SESTON W JEZIORZE MAŁY BOREK ILOŚĆ, POCHODZENIE, POWIĄZANIE Z INNYMI PARAMETRAMI JAKOŚCI WODY

S ł u p s k i e P r a c e B i o l o g i c z n e 10 2013 SESTON W JEZIORZE MAŁY BOREK ILOŚĆ, POCHODZENIE, POWIĄZANIE Z INNYMI PARAMETRAMI JAKOŚCI WODY SESTON IN MAŁY BOREK LAKE CONCENTRATION, SOURCE, RELATIONSHIPS WITH OTHER PARAMETERS Anna Jarosiewicz Zbigniew Witek Ilona Richter Dorota Grunwald Akademia Pomorska w Słupsku Instytut Biologii i Ochrony Środowiska Zakład Ekologii ul. Arciszewskiego 22b, 76-200 Słupsk e-mail: jarosiewicza@poczta.onet.pl zwitek@apsl.edu.pl ABSTRACT The concentration of suspended particulate matter (SPM), expressed as dry weight, particulate organic (POM) and inorganic (PIM) matter, chlorophyll a (Chla) and Secchi disc visibility (SD) were measured at monthly intervals in lake Mały Borek between April and December 2011. Annual mean concentration of SPM within the 0-6 m water column was 1.6 mg dm -3, and varied between 0.4 and 2.6 mg dm -3. In the bottom layer (10 m) the concentration was higher (about 8.2 mg dm -3 ). Our measurements showed that about 75% of SPM is organic matter, and the inorganic material comprises smaller portion of suspended matter. Performed comparison between the concentration of the SPM and chlorophyll a and SPM and Secchi disc visibility showed statistically significant correlation i.e. with increase of chlorophyll a concentration increases SPM concentration and with increase of SPM concentration decreases the SD. High correlation between the concentration of Chla and SPM indicates autochthonous origin of the suspended matter. Compared to other lakes (data for 62 lakes) lake Mały Borek is characterized by a low concentration of suspended matter, lesser than the average calculated for the 24 mesotrophic lakes. 69

Słowa kluczowe: zawiesina, materia organiczna, materia nieorganiczna, chlorofil a, jezioro Key words: suspended particulate matter, particulate organic matter, particulate inorganic matter, chlorophyll a, lake WSTĘP Wielu autorów (Malmaeus, Håkanson 2003, Fukushima i in. 1989, Kreeger i in. 1997) zwraca uwagę na istotne znaczenie zawiesiny w toni wodnej, określając ją jako jeden z ważnych czynników mających wpływ na jakość wód, przede wszystkim ich przejrzystość, wielkość produkcji pierwotnej czy wiele innych procesów biogeochemicznych zachodzących w naturalnych ekosystemach wodnych. Zawartość, skład sestonu (SPM suspended particulate matter), kształt i wielkość cząstek oraz ich właściwości fizykochemiczne mogą znacznie różnicować poszczególne zbiorniki wodne. Materia zawieszona może się składać zarówno z materiału organicznego (zawierającego liczne pigmenty fotosyntetyzujące), tj. żywej i martwej materii organicznej (POM particulate organic matter), jak i z elementów nieorganicznych (PIM particulate inorganic matter). Tym samym w jej skład, w różnych proporcjach, wchodzić mogą: fito-, bakterio- i zooplankton, szczątki roślinne i zwierzęce, fekalia, wylinki czy też zawiesina mineralna złożona głównie z minerałów ilastych, kwarcu, kalcytu czy tlenków metali. Podział na organiczną i nieorganiczną materię zawieszoną jest istotny także z punktu widzenia biooptyki wód. Te dwie grupy zawiesin ze względu na ich odmienne właściwości optyczne różnie wpływają na podwodne pole światła i modyfikują światło opuszczające akwen (Ficek 2013). Materia zawieszona w jeziorach może być pochodzenia allochtonicznego. Organiczne szczątki liści i gałązek, drobiny mineralne wypłukane z gruntów, pyłki roślin lądowych i pyły mineralne, nawiewane nieraz