Szakmai beszámoló az ÚT-2016 Út a tudományhoz alprogram 2016/2017. tanév által támogatott A Hosszúréti-patak ökológiai állapotának felmérése

Átírás

1 Szakmai beszámoló az ÚT-2016 Út a tudományhoz alprogram 2016/2017. tanév által támogatott A Hosszúréti-patak ökológiai állapotának felmérése (Pályázati azonosító: ÚT ) című projektről

2 A projekt munkamenete A projekt a terveknek megfelelően októberében megkezdődött. Első lépésben résztvevő tanulók kiválasztása történt meg a BGSZC Budai középiskolájának 10d természettudomány tagozatos osztály diákjai közül. Az érdeklődési körük és önkéntes jelentkezésük, szülői jóváhagyás alapján végül az öt főre tervezett munkacsoport három fővel megalakult Első közös megbeszéléseink során körvonalazódott a projekt végső programja és megkezdtük a partnerek megkeresését november 03-án, a tervezettnél korábbi időpontban, tartottunk egy bejárást, amely során a csoport tagjai megismerkedtek a 17km hosszú patak medervonalával. A terveink végrehajtásához két partnert találtunk, a Magyar Biodiverzitás-kutató Társaságot és a MTA Ökológiai Kutatóközpont Duna-kutató Intézetét. A két partnerrel fenntartónk a Budapesti Gazdasági Szakképzési Centrum november 22-én aláírta az együttműködési megállapodást. November 22-én a természettudomány tagozatos csoporttal látogatást tettünk a Duna-kutató Intézet nyílt napján. A hivatalos program (előadások, módszertani bemutatók) mellett a kutatócsoport tagjainak külön lehetősége volt az intézet kutatóival beszélgetni. A téli időszakban a projekt szakirodalmi hátterének összegyűjtése, valamint a terepi gyűjtési, illetve a laboratóriumi vizsgálati módszerek elméleti hátterének megismerésével foglalkoztunk. Az irodalmazás lehetőséget adott a tanulóknak az internetes böngészők használatában való gyakorlatszerzésre. Az irodalmazás két irányban folyt, az egyik a módszertani szakirodalom bővítése, a másik a Hosszúréti-patakról szóló irodalom összegyűjtése volt. A szakmai irodalom keresése során több olyan weboldalt is találtunk ( enfo.agt.bme.hu), amely a Víz Keretirányelvnek megfelelő módszertani útmutatókat tartalmaz. A hazai, magyar nyelvű módszertani leírások hátterében több külföldi, német és angol nyelvű anyag is előkerült. A patakról szóló irodalmi gyűjtés során jutottunk el a Kerekdomb Környezetvédelmi Egyesülethez. Az egyesületet felvettük együttműködőink közé mivel számos helyi, a patakra vonatkozó ismerettel, mért és megfigyelt adattal rendelkeznek. Ezeket később a rendelkezésünkre bocsájtották. A pályázat eredményhirdetésére várva a munka kicsit lelassult, megtorpant. Február-március hónapban a makroszkópikus vízi gerinctelenekkel történő vízminősítési módszerekkel ismerkedtek a tanulók. Mivel a Víz keretirányelv szerinti minősítési rendszer pontos faji meghatározást, a mintában talált fajok listájának egy referencialistával való összehasonlítását kívánja meg, és ez a mi időkeretünkbe nem fért volna bele (szakemberi segítség, meghatározás túllépte volna az időkeretet), a csoport tagjai két másik módszerrel ismerkedtek meg, amelyek alapján később elvégezték a vízminősítést. Az egyik a BISEL módszer volt. A módszert először a honlapján (bisel.hu) található leírások keresztül ismerték meg a tanulók, majd a módszer begyakorlására jó lehetőséget adott a Víz, tiszta víz BISEL országos internetes verseny, amelyre a csoport tagjai beneveztek. A másik módszer a Magyar Makrozoobenton Család Pontrendszer, amelyet Kriska Gy. által készített Kecskés Ferenc által kicsit módosított határozó és leírás kéziratából, ill. Kriska Gy. (2004) Vízi gerinctelenek című könyvéből ismertek meg a diákok. Ennek a módszernek a gyakorlati alkalmazását a Soroksári Botanikus Kertben próbálták ki május második hetében.

