sekély vizében 2002 és 2003 nyarán. A vízszintcsökkenés által bekövetkezett erőteljesebb vízfelmelegedés és az erre az időszakra eső Cladophora elterjedés kapcsolatának elemzésére meghatároztuk a gyűjtött Cladophora minták fotoszintézisének hőmérséklet- (20, 25, 30, 35 és 40 °C) és fényfíiggését (0, 40, 130, 430, 900, 1400 és 2000 pmol m 2 s'

1). A fotoszintézis során felszabaduló O2 mennyiségének mérésével a nettó elsődleges termelésen tűi meghatározhattuk a Cladophora légzésének (sejtlégzés), kompenzációs fényintenzitásának és a fénykompenzációs vízmélységének hőmérsékletfüggését, melyekre a radioaktív l

4C beépülésével meghatározott elsődleges termelés nem ad információt. A hőmérséklet emelkedésével a fotoszintézis folyamán megkötött szén mennyisége 30 °C-ig kompenzálta a felgyorsult légzés növekvő szénveszteségét, azonban afelett az egyensúly felborult, a légzés/fotoszintézis arány meredeken emelkedett, értéke 10 %-ról 65 %-ra ugrott. A ,

4C beépülésével meghatározott Cladophora fotoszintézise nem mutatott fénygátlást az alkalmazott legnagyobb fényintenzitáson (2000 pmol m"

2 s"

1) sem, ellentétben az 0

2 módszerrel végzett méréseinkkel. A Cladophora mélységbeli elteijedését nem a fény korlátozza a Balatonban. Az eltérő megközelítéssel kapott eredményeink, ha részleteikben eltérnek is, de egybehangzóan megerősítik korábbi megála-pításunkat, miszerint a Cladophora gyepek megjelenése a déli parton a csökkenő vízszinthez és ezáltal a magas, gyakran 30 °C-ot meghaladó vízhőmérséklethez volt köthető. Kulcsszavak: Cladophora, fotoszintézis, l

4C felvétel, O2 módszer, fény, hőmérséklet, Balaton, tömegprodukció Bevezetés A Cladophora fonalas zöldalga a Balaton déli partjának sekély vizében 2002 és 2003 nyarán hatalmas tömegben jelent meg (Vörös és mtsai., 2004). A part 50-100 méteres sávját vastag szőnyegszerűen borító algafonadék komoly gondokat okozott a strandokon végig a Balaton mentén. Az előző évek (1999-2003) vízszintcsökkenése következtében 2003-ban a déli part nagy kiterjedésű területein a víz mélysége 0-20 cm-re csökkent, hőmérséklete gyakran meghaladta a 30 °C-ot, melegebb nyári napokon akár a 35-38 °C is elérte, míg a Balaton mélyebb területein a víz hőmérséklete 5-10 °C-kal alacsonyabb maradt. A vízszintcsökkenés által bekövetkezett erőteljesebb vízfelmelegedés és az erre az időszakra eső Cladophora elterjedés kapcsolatának elemzésére 2003-ban radioaktív l

4Cmódszerrel, 2004-ben 0

2-módszerrel meghatároztuk a déli parton gyűjtött Cladophora minták fotoszintézisének hőmérséklet- és fényfüggését. Anyag és módszer A fotoszintézis mérésekhez Cladophora fonalas zöldalgát gyűjtöttünk a Balaton déli partján Zamárdi és Balatonszemes térségében 2003. július 28-án és augusztus 4-én, Balatonfenyvesnél 2004. augusztus 10-én. A begyűjtött algamintákat egy szabadban elhelyezett nagy felületű (86 x 142 x 15 cm) balatonvízzel átáramoltatott kádban tartottuk felhasználásig egy—, maximum két hétig. Az algamintákat a déli part sekély 5-25 cm-es vizében (50-150 méteres parti sáv) 2003-ban a nagy tömegben, 2004-ben pedig a szórványosan megjelent, lebegő vagy finoman a homokos alzathoz rögzült algafonadékból vettük (nem a parti kövekre szorosan rögzült Cladophora fonalakat téptük le). A mérési módszertől függetlenül az algamintákat szűrt balatonvízzel átmostuk. A fonadék fiatalabb kevés algabevonattal (<10 % biomassza) borított részeiből közel azonos méretű darabokat különítettünk el. A minták egy részéből a felesleges vizet szűrőpapíron enyhén leitatva meghatároztuk az algafonadék nedves tömegét, majd 65°C-on súlyállandóságig való szárítást követően mértük a száraztömeget. A l