ze znacznych odległości, wprowadzane są do zbiornika z jego zlewni. Materia zawieszona może pochodzić również z samego jeziora (materia autochtoniczna) w wyniku lokalnej produkcji biologicznej lub resuspensji. Wielkość cząstek materii zawieszonej mieści się w zakresie od koloidów i wirusów do makrocząstek (np. makroplanktonu). Do celów analitycznych (pomiarowych) materia zawieszona oddzielana jest od materii rozpuszczonej poprzez wirowanie próby, sedymentację lub za pomocą filtracji. Tę ostatnią z wymienionych metod stosuje się najczęściej (Chen i in. 2005, Ficek i Zapadka 2010, Lindström i in. 1999, Liu i in. 2013). Od rodzaju użytego filtra uzależniona jest minimalna wielkość cząstek oddzielanej materii. Przy zazwyczaj stosowanych filtrach o średnicy porów około 0,45 µm badana zawiesina nie obejmuje koloidów i wirusów, jak również części pikoplanktonu. Celem niniejszej pracy było: (i) określenie stężenia zawiesiny oraz jego pionowego zróżnicowania w toni wodnej, (ii) wskazanie pochodzenia materii zawieszonej oraz (iii) zbadanie zależności pomiędzy stężeniem zawiesiny a innymi parametrami jakości wody, tzn. stężeniem chlorofilu a i przezroczystością w niewielkim mezotroficznym jeziorze Mały Borek. 70

TEREN BADAŃ I METODYKA POMIARÓW Jezioro Mały Borek (inna nazwa Boruja Mała) (54 05 15 N, 17 25 15 E) położone jest w zróżnicowanym hipsograficznie krajobrazie morenowym, w obrębie Pojezierza Bytowskiego. Samo jezioro to niewielki (tab. 1), bezdopływowy, mezotroficzny (Jarosiewicz i Witek 2009) zbiornik polodowcowy, znajdujący się wśród wielu innych niewielkich jezior. Połączone jest ono za pomocą niewielkiego, czasowo niedrożnego drenu odpływowego z jeziorem Boruja Duża. Zlewnię bezpośrednią jeziora (46 ha) w około 50% stanowią lasy. Pozostała jej część to nieużytki, działki rekreacyjne oraz nieliczne pola uprawne. Ze względu na obecność postglacjalnej flory reliktowej (Litorella uniflora) zaliczane jest ono do grupy jezior lobeliowych. Również pozostałe właściwości wód tego jeziora, takie jak niskie stężenie fosforu i wapnia, niewielkie przewodnictwo i względnie duża przejrzystość, są cechami charakterystycznymi dla tej wyjątkowej grupy jezior. Wyniki prezentowanych w niniejszej pracy badań obejmują okres od kwietnia do grudnia 2011 roku. Próby wody pobierane były w miesięcznych odstępach czasu z jednego stanowiska pomiarowego, zlokalizowanego w najgłębszej centralnej części jeziora. Każdorazowo używano przy tym 2-litrowego czerpaka typu van Dorna. Próby pobierano z sześciu głębokości co 2 metry, tj. wodę z powierzchni jeziora (0 m) i dalej w kolejności z 2, 4, 6, 8 metrów i z warstwy około 1 m nad dnem (10 m). W ciągu 24 godzin od chwili pobrania woda poddawana była filtracji w celu oznaczenia zawartości materii zawieszonej i chlorofilu a. Stężenie sestonu, wyrażanego jako zawartość suchej masy zawiesiny w jednostce objętości wody (1 dm 3 ), mierzono grawimetrycznie, a pomiary obejmowały oznaczenie zawartości całkowitej materii zawieszonej (SPM) oraz jej nieorganicznej (PIM) i organicznej (POM) frakcji. Poszczególne próby wody (o objętości od 200 do 1500 ml w zależności od zawartości zawiesiny) filtrowane były przez uprzednio przemyte wodą destylowaną, wyprażone i zważone sączki szklane MN 85/90 BF Tabela 1 Charakterystyka jeziora Mały Borek (Jarosiewicz i Witek 2009, Witek i Jarosiewicz 2010) Table 1 Characteristics of Mały Borek lake (Jarosiewicz i Witek 2009, Witek i Jarosiewicz 2010) Parametr Jednostka Wartość powierzchnia ha 7,6 objętość tys. m 3 456 głębokość maksymalna m 11 powierzchnia zlewni ha 46 produkcja pierwotna fitoplanktonu g O 2 m -2 rok -1 575 stężenie fosforu całkowitego (powierzchnia, lato) mg P dm -3 0,03 przewodnictwo w wodach powierzchniowych µs cm -1 <100 stężenie jonów wapnia mg Ca dm -3 7,5 71

