Hidrológiai Közlöny, 2018 (98. évfolyam)
2018 / Különszám - SZAKCIKKEK - Baranya Sándor, Fleit Gábor, Józsa János, Szalóky Zoltán, Tóth Balázs és Erős Tibor: Halak élőhely preferencia vizsgálatának támogatása számítógépes hidromorfológiai modellezéssel
6 Hidrológiai Közlöny 2018. 98. évf. különszám Halak élőhely preferencia vizsgálatának támogatása számítógépes hidromorfológiai modellezéssel Baranya Sándor1, Fleit Gábor1, Józsa János1,2, Szalóky Zoltán3, Tóth Balázs4 és Erős Tibor3,5 1 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Vízépítési és Vízgazdálkodási Tanszék, 1111 Budapest, Műegyetem rkp. 3. (E-mail: baranya.sandor@epito.bme.hu ) 2 MTA TK1 Vízgazdálkodási Kutatócsoport, 1051 Budapest Nádor u. 7. 3 MTA Ökológiai Kutatóközpont, Duna-kutató Intézet, 1113 Budapest, Karolina út 29. 4 Duna-Ipoly Nemzeti Park Igazgatóság, 1121 Budapest, Költő u. 21 5 MTA Ökológiai Kutatóközpont, Balatoni Limnológiai Intézet, 8237 Tihany, Klebeisberg Kuno u. 3. Kivonat Halak viselkedésében, élőhely-választási stratégiájában fontos szerepet játszanak alapvető hidromorfológiai tényezők, mint például a víz mélysége, az áramlás sebessége, a hordaléktartalom vagy a mederanyag összetétele. Korszerű vizsgálati módszerekkel a víztestek hidromorfológiai paraméterei nagy térbeli és időbeli részletességgel meghatározhatók, azonban kevés tanulmány foglalkozik a részletes felbontású hidromorfológiai adatok és a halak előfordulási mintázatának összekapcsolásával, az élőhely-használat modellezésével nagy folyókban. Jelen tanulmány célja, hogy a Duna alsógödi szakaszára rendelkezésre álló terepi mérések és háromdimenziós számítógépes szimulációk eredményezte hidromorfológiai adatok és halállomány-összetételre vonatkozó korábbi vizsgálatok összekapcsolásával élőhely mezőket mutasson be néhány, a Duna magyarországi szakaszára jellemző halfajra, rámutatva az egyes fajok által preferált élőhelyek kiterjedésének térbeli és vízjárástól függő változásaira. Kulcsszavak Duna, halak, élőhely-kategorizálás, számítógépes modell, hidromorfológia, mederanyag térképezés. Investigation of the habitat preference of riverine fish by numerical hydromorphological modelling Abstract Hydromorphological parameters of rivers, such as flow depth, fellow velocity, sediment transport and the composition of bed material all contribute to the behaviour and habitat preferences of fish. These parameters of water bodies can be determined with high spatial and temporal resolution using state-of-the-art investigation methods. However, only few studies deal with the connection of the detailed spatial parameter distributions and the habitat, i.e. the habitat modelling, in large rivers. The aim of this study is to fill this gap by introducing so-called habitat maps connecting the results of 3D hydrodynamic simulations and recent results from fish behaviour studies. The habitat modelling is introduced through a case study of the Danube River at Alsógöd focusing on two fish species, which are representative to this section of the river. Keywords Danube, fish, habitat categorization, numerical modelling, hydromorphology, bed material mapping. BEVEZETÉS Folyók, folyószakaszok, tavak áramlástani alapokon nyugvó, élőhely szempontú jellemzésével foglalkozik az élőhely- vagy más néven az öko-hidraulika tudományterülete. Az élőhely-hidraulika fő vizsgálati tárgyát az áramlási viszonyokat és a hordalék vízben való mozgását leíró fizikai paraméter-együttesek, mint abiotikus leírók és a környezetet leíró biotikus jellemzők összekapcsolása képzi. A témához kapcsolódó kutatások leghatékonyabban különböző tudományterületek összekapcsolásával valósulhatnak meg, melyek közül kulcsszerepet játszanak a folyómémökök és a halbiológusok, előbbi, mint a folyami hidrodinamika, utóbbi, mint a halviselkedés szakértői. Az élőhely-hidraulikai kutatások egyik legfontosabb eredménye az lehet, ha igazolható, hogy valóban szoros kapcsolat áll fent a halak viselkedése, élőhely választási szokásai, és egyéb, ökológiai szempontból releváns tényezői, valamint a fizikai paraméterek között, mert utóbbiak számszerű jellemzése folyószakasz léptékben már rendkívül nagy részletgazdagsággal elvégezhető. Külföldi, a folyami halfaunával foglalkozó élenjáró kutatóintézetek már több tíz éve felismerték a témában rejlő gyakorlati lehetőségeket, és célirányos vizsgálatokkal feltárták egyszerűbb áramlási paraméterek (elsősorban áramlási sebesség, vízmélység, mederanyag szemcseösszetétel) és a halak előfordulása közötti kapcsolatokat. Az első ún. élőhely megfelelőségi index modelleket (Habitat Suitability Index Model) az Egyesült Államokban dolgozták ki {Schamberger és társai 1982), hogy a folyók és a terület- használat megváltozásának a hatását tudják vizsgálni az élőlények élőhely igényeinek szempontjából. A gyakorlati felhasználásra szánt anyagban több száz faj előfordulásának a környezeti változókkal való kapcsolatát állították fel egyszerű grafikonok formájában. Nagy folyók esetére korai példaként említhető még pl. Shields (1995) tanulmánya, amely az egyesült államokbeli Mississippi folyóra mutatott be egy élőhely kategorizálási módszert. A folyószabályozási művekre összpontosítva, a műtárgyak környezete és azok geomorfológiai tulajdonságai alapján 16 élőhely-kategóriát különitettek el. Aadland és Kuitunen (2006) a szintén egyesült államokbeli Minnesota folyóira mutattak be nagyszámú összefüggést különböző halfajok előfordulásai, az áramlási sebesség, a vízmélység és a mederanyag szemösszetétele között.
