Hidrológiai Közlöny 2009 (89. évfolyam)
6. szám - L. Hidrológiai Napok: "A hazai hidrobiológia ötven éve" Tihany, 2008. október 1-3.
A balatoni zooplankton vertikális szerkezetének napszakos változása eltérő turbulencia viszonyok között Baranyai Eszter1'2, G.Tóth László2 és Homonnay Zalán Gábor3 'Pannon Egyetem, Analitikai, Környezettudományi és Limnológiai Intézet, Limnológia Intézeti Tanszék, Veszprém 2MTA Balatoni Limnológiai Kutatóintézet, Tihany, 3 Eötvös Loránd Tudományegyetem, Mikrobiológiai Tanszék Kivonat. A két éves heti monitoring és 24 órás vizsgálatok alapján elvégzett elemzésben a m s"' értékben kifejezett RMS turbulencia és a teljes zoolpankton egyedsűrűsége között szignifikánsan negatív összefüggés állt fent. A zooplankton állományt alkotó fajok közül az Eudiaptomus gracilis, a D. galeata x cucullata nagyfokú érzékenységet mutatott a turbulenciával szemben. Nyugodt vízfelszín és szélcsendes, derült időjárás mellett mindkét fajnál megfigyelhető volt az éjszakai vándorlás. Vihar esetén ellenben nem alakul ki az éjszakai vándorlásra jellemző rétegződés. Balaton, turbulencia, vertikális vándorlás, zooplankton A RMS turbulenciát 3 D SonTek Akusztikus Doppler Velociméterrel (USA) mértük, és a 3D turbulens sebesség fluktuációk négyzetes középértékével (RMS-turbulence) jellemeztük. 24 órás vizsgálatok: A 2003-as két 24 órás vizsgálatok szélcsendes, derült időben zajlottak a kutatóintézet előtt, a parttól kb. 800 m távolságban (vízmélység 270-280 cm). Ez alkalommal turbulencia mérés nem volt. A 2007-es vizsgálat időpontját időjárási prognózis alapján úgy választottuk ki, hogy alkalmunk nyíljon a nap során egy előre jelzett, és beköszönő vihar hatását megfigyelni a balatoni zooplankton vertikális szerkezetére, miközben az RMS turbulencia változást is nyomon követhetjük. A vihar 18.-án este 20-21 óra között tört ki. Adatfeldolgozás: A turbulencia és a zooplankton összefüggéseinek vizsgálatához kanonikus koresszpondencia analízist alkalmaztunk Syn-Tax programcsomag segítségével. Meghatároztuk a zooplankton populációkra jellemző átlagos tartózkodási mélységet (mean residence depth /MRD/, Armengol és Miracle 2000). Kulcsszavak: Bevezetés és célkitűzés A vertikális vándorlás formája faj- és élőhely függő, és különbség tapasztalható a populáción belül a különböző korú, lárvaállapotú, eltérő nemű egyedek között is. A vándorlás leggyakoribb formája az éjszakai vándorlás, amikor napnyugtakor a felszín felé, hajnalban lefelé vándorolnak a szervezetek (Raymont 1983). A zooplankton vertikális eloszlását és vándorlását a korábbi munkák elsősorban a foto- és geotaxisra vezetik viszsza (Moore et al. 2000). De megemlítik az aktivitásban és úszásban megfigyelhető viselkedési mintázatokat (Folt és Bums 1999) és a szél által keltett áramlás és turbulencia következtében bekövetkező passzív transzportot (George és Winfield 2000). Vizsgálatok bizonyítják, hogy a hőmérséklet, a táplálék koncentráció horizontális és vertikális gradiensei szerinti aktív orientáció is fontos szerepet játszik (Lampert et al. 2003). A napi vertikális vándorlás egyik okaként a predáció elkerülését is említik (Kvam és Kleiven 1995). A Balaton zooplankton állományának korai vizsgálatai alkalmával megfigyelték, hogy a vihar a társulást a vízoszlopban homogenizálta (Entz és Sebestyén 1942). Ponyi és H. Péter (1986) hosszan tartó szél és hullámzásmentes időben folytatott vizsgálatai során az Eudiaptomus gracilis populáció zöme nappal 1 méteres vízrétegben tartozódott, az éjszaka során egy „kiegyenlítődés" következett be az egyes vízrétegek között. Célul tűztük ki, hogy a balatoni zooplankton társulások vertikális vándorlási jelenségeit egy részletes vizsgálat sorozattal meghatározzuk, és a sekély tavakban uralkodó turbulencia viszonyok és a zooplankton napi vertikális vándorlása közti hiányos ismereteket tovább bővítsük. Anyag és módszer A balatoni zooplankton nappali vertikális eloszlását 2006. áprilisától 2007. októberéig heti gyakorisággal, illetve annak 24 órás ritmusát 2003. augusztus 4-5-én, 25-26-án és 2007. szeptember 18.-19.-én 3-4 óránkénti mintavételi gyakorisággal vizsgálták. A 2006 - 2007 években a zooplankton mintavételekkel párhuzamosan mértük a vízoszlop RMS turbulenciáját is. Heti mintavétel: A mintavételek a MTA Balatoni Limnológiai Kutatóintézete előtt, a parttól mintegy 25 (vízmélység 220 cm), és 200 méterre (vízmélység 330 cm) történtek. Mintát a felszíntől lefelé félméterenként, 60im lyukbőségű planktonhálóval ellátott Schindler-Patalas-féle mintavevővel vettünk. A formalinnal tartósított és 100 cm3 térfogatban tömörített mintákból 500 k il-es almintákat véve minimum három párhuzamos számolást végeztünk. Az egyedsűrűségeket egyedü" egységben adtuk meg. MRD ,ahol Nj az i-edik mélységben mért egyedkoncentráció, d, az i-edik minta mélysége. A kapott MRD érték jelzi, hogy a populáció nagy része milyen mélyen tartózkodik az adott időpontban. Eredmények A vizsgált időszakokban a leggyakoribb, legnagyobb egyedszámú Copepoda-k az Eudiaptomus gracilis, és a Mesocyclops buckarti voltak. A legabundánsabb Cladocera-k a Daphnia sp. (Daphnia cucullata x galeata hibrid; Nédli et al. 2005), Diaphanosoma brachyurum, a legabundánsabb Rotatoria-k pedig a Keratella cochlearis, Polyarthra remata, Kellicottia longispina. A zooplankton fajok környezeti paraméterekkel (vízhőmérséklet, vízmélység, és turbulenciája) való kapcsolata a kanonikus korreszpondencia elemzés szerint (1. ábra) a három környezeti paraméter közül, a vízhőmérséklet és a turbulencia hatása a legszámottevőbb. A turbulencia a zooplankton állományt alkotó fajok közül leginkább az E. gracilis-re, a Daphnia sp.-re, a Leptodora kindtii-re, valamint a Calanoida copepodii stádiumára volt hatással. 2007. szeptember 18-19.-én a 24 órás vizsgálat alkalmával a vihar kitörésének órájában a szél sebessége 1.8-3.5 m s"1 -ról 10.4-11.5 m s"1 -ra nőtt, míg a turbulencia 0.021-0.025 m s"1 -ról 0.042-0.07 m s"1 -ra. Másnap hajnali 3-4 óra körül a szél sebessége 2.5-3.9 m s"' -ra csillapodott, a turbulencia értéke lassúbb ütemben 0.046-0.047 m s" kent. -ra csök-