Ryc. 1. Schemat przeprowadzanej procedury analitycznej Fig. 1. Scheme of the analytical procedure o średnicy porów 0,5 µm (wstępne prażenie sączków w temp. 550 C przez 0,5 h miało na celu usunięcie zanieczyszczeń organicznych, a płukanie usunięcie luźno związanych cząstek filtra). Po filtracji sączki zostały wysuszone w temperaturze 60 C do uzyskania stałej masy i zważone. W ten sposób uzyskano informację o całkowitej zawartości SPM. Następnie sączki z zawiesiną były prażone w temperaturze 550 C w celu usunięcia frakcji organicznej i ponownie ważone, aby określić ilość pozostałej po spaleniu nieorganicznej materii zawieszonej (PIM) (ryc. 1). Zawartość zawiesiny organicznej obliczano z różnicy pomiędzy SPM i PIM. Pomiary koncentracji chlorofilu a w wodzie wykonano standardową metodą spektrofotometryczną (Jeffrey i Humphrey 1975). W celu przeprowadzenia oznaczenia próby pobranej wody filtrowano przez sączki szklane MN GF-5 (0,4 µm). Chlorofil z sączków ekstrahowany był przy użyciu 90% wodnego roztworu acetonu (24 h, w ciemności, w temperaturze 4 C). Następnie, po wcześniejszym odwirowaniu, mierzono absorpcję światła poszczególnych roztworów (spektrofotometr Metertech SP-830) przy określonych długościach fali: 630, 647, 663 i 750 nm. 72

Stężenie chlorofilu a obliczano przy pomocy równania: Chla = (11,85 A663 1,54 A647 0,08 A630 )*v*1-1 *V -1 gdzie: Chla stężenie chlorofilu a, mg m -3 A n absorbancja przy danej długości fali, pomniejszona o wielkość absorbancji przy długości fali 750 nm, (n odpowiednio 663, 647, 630 nm) v objętość acetonu dodana do próby, cm 3 V objętość przefiltrowanej próby wody, dm 3 1 długość drogi optycznej kuwety, cm Na rycinie 1 przedstawiono schemat procedury analitycznej wykonywanej dla każdej z pobranych prób. Do określenia przezroczystości wody jeziora (SD), wyrażonej w metrach głębokości, użyto krążka Secchiego o średnicy 0,3 m. WYNIKI Przebieg zmian zawartości całkowitej materii zawieszonej w jeziorze Mały Borek w trakcie przeprowadzanych badań miał różny charakter w zależności od głębokości poboru próby. W strefie do 6 metrów na poszczególnych głębokościach zmiany sezonowe miały podobny przebieg, a średnie wartości SPM dla tej warstwy (0-6 m) zmieniały się od około 0,4 mg dm -3 w październiku do około 2,6 mg dm -3 pod koniec kwietnia i we wrześniu (ryc. 2A) średnio 1,6 mg dm -3. W strefie przydennej natomiast (10 m) stężenie SPM było zdecydowanie większe, a maksymalne i minimalne jego stężenia były przesunięte w czasie w stosunku do strefy płytszej (ryc. 2B). Ilość całkowitej materii zawieszonej zmieniała się od około 1,8-2,0 mg dm -3 na początku i pod koniec okresu badawczego (pierwszy pomiar w kwietniu i listopadzie), do wartości ponad 14 mg dm -3 we wrześniu. Wartość średnia dla tej strefy wyniosła około 8,2 mg dm -3. Należy zaznaczyć, że przez cały okres trwania stratyfikacji letniej stężenie SPM przy dnie nie spadło poniżej 9 mg dm -3. Porównanie udziału części nieorganicznej (PIM) i organicznej (POM) zawiesiny (ryc. 3) jednoznacznie wskazuje na to, że niezależnie od głębokości frakcją dominującą była zawiesina organiczna. W jeziorze Mały Borek stanowiła ona średnio 75,5% całkowitej zawartości zawiesiny cząsteczek ciał stałych w wodzie. Największy udział procentowy POM odnotowywano w powierzchniowej warstwie