Halászat, 1944 (45. évfolyam, 1-10. szám)
1944-01-15 / 1. szám
A limnológia fejlődése és mai állása Írta: Dr. Maucha Rezső , kísérletügyi főigazgató, egyetemi c. nyilv. rk. tanár. Most hogy a „Halászat“ negyvenötödik évébe lép, a Szerkesztő Úr azt a megtisztelő kérést intézte hozzám, hogy írnék valamit az édesvízi halászat és haltenyésztés irányítására hivatott tudományág, a limnológia fejlődéséről és mai állásáról. Szívesen teszek e kívánságnak eleget, mert egyrészt a témát időszerűnek tartom, hiszen a limnológia kialakulása és fejlődése lapunk fennállásának időtartama folyamán ment végbe. Másrészt mert abban a szerencsés helyzetben vagyok, hogy e tudományág kialakulásának közvetlen szemlélője lehettem, sőt annak kifejlesztésében szerény munkámmal — egy cseppet adván a tengerbe — magam is hozzájárulhattam. Mert bizony harminchat esztendővel ezelőtt, amikor fizetéstelen asszisztensként a vezetésem alatt álló intézetben tudományos munkásságomat megkezdettem, a halászati biológia még nemcsak hogy gyermekcipőben járt, hanem mint önálló tudományág még szóba sem jöhetett. Ebben az időben a biológiában még a DARWIN-tól megalapított származástani elmélet hatása alatt a rendszertani, morphológiai (alaktani) és fejlődéstani irányzat uralkodott, élettani és ökológiai tárgyú, dolgozatok csak elvétve jelentek meg, sőt ha akadtak is ilyenek, azok nem ébresztettek kellő figyelmet, ezért csakhamar feledésbe is merültek, elkallódtak. A tudomány még nem érett meg, hogy azok jelentőségét felismerje. Ismertük a halak és azok természetes táplálékának, a szabad szemmel és mikroszkóppal megfigyelhető flóra és fauna alaki sajátságait és rendszertani vonatkozásait; a természetes vizek kémiai összetételét, sejtettük a vízben oldott oxigéngáz nagy biológiai jelentőségét; regisztráltuk a víz fizikai sajátságait; tudtunk a természetes vizek medrének geológiai felépítettségében mutatkozó különbségekről, a meteorológiai viszonyok változásairól, de a vízben élő szervezetek egymáshoz, és e környezeti tényezőkhöz való viszonyáról teljesen tájékozatlanok voltunk. A gyakorlati élet rávezetett bizonyos mesterséges tényezőknek, pl. a városokból és gyárakból kibocsájtott szennyvizeknek a halasvizek életközösségére gyakorolt hatásának tanulmányozására, de az öntisztító folyamat igazi lényegéről még mit sem tudtunk. Nagy úttörők, mint P. SCHIMENZ, B. HOFER és R. KOLKWITZ már akkor kezdték lerakni a halászati biológia alapköveit, mégis csaknem másfél évtizednek kellett elmúlnia, amíg a korszerű értelemben vett édesvíz tudomány, a limnológia, vagyis az a tudományág kialakulhatott, amely az édesvízi halászat, haltenyésztés, valamint a szennyvíz levezetés minden tudományos és gyakorlati vonatkozású kérdéseit felöleli. A mai értelemben vett limnológia megalapítását az 1922-ben KIEL- ben megtartott első nemzetközi limnológiai kongresszustól származtatjuk. Ez a kongresszus állapította meg e tudományág fogalmát, munkaterületét, módszereit, stb. Eszerint a mai értelemben vett limnológia összefoglaló (szintetikus) tudomány, amely általában a természetes édesvizek (tehát nemcsak a tavak) valamennyi természeti jelenségeinek tanulmányozásával foglalkozik, tartozzanak azok a természettudományok bármelyik ágának munkakörébe. A modern limnológia tehát a természettudományok valamennyi ágát felöleli. Az édesvizek tanulmányozása terén egyaránt értékesíti mindazokat a tudományos eredményeket, amelyek a biológiai disciplinák, a kémia, fizika, geológia, geográfia, meteorológia, kozmográfia, technika terén láttak napvilágot. A limnológia mégsem tisztán elméleti tudomány, sőt éppen gyakorlati kérdések megoldása vezetett elsősorban annak kifejlődéséhez. Nevezetesen a századforduló idején fellendült édesvízi haltenyésztés és halászat terén felmerült gyakorlati kérdések megfejtésének szükségessége adta meg a lökést annak kialakulásához. E célból keletkeztek ugyanis abban az időben világszerte, így Hazánkban is, a hidrobiológiai és halélettani kísérleti