Tudományos kutatás a Szent Anna-tóról

*Ezüstkárászok a Szent Anna-tóban (Fotó: Máthé István)

Az algák elszaporodása veszélyeztetheti a vízminőséget 

A Szent Anna-tó Közép- és Kelet-Európa egyetlen épségben fennmaradt vulkáni krátertava. Különlegessége, hogy a többi fürdésre is használt tóval ellentétben (például a Medve-tóval, a Zeteváraljai víztározóval vagy a Bessenyei-tóval) nincs sem befolyása, sem kifolyása: vizét kizárólag a csapadék (eső, hó) táplálja. Ez egyben azt is jelenti, hogy a tó rendkívül érzékeny a szennyeződésekre (ami egyszer bekerül a vizébe, az ott is marad) és az időjárás változásaira. Tartós szárazság idején a fokozott párolgás miatt jelentős vízszintcsökkenés következhet be. 

A magas hőmérséklet elősegíti az algásodást 

A 2026. júliusában lehullott csapadékoknak és a mérsékeltebb nyári hőmérsékleteknek köszönhetően a Szent Anna-tó vízszintje jelenleg (2026. augusztus 3-án) megfelelő. Ezzel szemben 2012. májusa és 2013. augusztusa között a tartós szárazságnak és a meleg nyaraknak köszönhetően a tó vízszintje látványosan, 63 centiméterrel csökkent. Ez emberemlékezet óta a legnagyobb vízszintsüllyedés volt, amelynek következtében a partvonal helyenként mintegy 10 méterrel visszahúzódott. A Sapientia Erdélyi Magyar Tudományegyetem és a Balatoni Limnológiai Kutatóintézet munkatársai 2012-től napjainkig évente többször végeztek vízminőségi elemzéseket (pl. vízhőmérséklet, pH, oldott oxigéntartalom, átlátszóság, nitrogén- és foszforformák) és algológiai vizsgálatokat (pl. klorofill-tartalom, algafaj-összetétel meghatározása) a Szent Anna-tóban. A monitoring során eddig 65 alkalommal végeztünk különböző hónapokban helyszíni méréseket és mintavételeket, amelyek eredményeként több ezer mérési adat áll rendelkezésre. A közel 15 éves vizsgálatsorozat alapján az alábbiakban ismertetjük a főbb megállapításokat és következtetéseket.

2012 tavaszán a Szent Anna-tó vizének átlátszósága (ún. Secchi-koronggal mérve) 6,3 méter volt, azaz gyakorlatilag a fenékig átlátszó volt a víz. 2019 tavaszán ez az átlátszóság már csak 1,4 méter volt. A víz átlátszóságának csökkenése a lebegő mikroszkopikus algák tömeges elszaporodásának következménye. Az algológiai vizsgálataink alapján 2012 nyarán a tó nyílt vizét egy sárgásbarnás színű, páncélos ostoros alga, a Parvodinium (Peridinium) inconspicuum uralta, amely az algaállomány tömegének (biomasszájának) 95%-át tette ki. Hortobágyi Tibor botanikaprofesszor 1941-ben végzett vizsgálatai során megállapította, hogy a tó mikroszkopikus algavilágának 97 százalékát ugyanez a páncélos ostoros alga alkotta. Mindezek alapján levonható volt az a következtetés, hogy a Szent Anna-tó mikroszkopikus algavilága az eltelt 71 év során (1941–2012) gyakorlatilag nem változott. Sajnos a 2012-es évben tapasztalt kedvezőnek tekinthető ökológiai és vízminőségi állapot csupán 2016-ig állt fenn, ugyanis időközben egy Cosmocladium nevű zöldalga egyre nagyobb mértékben elszaporodott a tóban, és elkezdte kiszorítani az addig egyeduralkodó páncélos ostoros algát. Ez a jelenség 2016-ra szemmel láthatóvá vált: a tó addigi kékesszürke színű vize zöldre váltott, majd a zöldalgák egyre tömegesebb elszaporodása révén intenzív zöld színűvé vált. A Cosmocladium zöldalga mellett egy másik zöldalga (Stichococcus faj) is megjelent, és 2019–2020-ra tömegessé vált, míg 2025-től egy újabb zöldalga faj (Chlorella faj) szaporodott el nagy számban. Mindezek jól mutatják, hogy a 70 évig fennálló viszonylagos stabil ökológiai állapot felborulását követően a nyílt vízi algaközösség összetételében gyors és kevésbé kiszámítható folyamatok indultak el. A legmelegebb nyári hónapokban a tó vízterében úgynevezett egyenes (direkt) hőmérsékleti rétegződés alakul ki, azaz fent a legmelegebb a víz, a mélységgel pedig csökken, a tófenék közelében pedig a leghidegebb. Az algák fokozódó mértékű elszaporodásukkal meggátolják, hogy a napsugarak a mélyebb vízrétegekbe is lejussanak, így az alsóbb rétegek egyre kevéssé tudnak felmelegedni. 