wody (0 m). Stanowił on niemalże 80%±14,2%, przy odpowiednio 20% udziale frakcji nieorganicznej. Z kolei największy udział PIM obserwowano w strefie przydennej jeziora (10 m), to znaczy stanowiła ona tam około 35%±9,7% SPM. Ponadto, porównanie stężenia zawieszonej materii organicznej ze stężeniem materii nieorganicznej wykazało istotną statystycznie (r=0,775, p<0,05, n=44) dodatnią korelację pomiędzy tymi parametrami (ryc. 4). Na podstawie przeprowadzonych badań w warstwie wody od 0 do 6 metrów zaobserwowano również istotną statystycznie dodatnią korelację (r=0,689, p<0,05, 73

Ryc. 2. Sezonowe zmiany zawartości całkowitej materii zawieszonej (SPM): A wartości dla poszczególnych warstw od 0 do 6 m (puste znaczniki) oraz uśrednione wartości dla warstwy wody 0-6 m (pełne znaczniki), B strefa przydenna (10 m) Fig. 2. Seasonal changes of the suspended particulate matter (SPM) concentration: A values for individual water layer from 0 to 6 m (empty markers) average values for 0-6 m water layer (black markers), B near-bottom layer (10 m) 0 POM, % 0 20 40 60 80 100 głębokość, m 2 4 6 8 10 Ryc. 3. Procentowy udział zawieszonej materii organicznej (POM) w całkowitej materii zawieszonej; uśrednione wartości dla każdej z warstw Fig. 3. Proportion of the organic matter (POM) in the total suspended particulate matter concentration; average values for each of the layers 74

Ryc. 4. Zależność między zawartością zawieszonej materii organicznej a materią nieorganiczną (dane dla warstwy 0-6 m) Fig. 4. Relationship between the concentration of organic matter and inorganic matter (data for 0-6 m layer) Ryc. 5. Zależność między stężeniem chlorofilu a (Chla, mg m -3 ) a stężeniem całkowitej materii zawieszonej (SPM, mg dm -3 ) (dane dla warstwy 0-6 m) Fig. 5. Relationship between the concentration of chlorophyll a (Chla, mg m -3 ) and suspended particulate matter (SPM, mg dm -3 ) (data for 0-6 m layer) Ryc. 6. Zależność między średnim stężeniem całkowitej materii zawieszonej (SPM, mg dm -3 ) w warstwie 0-6 m a przezroczystością wody, wyrażoną głębokością krążka Secchiego (SD, m) Fig. 6. Relationship between the mean concentration of suspended particulate matter in 0-6 m layer (SPM, mg dm -3 ) and Secchi depth visibility (SD, m) 75

n=38) pomiędzy SPM i koncentracją chlorofilu a (ryc. 5), którego stężenie w omawianym jeziorze zmieniało się w zakresie od 2,4 do około 18 mg m -3, a średnio wynosiło 6,4 mg m -3. Ponadto również przejrzystość wód jeziora, która dla Małego Borka w 2011 roku wynosiła od 3,2 m (lipiec) do 6 m (czerwiec) (średnio 4,4 m), silnie związana była z koncentracją zawiesiny cząstek ciał stałych. Porównanie wyników widzialności krążka Secchiego (SD) z uśrednionym dla warstwy 0-6 m stężeniem SPM wykazało istotną statystycznie ujemną korelację (r=0,811, p<0,05, n=10) (ryc. 6). Oznacza to, że wraz ze wzrostem ilości zawiesiny w wodzie spada przejrzystość wód jeziora. W przypadku prezentowanych danych wzrost zawartości SPM w wodzie o 1 mg na każdy litr wody powodował spadek przejrzystości wody o około 1 metr. DYSKUSJA Stężenia całkowitej zawiesiny w naturalnych wodach powierzchniowych są znacznie zróżnicowane i najczęściej mieszczą się w zakresie od poniżej 0,1 mg dm -3 do powyżej 100 mg dm -3 (Ficek 2013, Lindström i in. 1999, Smal i in. 2005). W jeziorach, w których SPM jest głównie (z pominięciem resuspensji osadów w strefie przydennej) pochodzenia autochtonicznego, jej stężenie jest względnie stałe i mieści się w zakresie około 1 do 3 mg dm -3 (Borowiak 2011). Takie też stężenie zawiesiny