3 Április 8-án utána jártunk, hogy hol is ered a patak. Az irodalom a Torbágyi erdőt (Iharos-hegy, Kőhegy) adja a forrás helyének. A régi patakmeder nyomait meg is találtuk (1. ábra), de az a Dulácskavölgy északnyugati részénél, az Iharos utcánál és attól felfelé száraz volt. Az Iharos- és a Kő-hegy aljában a medret az erdő aljnövényzete nőtte be, helyenként tömegesen jelent meg a védett kisvirágú hunyor (2. ábra) Tehát helyesen napjainkban a patak forrása a Dulácska-völgy északnyugati felében a völgytalpon található. A bejárásra elkísért minket egy újságíró, de sajnos cikk nem lett belőle. 1. ábra Száraz patakmeder 2. ábra Kisvirágú hunyor (Helleborus dumetorum) A terepi munka megkezdését nagyon hátráltatta a támogatási szerződés kései megkötése. A támogatás megérkezésének és a szükséges eszközök, vegyszerek beszerzésének júniusra való csúszása, ill. a szakirodalom behatóbb tanulmányozása változásokat eredményezett. A halak, a kétéltűek és a madarak befogásos vizsgálatára nem adódott lehetőség, így e csoportok esetében a vizuális megfigyelés módszerére hagyatkoztunk. Április második felében bejártuk a patak budapesti szakaszát figyelve a patak környékének gerinces élővilágát. Május közepén, a terepi mintagyűjtést megelőzően látogatást a tettünk a Duna-kutató Intézetben, ahol Dr. Ács Éva a mintagyűjtés és tartósítás eljárásával ismertette meg a csoport tagjait. Megbeszéltük, hogy a műszeres vízkémiai vizsgálatokat elvégzik az intézet laboratóriumába, illetve azt, hogy a kovaalga mikroszkópi preparátumokat a tanulók az intézet munkatársának irányítása alatt fogják elkészíteni. Első terepi mintavételi napunk május 18.-án volt. Ekkor került pontos kijelölésre a 9 mintavételi hely a patak fő, azaz déli ágán ( Az északi ág forrásvidéke autóutak közé zárt, megközelítése szinte lehetetlen). A végső mintavételi helyek kijelölésénél figyelembe vettük a patak életében történő

4 változásokat pl. tószerű kiszélesedés, oldalág, szennyvíztisztító telep vízbevezetése előtti, és utáni minta is legyen, valamint fontos szempont volt a megközelíthetőség. GPS segítségével rögzítettük a mintavételi helyek EOV koordinátáit, és fotódokumentációt készítettünk. Bevonatképző kovaalga mintát vettünk ott, ahol ezt az aljzat megengedte (két mintavételi helyen a patakmederben nem voltak megfelelő méretű kövek, amin az algák megtelepedhettek volna). Feljegyeztük a patakszakaszon található vízben és közvetlen a part mentén élő növényeket és azok gyakoriságát (3. ábra), megfigyeltük a mintavételi pontok környékén élő kétéltű-, hüllő- és madárfajokat. 3. ábra A növényzet felmérése az 1. mintavételi helyen Ezt követően a kovaalga mintákat tartósítottuk, majd előkészítettük (hidrogénperoxidos kezeléssel) a mikroszkópi preparátumok elkészítéséhez. Elhatároztuk, hogy a kutatásunk eredményeit nem csak hagyományos módon és formában akarjuk összefoglalni, hanem egy GIS-t (térinformatikai, geoinformációs rendszer) állítunk össze. Ezért megismerkedtünk a QGIS Brighton nevezetű programmal, majd egy program, honlap (imagmernok.hu/googlemaps-eov-konvertalas) segítségével 12 georeferált googlemaps képet töltöttünk le, amelyekből összeállt a patak teljes nyomvonala (4. ábra) Bejelöltük a mintavételi pontokat és a pontokhoz egy táblázatot rendeltünk, amelyben majd a ponthoz tartozó mérési, megfigyelési adatokat rögzítjük.