állomások. Már eddig is igen sok gyakorlati kérdésre nyújtott az elméleti és alkalmazott limnológia értékes útbaigazítást, így pl. a halastavak célszerű népesítése, a halak helyes takarmányozása, a halastavak trágyázása, a halak növekedése, vándorlása, stb. tekintetében, de ma még korai volna azt kívánni, hogy az e téren felmerülő minden kérdésre már most kielégítő választ adjon. A limnológia még fiatal tudomány, csak 20 esztendős múltra tekinthet vissza és bár ez idő alatt a tudományok történetében csaknem példa nélkül álló fellendülésről és fejlődésről számolhat be, mégis messze van még attól, hogy ideális céljait elérhesse, illetőleg csak meg is közelíthette volna. Ezt egy példával óhajtjuk megvilágítani. J. LIEBIG a hírneves kémikus éppen 100 esztendővel ezelőtt alapította meg a talajjavítás tudományát. Azóta a mezőgazdasági kísérleti állomások világszerte lázas munkával végzik kutató munkásságukat, de még ma is igen sok olyan nyitott kérdés van a talajjavítás terén, amely feleletre vár. Az ilyen természetű kutató munkánál ugyanis állandóan újabb problémák merülnek fel. Különösen áll ez a limnológiára, amely a természettudományok minden ágát munkakörébe vonta és ezért naprólnapra az új problémák különösen nagy tömege merül fel, amelyek mind megoldásra várnak. De előreláthatólag, még hosszú időre lesz szükség ahhoz is, hogy a már eddigelé elért eredmények átmenjenek a gyakorlatba, mert azoknak átültetése nagy körültekintést és óvatosságot igényel. Ez általában így van a természettudományok és technika minden ágában, az elméleti úton kapott eredmények gyakorlati értékesítésénél. Ezért óva intünk mindenkit attól, hogy e tudománytól csodákat várjon, azt csak a hozzá nem értő laikus közönség teszi, azok a kontárok, akik a kutató munka nehézségeiről nincsenek tájékozódva. Hogy ezek utáni némi fogalmat alkothassunk magunknak mindazon kérdésekről, amelyek ma a limnológusokat foglalkoztatják, néhány szóban összefoglaljuk a limnológia eddig elért fontosabb eredményeit. A. THIENEMANN és E. NAUMANN, a korszerű limnológia megalapítói, egymástól függetlenül rájöttek arra, hogy a természetes tavak között lényeges különbségek észlelhetők, amelyek nemcsak az egyes tavakban élő szervezetek minőségében, hanem azok mennyiségében és egyúttal a víz kémiai összetételében és fizikai sajátságaiban is kifejezésre jutnak. Három főtípust különböztettek meg, nevezetesen jól termő (e u tr o ph), kevésbbé termő (oligotroph) és lápos (dystroph) tavakat. Minthogy a természet a skatulyázást nem tűri, e három főtípuson belül az átmenetek egész sorozata vált ismeretessé. A jóltermő (eutroph) tavakat benépesítő szervezetek összessége (b i o c ö n ó z is) egyedekben igen gazdag, táplálékban ellenben meglehetősen szegény, a víz átlátszósága általában kicsiny, amit a vízben élő apró, főleg növényi szervezetek (phytoplankton) nagy tömege okoz. Az ilyen tavak vizének színe erősen zöldesbe hajló, ami a vízben élő algáktól származik. A jól termő tavak mélysége rendszerint kicsiny és azok leginkább az előhegységekben és dombosvidéken, vagy az Alföldön találhatók. A víz sótartalma nagy, ami főleg kalcium és magnézium, esetleg nátriumhydrokarbonátból tevődik össze. A víz erősen lúgos kémhatású, a pH érték 7,5 és 9 között ingadozik. A kevésbbé termő (oligotroph) tavak biocönózisát az egyedek számának kicsiny volta mellett, a fajok nagy változatossága jellemzi. A víz átlátszó, színe a zöldeskéktől sötétkékig, a kék legkülönbözőbb árnyalatain megy keresztül. A tavak rendszerint ugyan mélyek és leginkább a magas hegységekben, vagy azok közvetlen közelségében találhatók. A víz sótartalma kicsiny, az főleg kalcium- és hydrokarbonátionból áll és bár a víz lúgos kémhatású, annak pH értéke alig haladja meg a 7-et. A lápos (dystroph) tavak élővilága úgy egyedszámra, mint fajokra nézve igen szegény, speciálisan acidofil, tehát a savanyú kémhatást kedvelő szervezetekből áll. A víz átlátszó, azonban erősen barna, sőt feketés színe miatt