ogólnej odnotowano w jeziorze Mały Borek, w warstwie wody 0-6 metrów (ryc. 2A). Na autochtoniczne pochodzenie zawiesiny ogólnej w jeziorze Mały Borek wskazuje wysoka dodatnia korelacja pomiędzy zawartością SPM a stężeniem chlorofilu a w toni wodnej jeziora (ryc. 5). Zmiany stężenia chlorofilu a, traktowanego w praktyce jako wskaźnik żywej biomasy fitoplanktonu, odzwierciedlają zmiany ilości fitoplanktonu. Skoro więc wzrost bądź też spadek stężenia chlorofilu a w jeziorze Mały Borek skutkował odpowiednio wzrostem/spadkiem ilości zawiesiny ogólnej w tym zbiorniku, można wnioskować, że to fitoplankton miał znaczny wpływ na zawartość SPM w strefie 0-6 m i był prawdopodobnie jej głównym źródłem. Podobnie Ficek (2013), opisując właściwości biooptyczne wód jezior Pomorza, podaje, że zmienność SPM spowodowana jest głównie aktywnością fitoplanktonu, gdyż powstająca materia zawieszona stanowi w dużej mierze produkt metabolizmu i rozpadu organizmów wodnych, których koncentracja zależy od pierwotnej produkcji materii organicznej przez fitoplankton. A więc wraz ze wzrostem stężenia chlorofilu a zawartego w komórkach fitoplanktonu następuje wzrost SPM. Również inni autorzy (Borowiak 2011, Ott i in. 2005, Stabel 1986, Wielgat-Rychert i in. 2010) wskazują na istotny wpływ zmian wielkości biomasy fitoplanktonu czy stężenia chlorofilu a na stężenie zawiesiny ogólnej. Za autochtonicznym pochodzeniem ogólnej materii zawieszonej przemawia także charakter samego jeziora i jego zlewni. Brak dopływu powierzchniowego oraz zagospodarowanie zlewni z przewagą lasów i nieznaczną powierzchnią wykorzystywaną rolniczo ogranicza wpływ materii pochodzenia allogenicznego. W strefie przydennej jeziora stężenia SPM były wyższe niż w strefie do 6 metrów głębokości (ryc. 2B). Wynikało to prawdopodobnie z nałożenia się kilku czyn- 76

ników: spowolnionej sedymentacji w zimniejszej wodzie przydennej, produkcji pierwotnej zielonych bakterii siarkowych oraz resuspensji materii z dna zbiornika. Ponadto przypadająca na okres czerwiec-październik wyraźna stratyfikacja wód w jeziorze Mały Borek (Jarosiewicz i Witek 2009) (okres, w trakcie którego odnotowywano najwyższe stężenia SPM na głębokości 10 m) uniemożliwiała przemieszczanie się zgromadzonych w tej warstwie cząstek zawiesiny w kierunku powierzchniowych wód jeziora. Efektem dużych koncentracji materii zawieszonej w strefie przydennej jeziora jest znaczna intensywność procesów mikrobiologicznych, przejawiająca się dużym zużyciem tlenu. Witek i Jarosiewicz (2010) podają, że w jeziorze Mały Borek, poniżej 8 m, a więc w strefie najwyższych stężeń SPM, na początku sezonu wegetacyjnego odnotowywano największą konsumpcję tlenu, efektem czego były utrzymujące się tam właściwie przez cały pozostały okres sezonu wegetacyjnego warunki beztlenowe. Co więcej, panujące w warstwie przydennej warunki (deficyt tlenowy, niewielka ilość światła) sprzyjają produkcji pierwotnej zielonych bakterii siarkowych (Witek i Jarosiewicz 2010). W sestonie jeziora Mały Borek to zawieszonej materii organicznej przypadał zdecydowanie większy udział niż materii nieorganicznej (ryc. 3). PIM stanowiła średnio około 25% zawiesiny. Dla porównania Stabel (1986) podaje, że w Jeziorze Bodeńskim materia nieorganiczna stanowiła średnio około 30% suchej masy sestonu (od 9 do 49%). Ficek (2013) opisuje, że średni udział materii nieorganicznej w całkowitej masie zawiesiny dla 15 przebadanych jezior na Pomorzu wyniósł około 22% (dla warstwy eufotycznej). Przy czym autor ten wskazuje na duże zróżnicowanie pomiędzy