7 Értékelés
7.1 A kovalga/változó folyóvízi modell értékelése
A Víz Keretirányelv bevezetésével szükségessé vált olyan ökológiai módszerek kifejlesztésére, melyek maximálisan megfelelnek az irányelv szemléletének. Számos tanulmány (KELLY ésmtsi.,1995;ELORANTA ésANDERSON,1998;ROTT és mtsi.,2003;
VILBASTE, 2004) támasztotta alá a kovaalga indexek alkalmazhatóságát, habár különbözı régiókban való alkalmazásukkal csak ritkán foglakoztak.
Korábbi munkákban (ALMEIDA és GIL, 2001; SOININEN és mtsi., 2004; OWEN és mtsi., 2004) a legfontosabb környezeti változók, melyeknek jelentıs szerepük van a kovaalga összetétel kialakulásban, elsıdlegesen az alapkızettel és a víz pufferkapacitásával voltak összefüggésben. Hazánkban a kisvízfolyások túlnyomó többsége meszes alapkızeten folyik keresztül, míg Svédországban savanyú-semleges intruzív alapkızet a jellemzı. Az ilyen típusú alapkızeten átfolyó vízfolyások jellegzetessége, hogy a savas ülepedés és az elsavasodás veszélyezteti ıket, mivel pufferkapacitásuk kicsi. Savas pH-jú vízfolyásokkal a Föld szinte minden részén találkozhatunk azokban a régiókban, ahol a vízgyőjtı alapkızete szegény bázikus kationokban (ALMER és mtsi., 1974; DAVIES és mtsi., 1990; ORMEROD és JENKINS, 1994). A svéd-magyar adatbázis felhasználával elvégzett CCA analízis is azt mutatja,
hogy a vízgyőjtı alapkızete a legfontosabb változó, ami alapján a svéd és magyar mintavételi helyek elkülönültek. A második cluster csoport - melyben svéd és magyar mintavételi helyek is megtalálhatók - jól mutatja, hogy a két régióból összegyőjtött adatbázis egyesítése alkalmas az analízisek térbeli skálájának növelésére.
A két országra külön-külön kifejlesztett pH modellek a kovaalga összetétel alapján precízen becsülik a vízfolyás pH-ját (r = 0,99 és az RMSE = 0,57 a magyar pH modellben; r= 0,96 és az RMSE = 0,22 svéd pH modellben), továbbá alkalmasak arra, hogy jelezzék az ökoszisztéma megváltozását, a fajösszetétel jelentıs módosulását. Ez utóbbi mutatja ugyanis azt, hogy az adott vízfolyásban tényleges ökológiai problémák vannak.
Hasonló a toleranciával súlyozott átlagot és lineáris regressziót/klasszikus deshrinking módszert alkalmazva az egyesített, közös svéd-magyar modell is, melyben a korreláció r = 0,97 a becslés hibája (RMSE) 0,3. Az egyesített modell korrigálja a svéd modell kisebb korrelációját és a magyar modell nagyobb becslési hibáját. Habár ezek a változások nem voltak igazán jelentısek, az egyesített modell elınye, hogy széles pH-skálán (4,5-9,5) mőködik, így Európán belül különbözı phycogeoráfiai régiókban is alkalmazható. Az egyesített modellben a korreláció (0,97) magasabb volt, mint amit más geográfiailag kisebb terülteken elvégzett munkákban (VAN DAM és MERTENS, 1995; CAMERON és mtsi., 1999) találtunk. A független mintákkal tesztelt modellben a korreláció a mért és a becsült pH között kisebb (0,89) volt néhány kiugró mintának köszönhetıen. Ezek a minták olyan egyedülálló, savanyú vizeink voltak, melyeknek pH-ja alacsonyabb a hazai átlagnál, de mégsem alakult ki bennük acidofil flóra. Ezekben az esetekben a modell 0,9-2,04 egységgel felülbecsli a pH-t. Ezen mintavételi pontok eltávolítása után a korreláció elérte az eredetit. A legelterjedtebb, közönséges fajok optimuma a két phycogeográfiai régióban 5,3 és 8,7 között változott.