5 4. ábra GIS alapok Június 16-án ismét mintavétel következett. Az egyes helyeken mintát vettünk azt ott élő vízi makroszkópos gerinctelen faunából. megnéztük, hogy a növényzetben történt-e változás, pontosítottuk a listánkat. Vízmintát vettünk kémiai elemzésre. Elemzésre kerültek a makrogerinctelen faunából vett minták, amelyek segítségével a két tanult módszer alapján minősítettük a patak vizének állapotát. A gyakoribb fajokat mutatja az 5. ábra. A vízminták egyrészt kémiai elemzésre a Duna-kutató Intézetbe kerültek, másik részükben Visocolor Eco tesztek segítségével, kolorimetriás módszerrel megállapítottuk a foszfát-, ammónium-, nitrit-, nitrát ion tartalmat, a ph-t, titrálásos módszer segítségével meghatároztuk az összes keménységet és egy műszer segítségével megmértük a vezetőképességet (6. ábra). Végül megfigyeléseinket, mért eredményeinket táblázatban foglaltuk össze. 5. ábra Telszkópszemű kérész lárvája, szövőtegzes lárva, füles planária

6 6. ábra A vízminták analízise Eddigi eredményeink alapján összeállítottunk egy leporellót a patak állapotának bemutatására. Készítettünk egy kis írásos anyagot is az iskolánk és partner szervezetink honlapjára. Egyéb publikált anyagunk nincsen, de úgy véljük, hogy amikor készen vagyunk az adatok elemzésével, akkor fogjuk azt nagyobb közönségnek, például a patak által érintett települések lakosainak bemutatni. Június 30-án a projektre szánt időkeret lejárt. A vizsgálatokat befejeztük, az elemzésekre, a korábbi adatokkal való összevetésre nem maradt időnk. Mi azonban nem tekintjük befejezettnek a projektet. A nyár folyamán, ősszel folytatjuk az elemzést, az adatok összevetését és a kovaalga fajok pontos meghatározását. Eredmények A kémiai vizsgálatok során kiderült, hogy a patak vízének ph-ja 7,5-8 közötti értéket mutat, ami enyhén lúgos kémhatást jelent. A mért értékeink a 10/2010 (V18.) VM rendelet szerinti folyóvíz típusra vonatkozó határértékek (6,5-9) közé esik. A mért vezetőképességi adatok alapján megállapítható, hogy a patak vize oldott sókban gazdag. A vezetőképesség az összes mintavételi helyen meghaladja a határértéket. A patak, vizének sótartalma alapján két szakaszra osztható: a felső szakasz, a törökbálinti szennyvíztisztító bevezetése felett, közepesen sós víz (béta-alfa mezohalobikus), míg alatta édes sós víz (oligo-mezohalobikus). Az ammónium-ion mennyisége egy mérőpont kivételével a megadott határérték (0,4 mg/l) alatt van. Igen magas, jóval a határérték felett van az ammónium-ion tartalma a 8. mintavételi helyszín ( a mesterségesen kialakított Kőérberki tó alatti helyszín) vízében. A patak vizének nitrit-ion tartalma a vizsgált időszakban az összes mintavételi helyen meghaladta a határértéket. A nitrát-ion tartalom is mindenütt meghaladja a határértéket, a határértékhez legközelebbi értéket a Dulácska-völgy délkeleti részén található természetes eredetű tavacska utáni helyen mértük.

7 A patak vizének foszfáttartalma is magas, határérték feletti. Különösen magas értéket ér el a törökbálinti szennyvíztisztító betorkollása után. Ez a magas érték gyakorlatilag a torkolatig megmarad. A vízkeménységet tekintve a patak két szakaszra osztható. Az első öt mintavételi helyszínig nagyon kemény (>30 Nk ), alatta kemény. Érdekes a lépcsőzetes vízkeménység csökkenés, az első három mintavételi helyszínnél a keménység kis mértékben meghaladja a 80 Nk -t, utána csökken 47,5-re, majd 31,5-re. Alatta a torkolatig gyakorlatilag beáll 25 Nk -ra A kémiai vizsgálatok eredményeit az 1. táblázat foglalja össze 1. táblázat mintavételi hely ph vezetőképesség µs/cm (20 C) ammónium mg/l nitrit mg/l nitrát mg/l foszfát P mg/l összes keménység Nk 1 7,8 1999< 0,2 0,2 15 0, < 0 0,2 3 0, < 0,1 0, , ,2 0,5< 30 0,3 47, , ,5 6 7, , , , , < 0,5< 25 1, ,1 0, /2010 (V18.) VM rendelet szerinti határérték 6,5-9 <1000 <0,4 <0,06 <2 <0,25 - A bevonatképző kovaalgákból vett minták feldolgozása, a fajok meghatározása folyamatban van, a patak egyes mintavételi helyeinek ökológiai állapotáról a pontos fajlisták ismeretében fogunk képet kapni. A vizsgált helyszíneken összesen 31 hajtásos növényfajt találtunk. Ezek közül csak hat tartozik az olyan fajok közé, amelyek a referenciális, vagy azt megközelítő ökológiai állapotú élőhelyeken nagy egyedszámban fordulnak elő (A), így a jó ökológiai állapot indikátorainak tekinthetők. Egy faj volt, amely a növények azon csoportjához tartozik, amelyek a referenciális, vagy azt megközelítő ökológiai állapotú élőhelyeken nem vagy csak ritkán fordulnak elő (C). Ezek jellemzően zavart élőhelyek domináns fajai. További 15 olyan faj fordult elő, amelyek kitüntetett indikációs tulajdonsággal nem rendelkeznek. Jellemzően mind zavart, mind referenciális állapotú élőhelyeken nagy mennyiségben megtalálhatóak. Végül kilenc olyan növényt találtunk, amelyek a vizsgálat szempontjából nem tekinthetők relevánsnak. A mintavételi helyeink többsége az ott előforduló kevés indikátor faj, illetve kis mennyiségű indikátorfaj előfordulások miatt nem voltak értékelhetőek, gyakorlatilag ökológiai állapotuk a referencia állapothoz nem volt hasonlítható. Két helyszín (1., 2.) a növényzet alapján jó ökológiai állapotban van. A növényzet vizsgálatának eredményeit a 2. táblázat foglalja össze