poszczególnymi zbiornikami od 2% (np. jezioro Jeleń) do 65% udziału PIM (jezioro Gardno). Chen i in. (2005) z kolei podają, że udział frakcji nieorganicznej w całkowitej masie zawiesiny w estuarium rzeki Skalda (Belgia) wynosił od 75 do ponad 91%. Na pochodzenie PIM w jeziorze Mały Borek wskazywać może zależność pomiędzy zawartością zawieszonej materii organicznej a zawartością materii nieorganicznej. Wysoka dodatnia korelacja (ryc. 4) pomiędzy wymienionymi parametrami świadczy o istotnym wpływie zmian zawartości POM na zawartość PIM. Tym samym przypuszczać można, że obecna w jeziorze zawieszona materia nieorganiczna ma raczej biologiczne, autochtoniczne pochodzenie. Koncentracja chlorofilu i materii zawieszonej to główne elementy determinujące stopień przezroczystości badanych wód (Ficek 2013). Zgodnie z tym faktem wzrost koncentracji SPM obniżać powinien głębokość zasięgu widzialności krążka Secchiego. W przypadku jeziora Mały Borek istnieje wysoka istotna statystycznie ujemna korelacja (r = 0,811) potwierdzająca tę zależność (ryc. 6). Materia zawieszona w wodzie spełnia głównie funkcję czynnika rozpraszającego światło. Jednakże zawiesiny organiczne, zawierające liczne pigmenty fotosyntetyzujące, są silnymi absorberami światła (Borowiak 2011). Stąd też zapewne w przypadku badanego jeziora, charakteryzującego się znaczną przewagą zawiesiny organicznej, tak wyraźna zależność pomiędzy SPM a SD. Materia zawieszona poza rolą, jaką odgrywa będąc aktywnym optycznie składnikiem wody, jest też ważnym czynnikiem kształtującym obieg materii w jeziorze. Zebrane informacje na temat zawartości SPM w zbiornikach wodnych o różnym poziomie trofii (tab. 2) wskazują, zgodnie z oczekiwaniami, że najniższe stęże- 77

Tabela 2 Stężenie zawiesiny całkowitej w jeziorach o różnej trofii Table 2 Suspended particulate matter (SPM) concentration in lakes of different trophic state Jezioro/rejon badań Stan troficzny SPM; mg dm -3 Źródło 1 2 3 4 Gardno, Polska H 40 Wielgat-Rychert i in. 2010 Łebsko, Polska H 47,0 Ficek 2013 Rybiec, Polska H 22,5 Ficek 2013 Verevi, Estonia H 30 Ott i in. 2005 Taihu, Chiny E 42,3 Liu i in. 2013 Chaohu, Chiny E 43,4 Liu i in. 2013 Three Gorges, Chiny E 46,0 Liu i in. 2013 Grand-Lieu, Francja E 36,5 Loïc, Brient 1998 Lipno, Polska E 6,8 Kowalczewska-Madura i in. 2009 Jarosławieckie, Polska E 6,28 Kowalczewska-Madura i in. 2009 Jasień Pn, Polska E 2,4 Ficek i Zapadka 2010 Jasień Pd, Polska E 3,2 Ficek i Zapadka 2010 Swarzędzkie, Polska E 46,2 Kowalczewska-Madura i Gołdyn 2006 Leszczewek, Polska E 28 Czeczuga i Snarska 2001 Noren, Szwecja E* 4 Lindström i in. 1999 Stora Aspen, Szwecja E* 3,81 Lindström i in. 1999 Östersjön, Szwecja E* 4,67 Lindström i in. 1999 Freden, Szwecja E* 5,88 Lindström i in. 1999 Miastro, Białoruś E* 4,1 Malmaeus i Håkanson 2003 Balaton, Węgry E* 27 Malmaeus i Håkanson 2003 Ijsselmeer, Holandia E* 40 Lindström i in. 1999 Rotcze, Polska E* 1,74 Smal i in. 2005 Sumin, Polska E* 9,14 Smal i in. 2005 Głębokie, Polska E* 15,57 Smal i in. 2005 Syczyńskie, Polska E* 35,1 Smal i in. 2005 Obłęże, Polska E 4,1 Ficek 2013 Dobra, Polska E 4,0 Ficek 2013 Niezabyszewo, Polska E 8,2 Ficek 2013 78

