Projektek

Duna Hosszú Távú Monitoring (Duna HTM)

 “A Duna folyton változik. Mi a változást követjük.”

KÜLDETÉSÜNK

A Duna Európa második legnagyobb folyama. A középszakasz rendszeres, hosszú-távú vizsgálata ugyanakkor alap paraméterekre korlátozódik. Átfogó vízkémiai és biológiai vizsgálatok hat évente, a nemzetközi szervezésű Joint Danube Survey (JDS) alkalmával történnek. A JDS adatok szezonálisan kis felbontásúak, azokat nagyban befolyásolják az egyes vizsgálati évek hidrológiai viszonyai. Küldetésünk, hogy a Duna középső szakaszán lekövessük a főbb környezeti változásokat, és a lebegtetett mikroélőlények (plankton), mint ökológiai indikátorok, környezeti változásokra adott válaszait. A plankton mennyiségi és összetételbeli változásait, valamint a közösség biológiai sokféleségét a Duna hosszú távú, rendszerszintű változásaival kötjük össze.

KIK VAGYUNK

A HUN-REN Ökológiai Kutatóközpont Vízi Ökológiai Intézetének munkatársai vagyunk. Szakterületeink a folyóvízi ökológia, a plankton ökológiája, a mikrobiális ökológia és a vízkémia.

A PLANKTON ÉS ANNAK VIZSGÁLAT KOMPONENSEI

A plankton a vízben lebegő mikroorganizmusok együttese, mely gyorsan reagál a környezeti változásokra, így kiváló ökológiai indikátor nagy folyók környezeti állapotának nyomon követése esetén is. A plankton közösségek összetétele és mennyisége tükrözi a tápanyagterhelést, a vízáramlás és a fényviszonyok változásait, valamint az emberi beavatkozások, például duzzasztás vagy vízvisszatartás, hatásait.

A bakterioplankton a szervesanyag-lebontás és a tápanyag-újrahasznosítás fő szereplője, így érzékenyen jelzi a víz szervesanyag-terhelését és oxigénellátottságát. A fitoplankton (mikroalgák) a folyó elsődleges termelője, összetétele és biomasszája jól tükrözi a tápanyagszintet és az eutrofizáció mértékét. A zooplankton, mint a fitoplankton fő fogyasztója, a trofikus kapcsolatok, az áramlási viszonyok és az élőhelyi környezet (plankton/bentosz) indikátora.

A három plankton csoport együttesen komplex képet ad a Duna ökológiai állapotáról. A plankton hosszú távú monitoringjával kimutathatók a klímaváltozás és egyéb emberi beavatkozások (duzzasztás, terhelés) hatásai.

VIZSGÁLT PARAMÉTEREK ÉS MŰSZEREIK

A monitoring során terepi, laboratóriumi, mikroszkópos és molekuláris módszereket alkalmaztunk az adatgyűjtésre. A terepi mérések során a víz fizikai-kémiai jellemzőit határoztuk meg, beleértve pl. a vízhőmérsékletet, az oldott oxigént, a vezetőképességet, a pH-t és a vízoszlop fényprofilját. Ezek az adatok mindig a vízi környezet pillanatnyi állapotát és az anyagforgalom alapvető feltételeit jellemzik.

A laboratóriumi mérések a plankton szempontjából legfontosabb tápanyagok mennyiségi meghatározására irányulnak. Meghatározzuk a lebegőanyag-mennyiséget, a klorofill-a koncentrációt, az összes foszfor-, nitrogén- és szén mennyiségét, valamint a különböző nitrogén-formákat (ammónium, nitrit, nitrát), az oldott foszfort és a szilíciumot. E paraméterek alapján értékeljük a trofitási állapotot és a tápanyag dinamikáját.

A mikroszkópos vizsgálatok a planktonikus élőlényközösségek szerkezetét tárják fel. A fitoplankton taxonómiai összetételét fordított mikroszkópos módszerrel, a zooplanktonét sztereó- és egyenes mikroszkópos technikával határozzuk meg. A fitoplankton és bakterioplankton mennyiségi becslésére áramlási citométert is használunk. A molekuláris vizsgálatok során a mintákat 100 és 20 μm-es szűrőkön frakcionáljuk, majd 16S és 18S DNS-analízissel azonosítjuk a bakteriális és eukarióta közösségeket, kiegészítve a hagyományos taxonómiai megközelítéseket.