a beléje merített testek csakhamar eltűnnek szemünk elől. A lápos tavak nem nagyon mélyek, főleg magas hegyvidékeken, őskőzetek, vagy vulkáni kőzetektől felépített talajokon fordulnak elő, ezért a víz sókban igen szegény, kalcium- és hydrokarbonátlont alig tartalmaz. A víz mindig savanyú kémhatású, pH értéke 7-nél mindig kisebb, leginkább 3 és 5 között ingadozik. A vizen úszógyep képződik, ami főleg a Sphagnum nevű moha telepeiből áll, amely között egy rovarevő növény, a Drosera nagy tömegben fordul elő. A nagy lápos tavakat ilyen mohatelepek sphagnetumok, ingoványok környékezik. Mint e vázlatos leírásból is megítélhető, a háromféle tótípus nemcsak biológiai szempontból, hanem a víz kémiai összetétele, fizikai tulajdonságai (átlátszóság, szín, stb.) a talaj geológiai felépítettsége, a tavak földrajzi helyzete szempontjából is lényegesen különbözik egymástól. A legszembetűnőbb különbség azonban a három tótípus között a víz oldott oxigéntartalmának a mélységgel való változásában jelentkezik, miként azt A. THIENEMANN kimutatta. A jól termő tavak oxigéntartalma a napfénytől jól átvilágított legfelsőbb vízrétegekben nagyobb lehet a telítési értéknél. A túltelítettség rendszerint nem közvetlenül a felszínen, hanem egy-két méterrel az alatt jelentkezik. A mélyebb vízrétegekben ellenben, ahova a napfény a felső vízréteg fényelnyelő hatása folytán már lényegesen meggyengített állapotban hatol le, az oxigéntartalom a mélységgel fokozatosan csökken, úgyhogy a fenék közelében nagyon gyakran már teljes oxigénhiány uralkodik. A kevésbbé termő tavakban az oxigéntartalom a jól átvilágított felsőbb vízrétegekben szintén túllépheti a telítési értékeket, a maximális oxigéntartalom azonban rendesen nagyobb mélységben következik be, mint a jóltermő tavakban. A gyengén, vagy alig megvilágított mélyebb vízrétegekben a víz oxigéntartalma egészen a fenékig lényegesen nem tér el e telítési értéktől. Végül a lápos tavak oxigénrétegződése lényegileg azonos a jóltermő tavakéval. A különféle tavak oxigénrétegződése alapján a tótípusokra jellemző határértékeket sikerült levezetnünk, az ú. n. oxigéngradiens-t, amelyek segélyével az egyes tavak termelésbiológiai jellegét könnyűszerrel felismerhetjük. E módszerünket BIRGE és JUDAY, a hírneves amerikai limnológusok a Wisconsin állambeli tavak típusának megállapításánál igen jó eredménnyel használták. Továbbá W. OHLE-nak sikerült az oxigéngradienst a tavak széndioxidrétegződésére is átvinnie és ezúton az északnémetországi tavak termelésbiológiai típusát megállapítania. Mindezekből az következik, hogy a tavak termelésbiológiai jellege, illetőleg széndioxidtartalma között szoros kapcsolat áll fenn. Ez nem meglepő, ma már tudjuk, hogy a természetes tavak olyan zárt rendszernek tekinthetők, amelyben a különböző természeti tényezők egymást egyensúlyban tartják és az önellátás (a u ta r k ia) megvalósítására törekszenek. Ezt először THIENEMANN éppen az oxigénrétegződés alapján ismerte fel és úgy fejezte ki, hogy minden egyes természetes tó egy magasabbrendű biológiai egységet, az egyed felett álló egészet (überindividuelle Ganzheit) képvisel. Hogy ezt megértsük, alábbi meggondolásokat kell elvégeznünk. A természetes vizekben az élőlények élettani szempontból három csoportba oszthatók. Az első csoportba a termelők (producensek) tartoznak, vagyis mindazon szervezetek, amelyek a szervetlen világban önállóan képesek megélni, mert testüket felépítő nagy energiatartalmú szervesanyagokat széndioxidból, vízből és bizonyos sókból elő tudják állítani, miközben szabad oxigéngázt is termelnek. A második csoportba tartozó fogyasztók (konzumensek) a termelőktől készen nyújtott szervesanyagokból táplálkoznak. Azokat testükben élőanyag formájában raktározzák, hogy ezzel életterük, vagyis a tavak és egyéb természetes vizek energiaszükségletét készletben tartsák. A fogyasztók rendeltetése tehát nem az, hogy a termelőktől nyújtott szerves anyagokat elbontsák, mint ezt régebben gondolták, ez az