1 2 3 4 Chotkowskie, Polska E 6,6 Ficek 2013 Czarne, Polska M 2,5 Ficek 2013 Marszewo, Polska M 2,5 Ficek 2013 Jeleń, Polska M 1,6 Ficek i Zapadka 2010 Zürich, Szwajcaria M* 0,93 Lindström i in. 1999 Väsman, Szwecja M* 1,34 Lindström i in. 1999 Övre Hillen, Szwecja M* 1,58 Lindström i in. 1999 Nedre Hillen, Szwecja M* 2,44 Lindström i in. 1999 Leran, Szwecja M* 3,04 Lindström i in. 1999 Haggen, Szwecja M* 1,51 Lindström i in. 1999 Norra Barken, Szwecja M* 1,94 Lindström i in. 1999 Södra Barken, Szwecja M* 2,44 Lindström i in. 1999 Amänningen, Szwecja M* 2,72 Lindström i in. 1999 Magsjön, Szwecja M* 4,67 Lindström i in. 1999 Virsbosjön, Szwecja M* 3,76 Lindström i in. 1999 Erken, Szwecja M* 2,45 Lindström i in. 1999 Örträsket, Szwecja M* 1,41 Lindström i in., 1999 Flatsjön, Szwecja M* 2,5 Lindström i in. 1999 Erken, Szwecja M* 2,3 Malmaeus i Håkanson 2003 Naroch, Białoruś M* 1,6 Malmaeus i Håkanson 2003 Kinneret, Izrael M* 3,4 Malmaeus i Håkanson 2003 Kleszczów, Polska M* 2,62 Smal i in. 2005 Hillesjön, Szwecja M* 5,0 Lindström i in. 1999 Bodeńskie, Niemcy/Austria /Szwajcaria M 1 1,1 Stabel 1986 Esthwaite Water, Wielka Brytania M* 3,55 Lindström i in. 1999 Chuzenji, Japonia O 1 Fukushima i in. 1989 Siggsforasjön, Szwecja O* 2,1 Lindström i in. 1999 Iso Valkjärri, Finlandia O* 0,5 Lindström i in. 1999 Bracciano, Włochy O* 0,5 Lindström i in. 1999 Devoke Water, Wielka Brytania O* 0,7 Lindström i in. 1999 * określony na podstawie stężenia fosforu całkowitego 1 na podstawie Straile i Geller (1998) 79

Ryc. 7. Rozkład częstości (w %) średniego stężenia zawiesiny w grupie 62 jezior, kolorem czarnym zaznaczona grupa, do której należy jezioro Mały Borek (opracowanie własne na podstawie: Czeczuga i Snarska 2001, Ficek 2013, Ficek i Zapadka 2010, Kowalczewska- -Madura i in. 2009, Lindström i in. 1999, Liu i in. 2013, Loïc i Brient 1998, Malmaeus i Håkanson 2003, Ott i in. 2005, Smal i in. 2005, Stabel 1986, Wielgat-Rychert i in. 2010) Fig. 7. Histogram of the suspended particulate matter concentration frequency (in %) for 62 lakes, black column the Mały Borek lake group (based on: Czeczuga i Snarska 2001, Ficek 2013, Ficek i Zapadka 2010, Kowalczewska-Madura i in. 2009, Lindström i in. 1999, Liu i in. 2013, Loïc i Brient 1998, Malmaeus i Håkanson 2003, Ott i in. 2005, Smal i in. 2005, Stabel 1986, Wielgat-Rychert i in. 2010) nia materii zawieszonej odnotowywane były w jeziorach oligotroficznych (poniżej 1 mg dm -3 ). Dla jezior mezotroficznych, do grupy których zaliczane jest również jezioro Mały Borek, zawartość SPM zasadniczo mieściła się w granicach od 0,93 mg dm -3 (jezioro Zürich) do 4,67 (jezioro Magsjön, Szwecja) i średnio wynosiła 2,45 mg dm -3. W przypadku jezior eutroficznych średnie stężenie zawiesiny wynosiło 17,4 mg dm -3, przy czym ilość ta zmieniała się w zakresie od około 2 mg dm -3 (jezioro Rotcze) do ponad 46 mg dm -3 (Jezioro Swarzędzkie). Najwyższą średnią zawartość materii zawieszonej odnotowywano w jeziorach hipertroficznych 35 mg dm -3. Łączne zestawienie wykonane dla 62 jezior (ryc. 7) pokazuje, że około 10% z nich stanowią zbiorniki o zawartości materii zawieszonej poniżej 1 mg dm -3, natomiast najliczniej (w tym zestawieniu) reprezentowane są jeziora o zawartości SPM między 20 a 50 mg dm -3 (około 25%). Grupa jezior (SPM w zakresie 1 do 2 mg dm -3 ), do której zaliczone zostało omawiane w niniejszym artykule jezioro Mały Borek, stanowi około 12%. Tym samym stwierdzić można, że w porównaniu z innymi zbiornikami wodnymi (tab. 2, ryc. 7) jezioro Mały Borek charakteryzuje się niską zawartością materii zawieszonej, a w grupie zbiorników mezotroficznych jego średnie stężenie SPM (1,6 mg dm -3 ) jest poniżej średniej obliczonej dla 24 jezior. 80

