Hidrológiai Közlöny 2009 (89. évfolyam)

6. szám - L. Hidrológiai Napok: "A hazai hidrobiológia ötven éve" Tihany, 2008. október 1-3.

43 A pikoplankton szezonális dinamikája a Dunában Mózes Andrea

1, Kiss Keve Tihamér

2 és Vörös Lajos

3 'ELTE TTK Doktori Iskola, Kísérletes Növénybiológia Doktori Program, Budapest 2 MTA ÖBKI, Magyar Dunakutató Állomás, Göd 3 MTA Balatoni Limnológiai Kutatóintézet, Tihany Kivonat: 2002 októbere és 2005 februárja között kétheti rendszerességgel vizsgáltuk a pikó-, nano- és mikroplankton tömegét és összetételét a Duna gödi szakaszának fő- és mellékágban. A pikoplankton (APP) vizsgálatára epifluoreszcens mikroszkópot használtunk. A Duna gödi szakaszán úgy a fő-, mint a mellékágban a pikoplankton frakció domináns komponensei a fikocianinban gazdag kokkoid 0,8-1,2 nm méretű cianobaktériumok voltak. Ezen sejtek képezték a pikoalga együttesek mintegy 80%-át. Kis számban, ugyan de előfordultak pálcika alakú sejtek is. Igen gyakori jelenség volt, hogy osztódás után együtt maradó utódsejtek 4-6-8 tagú kis laza szerkezetű kolóniákat alkottak. Fikoeritrines formákat egyetlen mintavétel alkalmával sem találtunk. A pikoeukarióták előfordulási gyakorisága és mennyisége alacsony volt a vizsgálati periódusban. A főágban az APP abundancia a vizsgált időszakban 0,02 és 1,6* 10

5 sejt/ml között változott, átlagosan pedig 2,6* 10

4 sejt/ml volt. Ezzel szemben a mellékágban az APP abundanciája a vizsgált időszakban minden esetben magasabb volt, 0,05 és 2,3*10

5 sejt/ml között ingadozott, átlagértéke (5,0*10

4 sejt/ml) pedig a főágban mért értéknek csaknem kétszerese. Megállapítottuk, hogy a pikoplankton részesedése a fitoplankton biomasszájában a Duna gödi szakaszán a két és fél éves vizsgálati periódus alatt igen alacsony volt, egy esetben sem érte el az 5%-ot. Eredményeink szerint a Dunában a pikoalgák évszakos dinamikáját alapvetően a vízhőmérséklet és a vízhozam határozza meg. pikoalga abundancia, szezonális dinamika, vízhőmérséklet, vízhozam. Kulcsszavak: Bevezetés A fotoautotróf pikoplankton (APP) tengerekben és óceánokban (WEISSE & KENTER, 1991; WATERBURY et al., 1986; BERNARDI AUBRY et al., 2006), illetve az édesvízi ökoszisztémákban (WEISSE, 1993; CALLIERI & PINOLINI, 1995; MALINSKY-RUSHANSKY et. al., 1997; HEPPERLE & KRIENITZ, 2001; MÓZES et al., 2006) való előfordulásáról, összetételéről és produktivitásáról számos tanulmányt közöltek. A folyó tölcsértorkolatok és a tengerparti lagúnák autotróf pikoplanktonjáról is több közlemény született (AYUKAI, 1992; PHLIPS et. al., 1999; TEIXEIRA & GAETA, 1991; SIN et. al., 2000). Az előzőekkel szemben jelenleg még igen keveset tudunk az APP folyóvizekben való eltetjedéséről, mennyiségi viszonyairól, viselkedéséről (MÓZES et al., 2008). Eddig mindössze négy közlemény született a folyóvízi pikoplanktonról. SZELAG-WASIELEWSKA (2004) a nyugat-lengyelországi eutróf Warta folyó esetében azt találta, hogy az APP abundancia átlaga 3,6* 10

4 sejt ml"

1 volt, és egyszer haladta meg a 10

5 sejt ml"

1 értéket, illetve a részesedésük az össz fitoplankton biomasszából 0,15-1,2 % között változott. Hasonló viszonyokról számoltak be a lengyelországi Cybina patak esetében is (GOLDYN et. al., 1999). A virginiai Pagan folyóban a pikoplankton abundancia átlaga 7,3* 10

4 sejt ml"

1 volt, a maximumot pedig nyáron, kora ősszel érte el (10

5 sejt ml"