8 2. táblázat A vizsgált helyszíneken található növényfajok és relatív mennyiségük fajnév indikációs kategória mintavételi hely relatív mennyiség Berula erecta A 1,67 3,33 Festuca gigantea A 0,65 1,67 0,50 Glyceria notata A 3,23 1,67 Mentha aquatica A 2,37 0,65 0,67 0,50 Solanum dulcamara A 1,67 1,16 0,71 0,67 0,50 Urtica dioica A 11,84 0,65 1,67 1,67 5,81 3,33 3,57 0,67 0,50 Butomus umbellatus B 0,67 0,50 Calystegia sepium B 2,37 1,67 1,67 5,81 0,67 0,67 Carex acutiformis B 2,37 0,67 0,71 0,67 0,50 Carex riparia B 1,67 Eupatorium cannabinum B 0,65 Lycopus europaeus B 2,37 0,65 Lythrum salicaria B 0,65 Myosotis palustris B 1,67 Phalaris arundinacea B 3,23 1,67 0,50 Phragmites australis B 49,34 3,23 1,67 24,22 0,67 Poa trivialis B 2,37 0,65 0,71 0,67 0,50 Potamogeton pectinatus B 0,67 0,50 Ranunculus repens B 3,23 1,67 3,57 0,67 0,50 Ranunculus sclereatus B 0,65 Typha latifolia B 0,65 Solidago gigantea C 11,84 Galium aparine 2,37 0,00 1,67 0,71 Galium mollugo 0,00 1,16 Humulus lupulus 2,37 0,00 1,67 5,81 0,50 Juncus bufonius 0,65 Juncus gerardi 0,65 Potentilla reptans 0,67 0,67 0,50 Rubus caesius 0,67 Rubus fruticosus 1,67 Salix alba 1,67 1,67 5,81 3,33 Ökológiai állapot jó (4) jó (4)

9 A makrozoobentosz, azaz a makroszkópikus vizi gerinctelenek vizsgálatának eredményeit a 3. táblázatban foglaltuk össze. Az egyes mintában a fajok előfordulását az vízminősítési pontszámukkal jelöltük. A táblázatban továbbá feltüntetjük az egyes helyszíneken talált taxonok mennyiségét, az összegzett vízminősítési pontszámot és az átlagos vízminősítési pontot. 3. táblázat A vizsgált területen befogott taxonok és vízminősítési pontjaik taxon neve vízminősítési pont mintavételi hely hengeresszárnyú álkérész tegzes lárva örvénytegzes 7 7 szitakötő szitakötő szövőtegzes csíkbogár lárva 5 5 gyászplanária felemáslábú rákok teleszkópszemű kérész füles planária víziskorpió 4 4 színesszárnyú szitakötő molnárpoloska 4 4 közönséges vízicsiga élescsiga 3 3 víziászka cseszle 3 3 garatos nadály garatos nadály 3 3 csípős szúnyog lárva összes pontszám taxonszám átlag pontszám 5,75 4,38 3,67 3,50 3,33 3,29 3,17 3,33 3,50 A vízi makroszkópikus gerinctelenek segítségével történő vízminősítést két módszer alapján végeztük el. Az egyik a Módosított Magyar Makrozoobenton Család Pontrendszer, a másik a BISEL (Biotic Index at Secondary Education Level). A két módszer által kapott eredményeket a 4. táblázat mutatja.