LITERATURA Borowiak D. 2011. Właściwości optyczne wód jezior Pomorza. Wydawnictwo Uniwersytetu Gdańskiego, Gdańsk. Chen M.S., Wartel S., Van Eck B., Van Maldegem D. 2005. Suspended matter in the Scheldt estuary, Hydrobiologia, 540: 79-104. Czeczuga B., Snarska A. 2001. Pythium species in 13 various types of water bodies of N-E Poland, Acta Societatis Botanicorum Poloniae, 70: 61-69. Ficek D. 2013. Właściwości biooptyczne wód jezior Pomorza oraz ich porównanie z właściwościami wód innych jezior i Morza Bałtyckiego, Polska Akademia Nauk, Instytut Oceanologii w Sopocie, Rozprawy i monografie, 23, Gdańsk. Ficek D., Zapadka T. 2010. Variability of bio-optical parameters in Lake Jasień Północny and Lake Jasień Południowy, Limnological Review, 10: 67-76. Fukushima T., Aizaki M., Muraoka K. 1989. Characteristics of settling matter and its role in nutrient cycles in a deep oligotrophic lake, Hydrobiologia, 176/177: 279-295. Jarosiewicz A., Witek Z. 2009. Seasonal translocations of nitrogen and phosphorus in two lobelia lakes in the vicinity of Bytów, (West Pomeranian Lake District), Polish Journal of Environmental Studies, 18: 827-836. Jeffrey S., Humphrey G. 1975, New spectrophotometric equation for determining chlorophyll a, b, c1 and c2, Biochem. Physiol. Pfl., 167: 194-204. Kowalczewska-Madura K., Dondajewski R., Kozak A., Gołdyn R. 2009. Fitoplankton oraz właściwości fizyczno-chemiczne wody i osadów dennych jezior Lipno i Jarosławieckiego. W: Wielkopolski Park Narodowy w badaniach przyrodniczych. B. Walna i in. (red.), Poznań-Jeziory: 83-94. Kowalczewska-Madura K., Gołdyn R. 2006. Anthropogenic changes in water quality in the Swarzędzkie Lake (West Poland), Limnological Review, 6: 147-154. Kreeger D.A., Goulden C.E., Kilham S.S, Lynn S.G., Datta S., Interlardi S.J. 1997. Seasonal changes in the biochemistry of lake seston, Freshwater Biology, 38: 539-554. Lindström M., Håkanson L., Abrahamsson O., Johansson H. 1999. An empirical model for prediction of lake water suspended particulate matter, Ecological Modelling, 121: 185- -198. Liu J., Sun D., Zhang Y., Li Y. 2013. Pre-classification improves relationship between water clarity, light attenuation, and suspended particulates in turbid inland waters, Hydrobiologia, DOI 10.1007/s10750-013-1462-4. Loïc M., Brient L. 1998. Wetland effects on water quality; input-output studies of suspended particulate matter, nitrogen (N) and phosphorus (P) in Grand-Lieu, a natural plain lake, Hydrobiologia, 373/374: 217-235. Malmaeus J.M., Håkanson L. 2003. A dynamic model to predict suspended particulate matter in lakes, Ecological Modelling, 167: 247-262. Ott J., Rakko A., Sarik D., Nõges P., Ott K. 2005. Sedimentation rate of seston during the formation of temperature stratification after ice break-up in the partly meromictic Lake Verevi, Hydrobiologia, 547: 51-61. Smal H., Kornijów R., Ligęza S. 2005. The effect of catchment on water quality and eutrophication risk of five shallow lakes (Polesie region, eastern Poland), Polish Journal of Ecology, 53: 313-327. Stabel H. 1986. The role of plankton biomass in controlling fluctuations of suspended matter in Lake Constance, Hydrobiologia, 140: 173-181. Straile D., Geller W. 1998. The response of Daphnia to changes in trophic status and weather patterns: a case study from Lake Constance, Journal of Marine Science, 55: 775-782. Wielgat-Rychert M., Rychert K., Ficek D. 2010. Factors controlling pelagic production and respiration in a shallow polymictic lake, Polish Journal of Ecology, 58: 379-385. 81

Witek Z., Jarosiewicz A. 2010. The oxygen budget of two closed, dimictic lakes in the vicinity of Bytów (West Pomeranian Lake District, northern Poland), Oceanological and Hydrobiological Studies, 39(2): 135-145. 82