Balatoni algavirágzás – okok és kilátások

Az utóbbi néhány hétben számos cikk látott napvilágot a Balaton algavirágzásával kapcsolatban, minek kapcsán kotrást rendeltek el, – pl. Balaton algavirágzás 2020/07 – pedig májusban még ennek semmi jele nem volt a Balatoni Limnológiai Intézet közleménye szerint: Balaton vízminőség 2020/05

Sokaknak beugrik a tavaly augusztus végi hasonló esemény is. Balaton algavirágzás 2019/08

Viszont előtte hosszú volt a szünet, a magyar tenger a világ sok nagy állóvízével szemben javuló állapotokat mutatott (Világ tavainak algásodása), csak a 80’-as és ’90-es években tapasztalhattuk több nyáron is az algatömeg hirtelen elszaporodását.

A helyzet számos kérdést felvet, mi vezethetett ezekben az években az algacsúcsokhoz, illetve mire számíthatunk a jövőben, mire kellene odafigyelnünk, min változtassunk, hogy a Balaton mind ökológiai, mind turisztikai szempontból hosszú távon fenntartható maradjon és megőrizhessük a kívánatos vízminőséget?

A KPI a kérdések tisztázása érdekében felkereste Veszprémben Dr. Padisák Judit limnoökológust, a Pannon Egyetem egyetemi tanárát és az MTA tagját, aki évtizedek óta foglalkozik a Balaton algatársulásainak ökológiájával, vízvirágzások során tapasztalt dinamikájával.

Az idén júliusi virágzás domináns fajai egyrészt az Aphanizomenon nevű kékalga, másrészt a nyurga fecskemoszat  (Ceratium furcoides) páncélos ostoros moszat (Dinoflagellata). Mindkettő a tavaly augusztusi virágzás során is meghatározó volt.

A nyurga fecskemoszat egy világszerte invázív faj, amely pl. Dél-Amerika több állóvízében komoly problémákat okoz, ezzel szemben közeli rokona, balatoni fecskemoszat (Ceratium hirundinella) őshonos a Balatonban.

Az Aphanizomenon kékalga egy mérsékelt övi faj (akinétája 15 °C felett csírázik, de egy német tóban már a jég alatt is okozott virágzást). Mivel kötegeket képez, így (mérete miatt) a lebegő állati szervezetek (zooplankton) már nem képesek elfogyasztani.

A korábban, a Keszthelyi medencében szinte évente, a teljes Balatonra kiterjedően csak 1984-ben, 1992-ben és 1994-ben  tapasztalt virágzások hátterében egy másik kékalga faj, a Cylindrospermopsis raciborskii állt, ami egy trópusi eredetű (Afrikából származik), de évtizedek alatt a mérsékelt öv melegebb vidékeit is meghódító (tehát szintén invázív) kékalga faj volt. Az üledékben jelen lévő kitartó képlete (ún. akinéta, egy spóraszerű képződmény) a vízfenék kb. 21 °C hőmérséklete esetén kezd csírázni, amihez igen meleg nyár és a víztest 25 °C feletti hőmérséklete szükséges. A C. raciborskii ma is tagja a tó algaflórájának, de uralkodó szerepe megszűnt.

Láthatjuk tehát, hogy a különböző kékalga fajok alapvető szerepet játszanak a tapasztalt vízvirágzások során (Balaton cianobakt. 2020/07), de vajon miért ilyen sikeresek?

Általánosságban, a lebegő növényi szervezetek (fitoplankton) szaporodását a vízben lévő foszfor és nitrogén hozzáférhetősége korlátozza, ezeken kívül természetesen a vízbe jutó fény.

A fentebb bemutatott kékalgák egy igen figyelemreméltó képességekkel rendelkeznek a fenti korlátozó tényezők leküzdésére (Aphanizomenon wiki):

• nitrogén limitáció esetén a kifejlett kékalga fonalak ún. heterocita (egy különlegesen módosult speciális sejttípus) képzéssel képesek a légköri nitrogén megkötésére (nitrogenáz enzim segítségével ammóniummá alakítja, ami már hasznosítható az alga számára)
• az akinéta képes az üledékből a foszfort felvenni, és olyan hatékonyan készletet (depót) felhalmozni, ami 6 egymást követő osztódásra is elegendő (a C. raciborskii esetében kimutatott)

Honnan származik a foszfor és milyen formában van jelen?