EREDMÉNYEINK

Duna hosszú távú változásai: vízhozam, vízhőmérséklet

A Duna vízhozama jelentős variabilitást mutat az egyes évek között. A hosszú távú trendekkel összehasonlítva ugyanakkor értelmezhetőek az egyes évekre jellemző extrémitások, legyen szó árvízről, vagy jelentősebb aszályról. Az utóbbi évek extrémitását kiválóan jellemzi, hogy 2024. szeptemberében a Boris nevű közép-európai ciklon jelentős mennyiségű csapadékot hozott, többfelé 300 mm-t meghaladó csapadékkal, melynek eredményeként hazánkban válságkezelési szintre emelték az árvízi készültséget, a tetőzésnél például Budapesten a Duna vízállása elérte az ~830 cm-t. Néhány hónappal később, 2025. tavaszán az OVF jelentése szerint a Duna és a Tisza vízgyűjtőjén rendkívül kevés csapadék hullott, melynek következtében a dunai és tiszai vízállások „a vizsgált 30 év legalacsonyabb márciusi minimumait” érték el. Az extrém vízhozamingadozások mellett, melyeket tartósabb kisvizes periódusok jellemeznek, a Duna vízhőmérséklete ~5 °C-al növekedett az 1950-2000-es periódus napi átlagos vízhőmérsékletéhez képest, kifejezetten a nyári kisvizes periódusok alkalmával.

A dunai plankton hosszú távú változásai

A dunai növényi planktont (fitoplankton) hosszú távon csökkenő mennyiségi viszonyok jellemzik. A Duna HTM adatok ugyanakkor felhívják a figyelmet arra, hogy az extrém száraz évek alkalmával, mint például a 2022-es vagy a 2025-ös, a dunai fitoplankton jelentős mennyiségi növekedéssel reagálhat.

Az összes fitoplankton mennyiséget jellemző klorofill-a értékeken felül (455 nm szignál) követjük a fikocianin (630 nm szignál) relatív arányát is, mely közelítő becslést nyújt a kékeszöld algák mennyiségi viszonyait tekintve. A 2022-2024-es adatokat tekintve elmondható, hogy a kékalgák jelen vannak a közösségekben, ugyanakkor alacsony mennyiségi viszonyaik miatt inkább színező elemekként, mintsem domináns csoportként kell tekinteni rájuk.

A dunai lebegtetett élőlényközösségek táplálékhálózatot alkotnak. A táplálékhálózat egyik fontos működési paramétere a tápanyaghasznosítás hatékonysága, például a fitoplankton közösségeken belül, vagy a fitoplankton-zooplankton trofikus kapcsolat mentén. A 2022-2024-es adataink alapján megállapítható, hogy a tápanyaghasznosítás hatékonysága, mind a fitoplankton (Chl-a:TP arány), mind pedig a fitoplankton-zooplankton interakciót tekintve (zooplankton:fitoplankton biomassza arány), jelentős szezonális különbségeket mutat, ugyanakkor az egyes évek között az értékek azonos mennyiségi mutatók mentét alakulnak.

ADATOK

Az adatok adatigénylés alkalmával hozzáférhetők. Az adatokhoz való hozzáférést segíti, hogy azokat adatrepozitóriumban helyezzük el (folyamatban), illetve tudományos publikációk mellékleteként közzétesszük (EDI Data, Abonyi et al. 2018, Supplement3).

MÉDIA

A dunai plankton – Lebegtett mikrovilág

A hirtelen lezúduló hatalmas víztömeget meg kellene tartani

Felmelegedő Duna – klímaváltozás, kagylópusztulás és lecsavart erőművek

Innotéka: Extremitások felé tolt vízjárás – Abonyi András ökológussal beszélgettünk

Élet és Tudomány: Találkozás az édesvízi medúzával

A Duna mentén is megjelent a Kínából behurcolt invazív édesvízi medúza

Édesvízi medúza a Duna mentén, interjú

Medúzák lepték el a dunai kikötőt, a szakértő elmagyarázta, mit kereshettek ott

Átalakul a Duna élővilága

KAPCSOLAT

Abonyi András, PhD: abonyi.andras[kukac]ecolres.hu

HUN-REN ÖK Vízi Ökológiai Intézet
1113 Budapest, Karolina út 29.
Telefon: +36 1 279 3100