VAN DAM és mtsi. (1994) osztályozása szerint az acidobionta fajoktól a alkalibionta fajokig minden taxon elıfordul. Az alacsonyabb pH tartományokat tipikusan acidobionta és acidofil fajok indikálják, mint pl. Fragilaria crassineria, Eunotia implicata, E. incisa, E. meisteri, E. naegelii, E. rhomboidea, E. tenella (VAN DAM és mtsi., 1994). A magyar meszes vízfolyásokra alkalofil fajok (pl. Planothidium lanceolatum, Amphora pediculus, Cymatopleura solea, Fragilaria capucina) voltak jellemzık. Az általunk számolt optimum értékek néhány faj esetében eltértek az irodalomban leírtaktól. A Psammothidium subatomoides, Brachysira neoexilis és a Craticula riparia VAN DAM és mtsi. (1994) munkájában acidofil fajként szerepel, míg a
mi eredményeink szerint ezek a fajok a 7-nél magasabb pH-jú vizekre jellemzıek. Ezek a példák jól mutatják, hogy egyazon faj, különbözı ökorégiókban is elıfordulhat, s lehetséges, hogy különbözı ökotípusai vannak. Éppen ezért lényeges, hogy a széles körben alkalmazott kovaalga indexek (pl. IPS) indikátor és érzékenységi értkeit a helyi viszonyokra újra kalibráljuk.
A folyóvízi ökoszisztémákban az elsıdleges tápanyagok (N és P formák) jelentısége kétséges vagy csak speciális évszakokra/típusokra korlátozódik (NEWBOLD, 1992), ahol a tápanyag szintek alkalmasak lehetnek a folyóvízi ökoszisztémák produktivitásának jellemzésére (WETZEL, 1983). Ebben a tanulmányban a tápanyagok közül a ÖP volt az, mely alapvetıen meghatározta a diatóma közösség összetételét. Az ÖP-t az irodalomban is a legkritikusabb változónak tekintik (HUTCHINSON, 1967).
Ismert, hogy elsısorban az oldott reaktív foszfor hozzáférhetı és felvehetı a kovaalgák számára, de bizonyos esetekben hasznosítják a szerves kötésben lévı foszforsavat is.
Szerves foszforvegyületek oldott állapotban eutrofizálódott felszíni vizekben is elıfordulnak, ahol koncentrációjuk a szervetlen, oldott foszfátokét túllépheti (PAPP, 2002). A két foszfor forma, ami együttesen jelen van a az ÖP-ban, együtt befolyásolhatja a kovaalga összetételt.
Egy ilyen módszer alkalmazása során feltétlenül szükséges, hogy elegendı minta legyen a környezeti változó széles spektrumát lefedve. Számos földrajzi régióban, mint ahogy Svédországban sem tudnak eleget tenni ennek a kritériumnak. Hazánkban vizeink ÖP tartalmát az emberi tevékenység (mőtrágyázás, szennyvízbevezetés) jelentısen megnöveli, ezek a források ugyanis jelentısen módosíthatják a természetes, talajból származó (defláció vagy erózió révén) foszfortartalmat, melynek csak egy része van oldott, biológiailag felvehetı formában. Az üledékes kızetekbıl, mint pl. a foszfát tartalmú mészkıbıl lényegesen több foszfát és nitrát juthat a vízfolyásokba, mint homokos vagy agyagpalás területeken (THOMAS ésCRUTCHFIELD, 1974).
Az ÖP modellben a korreláció nagyobb (r = 0,96) volt, mint más tanulmányokban (0,72: WINTER és DUTHIE, 2000; 0,91: SOININEN és NIEMELÄ, 2002). A modell hibájának összehasonlítása már nehezebb volt, mivel ezek a tanulmányok igen különbözı skálán és koncentráció értéken mozognak. Az általunk kifejlesztett ÖP modellben a becslés hibája 6,23 µmol L-1 volt, míg a fent említett tanulmányokban0,45 µmol L-1 , ami ugyan jóval kisebb volt,de a modell csupán 0-5,16 µ mol L-1 közötti skálára terjedt ki, szemben a mi modellünkkel, ami egészen 25 µmol L-1 –ig képes az
több faj dominanciájának és gyenge indikációs értékének köszönhetı. Mivel a modellnek viszonylag nagy a hibája, azt gondoltuk, hogy a WA módszer ebben az esetben alkalmasabb az egyes trofitási szinteket jelzı indikátor fajok meghatározására.
Az eutróf állapot indikátor fajai a Nitzschia capitellata, Gyrosigma acuminatum, Cyclotella meneghiniana és Cocconeis placentula var. euglypta voltak. Az alacsony ÖP koncentrációkat a Fragilaria capucina var. rumpens jelezte, mely az irodalom szerint oligo-mezotróf vizekben fordul elı (VAN DAM és mtsi.,1994).
A paleolimnológiából átvett súlyozott átlag módszerrel kifejlesztett modellek alkalmasak voltak az ÖP és pH becslésére. A módszer lehetıvé tette a pH pontos becslését eltérı phycogeográfiai régiókban és az egyes ÖP szintekre leginkább jellemzı indikátor fajok meghatározását széles ÖP skálán, melyet még nem használtak korábbi tanulmányokban.