4C-módszer esetén 0,017 — 0,024 g nedvestömegü fonaldarabokat helyeztünk szűrt balatonvizet tartalmazó 20 ml-es üvegedényekbe, és azokhoz mintánként 0,128 MBq NaH C0

3 -ot adtunk. A mérések részletes leírását a Kovács és mtsai (2005) munkája ismerteti. Az Oj-módszer (

Wetzel és Likens, 2000) alkalmazá-sánál 0,18-0,22 g nedves-tömegű fonaldarabokat szűrt balatonvizet tartalmazó Karlsruhe edényekbe (300 ml) helyeztünk, majd mérés előtt egy órán keresztül adaptáltuk a megfelelő mérési hőmérséklethez és fényintenzitáshoz. Az elő-inkubáció után a vizet lecseréltük nitrogénnel átbuborékoltatott 85 % oxigén tartalmú frissen szűrt balatonvízre. Az 0

2-tartalmat Trioximatic 300 oxigénmérő elektróddal és Oxi 539 mikroprocesszoros oximéterrel (WTW, Németország) mértük a kísérlet elején és végén. Az inkubációs időt a különböző hőmérsékleten felvett 0

2-termelés-ínkubáeiós időfüggvény lineáris szakasza szabta meg. Mindkét módszer esetében a fél-egy órás inkubációt vízzel töltött üvegkádban végeztük a déli órákban az intézet tetőteraszán, felhőtlen, napsütéses időben. A víz temperálását ±0,1 °C pontossággal egy hűtő-fütő ter-mosztát (Neslab RTE 211) biztosította. Az üvegkádat kettősfalú, matt feketére festett fémlemezekkel több rekeszre osztottuk, melyekben optikailag semleges szűrőkkel beállítottuk a megfelelő fényintenzitást. A lemezek alján átellenesen elhelyezkedő nyílások biztosították a víz szabad áramlását, de a fényt nem engedték át, így a meghatározott erősségű fény csak egy irányból, felülről érte a mintákat. A szénfelvételt négy (20, 25, 30 és 35 °C), az Őstermelést már öt (20, 25, 30, 35 és 40 °C) hőmérsékleten hat különböző fényintenzitáson (40, 130, 430, 900, 1400 és 2000 pmol m"

2 s"

1), sötét kontrollt is alkalmazva végeztük három párhuzamban. A megadott fényintenzitás értékeket LI-190 SB 2/r Quantum szenzorral állítottuk be (LI-COR Inc, USA). A Cladophora fotoszintézise és a fényintenzitás közötti kapcsolatot Platt és mtsai (1980) által leírt inhibíciós modell alapján jellemeztük. A kompenzációs fényintenzitást (I

c) a modell által meghatározott paraméterekkel számoltuk ki, feltételezve azt, hogy ha R = P, akkor I = I

c. Ebben az esetben: I

c = P

s*(-ln(l-R/P

s))/(a+b), ahol R - légzés; P - bruttó fotoszintézis; I - fényintenzitás; P

s, a, b - a modell által meghatározott paraméterek. A fénykompenzációs vízmélységet (Z

c) a következő módon határoztuk meg: Z

c = ln(I

c/I

0)/k

d, ahol I

c - a kompenzációs fényintenzitás; I

0 - a Balaton felületét érő fotoszintetikusán aktív sugárzás (április-szep-