10 4. táblázat Az egyes helyszínek vízminősége mintavételi hely Módosított Magyar Makrozoobenton Család Pontrendszer öszpontszám index átlagpont index indexek átlaga minősítés vízminőségi osztály BISEL index kiváló I.C jó II.B , , , ,5 kevésbé kevésbé közepesen közepesen közepesen közepesen B 5 B 5 IV.A 5 B 5 IV.A 5 IV.A 4 IV.A 4 BISEL minősítés enyhén kevésbé erősen erősen vízminőségi osztály II. IV. IV. A vizuális megfigyeléseink során halakat nem sikerült találnunk. Az irodalomból ismert néhány faj előfordulása a patakban, ezek főként nagyobb vizeknél figyelhetők meg és főként a patak megduzzasztása során kialakított két tóba telepített állományokból vagy a Dunából származhatnak. Az alacsonyabb vízálláskor és a erősen elalgásodott szakaszokon a halak jelenléte kizárható.

11 A terepi bejárások megfigyelései alapján kijelenthetjük, gyakorlatilag az patak egész hosszában felfedezhető a kecskebéka jelenléte. Ezen kívül találkoztunk a Dulácska-völgyi szakasz területén erdei békával. A szakirodalomból ismert a barna varangy, a zöldvarangy és a barna ásóbéka előfordulása is. Hüllők közül sikerült megfigyelnünk a Kőérberki-tóban a mocsári teknős jelenlétét. Ez a faj különösen veszélyben van itt, mert tojásrakó helyeik területe erősen beszűkült, a tóban előfordul még a vörösfülű ékszerteknős is, amely erős versenytársa a hazai teknősfajnak. Szintén főként a tavak környékén találkozhatunk a vízisikló és a kockás sikló egyedeivel. A patakmeder üde rétekkel szegélyezett szakaszain előfordul a fürge gyík. Vízhez kötött életmódot folytató madarak közül a tőkés réce a patak csaknem teljes hosszában, még a lakott területeken belül is sokszor megfigyelhető. Más igazán vízi madarak főként a tavak közelében látható. Az irodalmi adatokkal ellentétben a Kőérberki-tóban megfigyeltük a kerceréce és a vízityúk előfordulását. Ezek a madarak költenek is területen. Szintén a tavak környékén észlelhető a szürke gém és néha a nagykócsag jelenléte. A patak többi részén főként a patakot kísérő cserjéken, fákon fészkelő fajok figyelhetők meg, mint a széncinege, a csilpcsalpfüzike, a feketerigó, a lakott területektől távolabb a zöldküllő. Összegzés A projekt során a diákok egy komplex, több tudomány terület ismereteivel, megfigyelési, mintavételi és adatfeldolgozási módszereivel ismerkedhettek meg, elméletben és gyakorlatban. A megismerés folyamatát az adott területen jártas szakemberek segítették. A tanulók nem specializálódtak egy-egy részfeladatra, hanem a különböző megfigyelésekben, mintagyűjtésben, vizsgálatokban mindegyik dolgozott, így a projekt minden területén ismereteket szerezhetett. A projekt során belekóstolhattak a terepi munka mellett a laboratóriumi mérésekbe. Megismerhették, hogy a tudományos munka sokszor monoton, rendszeresen ismétlődő részfeladatok elvégzéséből áll, mint például vízminták egymás utáni elemzése, vagy a vízi makrogerinctelen minták egymás utáni meghatározása. Remélem, hogy a projekt során fejlődött ökológiai szemléletük és felfedezték azokat az összefüggéseket, amelyeket a vizsgálataik példáztak, mint a patak vizének kémia összetételének, a növényzetnek és az állatvilágnak a kölcsönhatását, kapcsolatát és indikátor szerepét környezetünk megismerésében. Szeretném, ha a program folytatásaként még befejeznénk a megmaradt feladatokat (kovaalgák!), és az eredményekből előadások, publikációk születnének, amelyek pótolják a projekt során nem megvalósított elvárásokat.