1) (DAVIS et al, 1997). A folyóvízi pikoplanktonra vonatkozó nagyfokú ismerthiányból kiindulva több éves vizsgálatsorozatot indítottunk az APP tömegének és összetételének megismerése céljából a Duna gödi szakaszának fő és mellékágában. Célunk volt meghatározni a pikocianobaktériumok és a pikoeukarióták abundanciáját illetve a kolóniás APP abundanciáját is. Vizsgáltuk továbbá a pikoplankton dinamikáját befolyásoló tényezőket és a kolóniaképződés okait. Anyag és módszer 2002 október és 2005 február között kétheti rendszerességgel mintákat vettünk a Duna gödi szakaszán a fő- és mellékágból. A főágból a mintavétel az 1669 fkm-nél a sodorvonalból történt, a 900 m hosszúságú mellékág esetében, pedig annak felső negyedében található, több mint 30 éve épített keresztgát utáni kiszélesedő szakaszon. A nano- és a mikroplankton tömegének és összetételének meghatározásához fordított planktonmikroszkópot használtunk a pikoplankton mennyiségének és pigment típusának meghatározásához epifluoreszcens mikroszkópi eljárást alkalmaztunk. Kidolgoztunk egy új eljárást a pikoplankton tartósítására, melynek lényege, hogy mintavétel után megfagyasztott vízmintát a mikroszkópos vizsgálatig -20°C-on tároltuk. A pikoplanktont fagyasztott mintákból vizsgáltuk, a nano- és mikroplankton vizsgálatához Lugol-oldattal fixált mintát használtunk, amelyet a feldolgozásig hűtőszekrényben tároltunk 4°C-on. A pikoplankton vizsgálatára epifluoreszcens mikroszkópot (Nikon Optiphot 2) használtunk kékesibolya (EX: 400-440 nm) és zöld (EX: 510-560 nm) gerjesztő-fény alkalmazásával ily módon az eukarióta valamint a fikocianinaban gazdag illetve a fikoeritrin pigmentdominanciájú sejtek elkülöníthetők (Vörös, 2004). A preparátumokról digitális fotókamerával (Spot RT) felvételeket készítettünk, amelyek feldolgozásával meghatároztuk a pikoplankton abundanciáját, pigment típusát és a kolóniás formák részesedését. A mintavételekkel egy-időben mértük a víz hőmérsékletét, illetve a fitoplankton számára felvető különböző nitrogén formák és az ortofoszfát-P koncentrációját. Az a-klorofill koncentráció meghatározása forró metanolos extrakcióval, spektrofotométerrel történt (FELFÓLDY, 1974). Eredmények és megbeszélésük A pikoplankton dinamikája a Dunában A Duna főágában az autotróf pikoplankton abundancia a vizsgált időszakban 0,02 és 1,6*105 sejt ml"

1 között változott, átlagosan pedig 2,6*10

4 sejt ml"

1 volt. A Duna gödi szakaszának a 1668,9 fkm-től a 1669,8 fkm-ig tartó mellékágában a pikoalgák abundanciája a vizsgált időszakban minden esetben magasabb volt, mint a főágban. A mellékág esetében az APP abundancia a 0,05 és 2,3* 10

5 sejt ml

1 között ingadozott, az 5,0* 10

4 sejt ml'-es átlaga pedig a főágban mért értéknek csaknem kétszerese (/. ábra). A pikoalgák édesvizekben előforduló két fő csoportja, a pikocianobaktériumok és a pikoeukarióták egyaránt jelen voltak a vizsgált időszakban. A főágban a pikocianobaktériumok abundanciája 1,3*10

3 és 1,6*10

5 sejt ml"

1 között változott, átlaga pedig 2,4* 10

4 sejt ml"

1 volt. Abundanciájuk maximuma egybeesett az össz APP abundancia maximumával, azaz minden vizsgálati évben, augusztusban volt. Míg a pikocianobaktériumok minden vizsgálati időpontban jelen voltak, addig a pikoeukarióták a nyári hónapokban hiányoztak, majd ősszel, októberben jelentek meg ismét. Abundanciájuk átlaga egy nagyságrenddel kisebb volt, mint a CyAPP abundanciája, 2,0* 10

3 sejt ml"

1 volt. Az EuAPP abundancia maximumát mindig késő tavasszal, májusban tapasztaltuk, 2003-ban május 14-én, 2004-ben pedig május 30-án. A mellékágban CyAPP és az EuAPP szezonális dinamikája