A tó külső foszfor terhelése a Kis-Balaton rehabilitáció és a vízgyűjtő terület településein kialakított szennyvízkezelés jóvoltából a harmadára csökkent. Tehát nem a külső terhelés immár a meghatározó, de akkor vajon mi lehet a háttérben?

A foszfor foszfát formájában vesz részt a biológiai folyamatokban. Szabadon felvehető foszfát mennyisége a vízben minimális, hiszen azt a fitoplankton azonnal hasznosítja. A Balaton vize kissé bázikus, pH-ja 8,4 körüli, kis ingadozással. Normál körülmények között az üledékben jelen lévő foszfát kötött, vas-oxidokhoz vagy kalcitkristályokhoz (mész) tapadva van jelen s ebben a formában nem hasznosítható. Viszont hosszabb szélcsendes időszak esetén a víz rétegződése miatt a fenéken anaerob (oxigénszegény) réteg alakul ki, minek következtében a vas-oxid redukálódik, elengedi a foszfort, továbbá az anaerob mikrobák tevékenysége szén-dioxidot képez, ami a vízbe oldódva savas irányba tolja a pH-t, ennek következtében a kalcitkristályok is felbomlanak, felszabadítva a kötött foszfort, ami így már hasznosítható az algák számára. Az ekképp felszabaduló foszfor mennyisége tetemes lehet, tonnákban mérhető. A fentebb leírt képességek révén így mind a foszfor-, mind a nitrogén limitáció megszűnik, így hamarosan jelentős algavirágzást tapasztalhatunk.

A bekövetkezett helyzetet általában egy következő nagy vihar oldja meg, ami a víz felkeverésével egyrészt a bejutó fényt gátolja, másrészt helyreállítja a fenék közeli réteg oxigénszintjét és pH-ját.

A kékalgák a fent leírt kiváló képességeik ellenére rendelkeznek egy gyengeséggel: az állandóságot kedvelik, a hirtelen változások (pl. a viharok) fejlődésüket visszavetik. Ez az oka annak, hogy viharok után „javul a vízminőség” – mely csak látszólagos.

Mire számíthatunk tehát a fentiek fényében?

Az évek óta folyamatosan magasan tartott vízszint miatt a víztest rétegződésének és az anaerob fenék közeli réteg kialakulásának jelentősen megnő a valószínűsége. Emiatt, - amennyiben a magas vízszint állandó - a következő években is várhatóak hasonló algavirágzások.

A Balaton hosszútávú egészséges ökológiai állapota és az eutrofizáció akadályozása szempontjából tehát nem elégséges pusztán a külső foszforterhelés csökkentése. Legalább ilyen lényeges, hogy a tóban jelen lévő tápanyagok egy részétől a Balaton időről időre „meg tudjon szabadulni”. Ehhez elengedhetetlen két feltétel:

• a természetes vízszint ingadozás fenntartása (legalább 10 évente 1-2 évig alacsony vízszintre van szükség – jól mutatta ezt a 2000-es években és legutóbb 2012-ben az aszályos időszakok miatt lecsökkent vízszint, ami a nád gyors regenerációját és a szárazra került partokra kimosódott óriási mennyiségű tápanyagtól való megszabadulást eredményezte;
• természetes parti zóna fenntartása (kiemelten a nádasok (Balaton nádas), de fontosak a nem betonozott, folyamatosan a vízbe futó fövenyek is, ahova a hullámzás ki tudja mosni a felgyűlt algatelepeket, növényi részeket, levetett árvaszúnyog bábmaradványokat, ahol e szerves anyagok a turzások élővilágának tevékenysége révén a levegő oxigénjét használva lebomlanak.

A nád egészséges állományának fennmaradásához is elengedhetetlen az időnkénti vízszint ingadozás tekintve, hogy a nád magja vízben nem csírázik, s nem fejlődnek ki új telepek: klónok.  Klónoknak nevezzük az egy magból kifejlődött akár többszáz négyzetméteres nádtelpeket, melyek genetikailag egy egyedet alkotnak. A klónban az „egyedek” (nádszálak) egymással összeköttetésben vannak egy speciális gyökérrendszeren (rizóma) át: pl. a víz alatt állók a szárazföldi rész vízellátását segítik, a szárazföldöldiek cserébe oxigént juttatnak a vízben álló réssznek. Emiatt a klónok élettani kapcsolatának megszüntetése (parti nádirátás) elkerülhetetlenül előbb a nád „babásodásához”, majd pusztulásához vezet. A téli nádvágás során pedig nagy mennyiségű szerves anyag kerül ki a tóból, ami ráadásul értékes építőanyag.

