Fosfor na granicy czyli: rola ekotonów w homogennym jeziorze Iwona Kostrzewska-Szlakowska Szlakowska, Marek Rzepecki
ekoton G.L. Clarke (1965): strefy przejściowe, w których istnieją silne oddziaływania pomiędzy zespołami. Di Castri i Hansen (1992) proponują; strefy w których przestrzenne i czasowe tempo zmian w ekologicznej strukturze czy funkcjonowaniu jest bardziej gwałtowne niż w przekroju krajobrazowym. Stosuje się terminy: boundary, edge, transition zone, interface, microlayer, ale EKOTON jest bardziej uniwersalny precyzując termin jako strefę interakcji funkcjonalnych pomiędzy elementami krajobrazu.
Czy ekotony woda jeziorna: - powierzchnia rośliny, - kamienia, -osadu, -pęcherze gazów, -cząstki detrytusu, -atmosfery są pułapkami czy źródłami P dla wód jeziornych?
ekoton woda: -roślina, -kamień, -inne podłoża zanurzone
E. Pereyra-Ramos (1981) jezioro Majcz Wielki: powierzchnia jeziora 161,5 ha, powierzchnia litoralu 69,5 ha z czego 48% zajmuje Chara sp., wśród w d której dominowała Chara rudis (70% często stości występowania) dla której oszacowano, że e na jej powierzchni jest średnio 209 g SM peryfitonu na m 2 litoralu co nam daje szacunkowo 70 ton peryfitonu! lub: 7,28 m 2 powierzchni Ch.rudis na m 2 litoralu jest przydatna do kolonizacji przez peryfiton czyli łącznie 243 ha a więc 3,5 razy więcej niż powierzchnia całego litoralu w jeziorze
PERYFITON zespół organizmów roślinnych i zwierzęcych osiadłych na podłożu stałym, stanowiących osobną jednostkę biocenologiczną Termin wprowadzony przez Behninga 1928r. był uzupełnieniem terminologii bentosowej. Dupłakov 1933 wydzielił peryfiton jako samodzielną jednostkę biocenotyczną. BMAP: peryfiton jest skomplikowaną strukturą glonów i mikroorganizmów heterotroficznych przyczepionych do zanurzonego podłoża w większości wodnych ekosystemów. Jest istotnym źródłem pokarmu dla bezkręgowców i niektórych ryb, a także może być ważnym sorbentem zanieczyszczeń, a w związku z tym również ważnym wskaźnikiem jakości wód.
Schemat peryfitonu wg Biological Monitoring and Abatement Program, USA
Zdjęcia z mikroskopu skaningowego peryfitonu na powierzchni skał (Wetzel i in. 1997)
Przy tak dużej biomasie peryfitonu można stwierdzić, że w sezonie wegetacyjnym litoral jest pułapk apką dla fosforu dla fosforu
ekoton woda - atmosfera
Schemat mikrowarstwy powierzchniowej
Procesy zachodzące w mikrowarstwie powierzchniowej
Stęż ężenie fosforu w MP i WPP w jeziorach różnej trofii stężenie P w mikrowarstwie powierzchniowej 80 70 60 50 40 30 20 10 0 j. humusowe TP j. mezotroficzne TP j.eutroficzne TP j. humusowe PP j. mezotroficzne PP j. eutroficzne PP 0 10 20 30 40 50 60 70 80 I. Kostrzewska-Szlakowska stężenie P w wodzie podpowierzchniowej Mikrowarstwa powierzchniowa: zależno ność składu chemicznego i zagęszczenia bakterii od trofii jeziora
Współczynniki wzbogacenia (Ef) mikrowarstwy powierzchniowej w fosfor całkowity i cząstkowy w jeziorach różnej trofii 8 Ef 6 TP PP 4 2 0 j. dystroficzne j. mezotroficzne j. eutroficzne
Ekoton woda-atmosfera atmosfera stanowi dynamiczną pułapk apkę dla fosforu, albowiem łatwo ulega zaburzeniom (=źródło), ale i szybko się odtwarza (=pułapka)
ekoton: woda - osad
Przemiany P w kolumnie wody (przyswajanie, wydzielanie, obumieranie, rozkład, opad) Dyfuzja Resuspensja (Mieszanie przez wiatr) DP 2+ 3+ Fe /Fe 2+ 4+ Mn /Mn Wydzielanie gazów Biomieszanie (Mieszanie przez organizmy) Korzenie roślin wodnych PP Precypitacja 2+ 3+ (Ca,Fe ) Sedymentacja Wiązanie przez glony, bakterie Schemat procesów wiązania/ uwalniania fosforu w ekotonie woda-osad osad jeziorny 3+ 2+ Fe /Fe 4+ 2+ Mn /Mn Hydroliza enzymatyczna Wymiana przez podstawianie ph Al 3+ Ca 2+ Mg 2+ Procesy fizykochemiczne Procesy diagenezy SO 4 2- Trwała akumulacja w osadach MO Oddychanie Fermentacja Procesy mikrobiologiczne Marek Rzepecki Przemiany związk zków fosforu w układach woda-osad osad i ich rola w procesie eutrofizacji jezior
?? uwalnianie wiązanie +O 2 - O 2 Schemat przedstawiający aktywność osadów w warunkach tlenowych i beztlenowych osady dy humusowego jeziora Flosek osady litoralne jezior "kaskadowych" bagienne osady przyjeziorne osady siedlisk rzeczno-jeziorno-rzecznych rzeki Krutynia Marek Rzepecki Przemiany związk zków fosforu w układach woda-osad osad i ich rola w procesie eutrofizacji jezior
Osady jezior mazurskich sąs źródłem fosforu dla wód w d jeziornych, stanowiąc c swoistą bombę biologiczną z opóźnionym zapłonem
dziękuj kuję za uwagę! Fot. Iwona Jasser Jezioro Pietrzysko wczesna wiosna