Hidrológiai Közlöny, 2016 (96. évfolyam)
2016 / Különszám - Pálmai Tamás, Selmeczy Géza Balázs, Szabó Beáta, G.-Tóth László, Padisák Judit: A Microcystis flos- aquae fotoszintetikus aktivitása a Balaton keleti medencéjében 2015 nyarán
76 Hidrológiai Közlöny 2016. 96. évf. különszám ANYAG ÉS MÓDSZER A mintavételre 2015 augusztus 8-án került sor Tihanyban az MTA ÖK Balatoni Limnológiai Kutatóintézet partjánál a víz felszínéről. A fitoplankton mennyiségi vizsgálatát Utermöhl-féle módszerrel (Utermöhl 1958), fordított mikroszkóp segítségével végeztük el. A fotoszintetikus paraméterek meghatározása során az Üveges és társai (2007) által kifejlesztett inkubáló berendezést használtuk. A berendezés segítségével egyidejűleg kilenc különböző fényintenzitáson végeztünk méréseket (0-1900 pmol m'2 s'1). A hűtő-fűtő ultratermosztát (Neslab RTE) használata lehetővé tette, hogy széles hő- mérsékleti spektrumon tudjunk méréseket végezni (5- 40°C között 5°C-onként). Az inkubáló berendezésben cellánként, adott fényintenzitásonként 3 párhuzamos mintával dolgoztunk. A fotoszintézist a minták oldott oxigén koncentráció változásának mérésével követtük nyomon. Az oldott oxigén koncentráció mérését HQ40D multiparaméteres mérőműszerrel (Hach Lange) végeztük a légköri oxigéncserét megakadályozó speciális Karlsruhe lombikokban. Minden hőmérséklet esetében a méréseket a minták legalább két órás előinkubálása előzte meg. A méréssorozatok alkalmával a mintákat 2 órán keresztül inkubáltuk, a kezdeti (0 perc), majd 60 perc, illetve 120 perc eltelte utáni oxigén koncentrációkat mértük a lombikokban. A mért oldott oxigén koncentrációkból Wetzel és Likens (2000) alapján szénfelvételt számoltunk, majd ezt biomasszára normáltuk (me.: pg C pg'1 Chl a h'1). A kapott adatokból fénygátlás hiányában Webb és társai (1974), míg fénygátlás esetében Platt és mtsi. (1980) modelljének segítségével meghatároztuk az alábbi fotoszintetikus paramétereket: biomassza specifikus fotoszintetikus aktivitás (P3max)> biomassza specifikus légzés (RB) fényadaptációs paraméter (Iß), fényhasznosítási tényező (a), fény- gátlási paraméter (fl). EREDMÉNYEK A fitoplankton mennyiségi vizsgálata alapján megállapítottuk, hogy a biomassza több mint 98%-át a Microcystis flos-aquae tette ki. I. táblázat. A Balatonból vett Microcystis flos-aquae minta biomassza specifikus fotoszintetikus paraméterei, Ik -fényadaptációs paraméter, RB - biomassza specifikus légzés, PBmax - biomassza specifikus maximális fotoszintézis, a - fényhasznosítási tényező, ß - fénygátlási paraméter. * mértékegység: pg C pg'1 Chl a h'1 (pmol m2 s'1)'1 Table 1. Biomass specific photosynthetic parameters of Microcystis flos-aquae. Ik - photoadaptation parameter, RB - biomass specific respiration, PBmax - biomass specific maximal production, a - initial curve, ß - photoinhibiton. * Unit: pg C pg1 Chl a h~' ______________________________________(pmol m 2 s'1)'1______________________________________ T (°C) h (pmol m " s"1) Rn (pg C pg’1 Chl a h1) L*3max (pg C pg'1 Chl a h'1) a* ß* 5 28,141 0,285 0,827 0,0294 0,0004 10 81,782 0,452 2,345 0,0287 0,0007 15 171,185 0,708 4,273 0,0250 0,0012 20 221,221 1,078 5,836 0,0264 0,0008 25 204,289 2,161 5,567 0,0273 0,0006 30 231,906 3,366 6,570 0,0283 0 35 622,932 3,028 7,190 0,0115 0 40 512,383 4,766 9,513 0,0186 0 A fotoszintézis mérések során a különböző mérési hőmérsékleten meghatározott paramétereket az 1. táblázat foglalja össze. A fényadaptációs paraméter esetében a legnagyobb értéket 35°C-on határoztuk meg (623 pmol m"2 s'1). A faj légzése a hőmérséklet növelésével fokozódott, maximumot 40°C-on határoztunk meg (4,766 pg C pg'1 Chl a h'1). A minta biomasszaspecifikus maximális produkciója a hőmérséklet növelésével nőtt, a legnagyobb produkciót a legmagasabb mérési hőmérsékleten, 40°C-on tapasztaltuk (9,513 pg C pg'1 Chl a h ’). A fényhasznosítási paraméter esetében nem tapasztaltunk hőmérsékletfüggést. Fénygátlást csak az alacsonyabb hőmérsékleti tartományban észleltünk (5-25 °C között, 15°C-on mértük a legnagyobb értéket, 0,0012 pg C pg'1 Chl a h"1 (pmol m‘2 s1)"1). A biomassza specifikus produkció a magasabb fényintenzitásokon (1900, 1480 és 680 pmol m'2 s1 között) a hőmérséklet növelésével nőtt. Közepes és alacsony fényintenzitáson (360-15 pmol m2 s'1 között) a biomassza specifikus maximális produkció a hőmérséklet függvényében jelentős változást nem mutatott (/. ábra) ÉRTÉKELÉS Munkánk során a Balaton keleti medencéjéből gyűjtött, M. flos-aquae által dominált minta fotoszintetikus karakterisztikáját határoztuk meg különböző hőmérsékleten és fényintenzitásokon. Méréseinkhez hasonlóan magas hőmérsékleti optimumot állapítottak meg korábban Microcystis fajok esetében több vizsgálat során. Van der Westhuizen és Eloff (1985) 32-36°C között figyeltek meg magas növekedési rátát, Nalewajko és Murphy (2001) 28-32°C között talált növekedési optimumot Microcystis tenyészet esetében. Konopka és Brock (1978) 20°C-ban állapították meg az általuk izolált Microcystis tenyészet fotoszintézisének hőmérséklet optimumát, ez az érték elmarad a fotoszintézis általunk meghatározott hőmérséklet optimumától (40°C). Coles és Jones (2000) Microcystis sp. esetében hasonló PBmax értékeket határozott meg, míg más cianobaktérium fajoknál ezek az értékek valamivel alacsonyabbak voltak.