A 2000-es években felmerült vízpótlás (pl. Rábából) lehetősége az MTA tanulmánya szerint ökológiai szempontból veszélyes, mivel a víz kémiája teljesen más, ami beláthatatlanul boríthatja fel a tó planktonikus ökoszisztémáját. Emellett a Rába idegen vízgyűjtő, melyben elterjedt a jelzőrák. E rákfaj – ellentétben a Balatonban őshonos, kecskerákkal - rezisztens a rákpestisre, s fertőzheti annak örvendetesen növekvő állományát. E rákok nagyon fontos szerepet játszanak a vízben elhulló állatok „eltakarításában”.

A jelenleg alkalmazott kotrás egy Balaton méretű víztest esetében jelentéktelennek tűnik, nem várható hosszabb távú eredmény, s eredményességüket korábbi tanulmányok sem igazolják.

Jelenleg is hiányosak az ismereteink, számos kutatásra lenne még szükség az alga- és más vízi közösségek dinamikájának, a különböző fajok különböző környezeti tényezőkre adott reakcióinak részletes megismeréséhez. Természetesen a klímaváltozás, az egyre szélsőségesebb időjárási jelenségek hatására bármikor új fajok telepedhetnek meg, vagy új folyamatok indulhatnak be, melyekre jelenleg még nem is számítunk. Ilyen például a Balatonban most, nagy tömegben megjelent nyurga fecskemoszat, melynek környezeti igényeiről szinte semmit nem tudunk.

Sajnos az általános monitorozás túl ritka és a mintavételi helyek szempontjából sem elég kiterjedt, ráadásul megfelelő források hiányában sokszor nem tudnak kellő figyelmet fordítani a pontos faji összetétel meghatározására, nyomon követésére. Csak egyetlen szám: az algák mennyisége kedvező természeti körülmények között kb. 3 naponta képes duplájára nőni. Emiatt akár kéthetenkénti monotorozás is csak kb, minden negyedik generáció észelésére képes.

Az általában mért klorofill-a mennyiség csak a teljes algatömegről (pontosabban annak egységnyi térfogatú tóvízre vonatkozó koncentrációjáról) ad tájékoztatást, semmi közelebbi információval nem szolgál, holott a vízvirágzások dinamikáját és hatását (pl. esetleges toxintermelés különböző kékalga fajok által) kizárólag a pontos faji összetétel és annak változásai ismeretében lehetne megbecsülni.

A Balaton folyamatos, tervszerű kutatása, nyomon követése tehát rendkívül fontos. A megfelelő monitorozással kapcsolatban a következő séma lehetne eredményes:

• Sentinel geoinformatika nagy segítség;
• Legalább kéthetente terepi mintavétel, 10 mérési ponton (a tó teljes hosszában elosztva), a víztest teljes vertikumából származó mintákkal;
• plusz a Sentinel alapján, ahol eltérés látszik, ott soron kívül is minták (faji összetétel is!);
• további kutatások is szükségesek (pl. ökofiziológiai vizsgálatok különböző fajok esetén, toxintermelésre képes törzsek, mi befolyásolja a toxinprodukciót, stb.)
• az üledékben raktározott foszformennyiség mérése;
• megfelelő együttműködés a különböző szervezetek (pl. PE, BLI, BME, Vízügy) szakemberei között
• a hatósági monitorozó szakemberek ne csak technikusként gyűjtsenek adatokat, hanem legyenek képesek azok értelmezésére is;
• a nemzetközi szakirodalom követése, az abban vállalt aktív publikációs szerep.

Lenne tehát megoldás:

Megfelelő kormányzati támogatottság segítségével, az érintett intézményeknek közösen kell kialakítani a fentiek figyelembevételével a hatékony stratégiát, ami biztosítja a hosszú távú ökológiai és turisztikai érdekeket – egy egészséges és fenntartható Balatonért.

Szerencsére ebben maga a tó is segítségünkre van – folyton próbálja „gyógyítani önmagát”.