2024 rekordmeleg júliusában a Szent Anna-tó vízhőmérséklete fél méter mélységben elérte a 30,9 Celsius-fokot, mely érték hőmérsékleti rekordot jelent az utóbbi évtizedekre, sőt valószínűleg az elmúlt évszázadokra vonatkozóan. Ezzel egyidejűleg megdőlt egy másik rekord is: a tófelszín és a fenékközeli, 6,5 méteres vízmélység közötti hőmérsékleti különbség elérte a 22 Celsius-fokot. A nyári direkt hőmérsékleti rétegződés az őszi és tavaszi átkeveredés során megszűnik a tóban. Általánosságban elmondható, hogy a Szent Anna-tóban nincs oxigénhiány, így a víz a legtöbb időszakban a fenékig oxigéndús. Az oxigéntelítettség a felszíni rétegben az egész év során 100% körüli. Ugyanakkor a legmelegebb nyári hónapokban a tó legmélyebb területén a fenék közelében (5 méter alatt) elfogyhat az oldott oxigén a vízből, ami a tó halállományát ugyan nem veszélyezteti, de sajnos hozzájárulhat az üledékből való úgynevezett anaerob foszfor felszabaduláshoz, amely segíti az algák szaporodását. Egy tó vízminőségének az egyik legfontosabb mutatója a vízben élő fotoszintetizáló szervezeteknek (leggyakrabban algáknak) a produkciója, azaz termőképessége, ez alapján négy kategóriába sorolható egy tó: oligotróf (szűken termő), mezotróf (közepesen termő), eutróf (bőven termő) és hipertróf (túltermő). Egyszerűbben fogalmazva: minél több alga van jelen egy tóban, annál nagyobb lesz a termőképesség, és annál kevésbé lesz tiszta a vize. Minden alga tartalmaz klorofillt, vagyis azt a zöld színanyagot, amely lehetővé teszi, hogy a napfény energiáját felhasználva szén-dioxidból és vízből szerves anyagokat állítson elő. Ha laboratóriumban megmérjük egy vízminta klorofill-tartalmát, ez alapján meg lehet becsülni a vízben lévő algák mennyiségét.

A 2010 előtt megjelent szakirodalmak a Szent Anna-tavat a vízminősége alapján az első, legfeljebb a második („közepes termőképességű”) kategóriába sorolták, 2018 utáni méréseink alapján viszont az éves átlag klorofill-tartalom szempontjából eutróf („bőven termő”), a maximális klorofill-tartalom vagy a Secchi-átlátszóság tekintetében viszont időnként már hipertróf („túltermő”), amely a legrosszabb kategória. Az algák tömeges elszaporodásához (algavirágzáshoz) szükséges két legfontosabb tápelem a foszfor és a nitrogén. A román vízügyi hatóságok mérései alapján az utóbbi két évtizedben nőtt a Szent Anna-tó nitrogén- és foszforkoncentrációja. Saját vizsgálataink is kimutatták ezen tápelemek mennyiségének növekedését: 2018 előtti méréseink alapján a Szent Anna-tóban a foszfor és a nitrogén területi eloszlása jelentős, két-háromszoros különbségeket is mutatott, és általában magasabb volt a fürdőzónákban. A 2016. július 25-ei mérések szerint az urea koncentrációja is számottevő volt a tóban (18–60 mikrogramm/liter), amely minden bizonnyal humán eredetű, vizelettel került be a tó vizébe. 2018 előtt a nitrogén- és foszfor-többlet bejutása a vízbe szoros összefüggésben volt a tavat felkereső évi százezer turistával is, elsősorban a fürdőzés, illetve a tó környezetében végzett emberi szükségletek révén. Intenzívebb fürdési időszakban a fürdőzők által a vízbe juttatott naptejek és egyéb kozmetikumok következtében a tó felszínén gyakran vékony, olajos filmréteg alakult ki. Ezek az anyagok a tó szervesanyag-terhelését is növelték. 2012-ben, illetve 2016-ban fürdőszezon előtt, illetve fürdőszezonban végzett higiéniai-mikrobiológiai vizsgálatok eredményei alapján megállapítható volt, hogy fürdőszezonban többszörösére nőtt a baktériumok összcsíraszáma, a coliform és fekálkóli (Escherichia coli) baktériumok csíraszáma. Csak a fürdési időszakban mutattunk ki fekális Enterococcus baktériumokat a Szent Anna-tó vizéből. A DNS vizsgálatok során azonosított baktériumtörzsek egy része nagy valószínűséggel humán eredetű, és a fürdőzőktől származott: pl. Enterococcus faecium, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Achromobacter spanius, Acinetobacter pittii. A tó vízminőségének szemmel látható és mérésekkel is igazolt romlása miatt a Szent Anna-tó Natura 2000 terület új kezelési tervébe bekerült a fürdőzés tilalma, amelyet a Román Környezetvédelmi Minisztérium 1408/2017. számú rendelete hagyott jóvá, és 2017. december 12-én lépett hatályba. Így gyakorlatilag 2018 tavaszától már nem lehet fürödni a Szent Anna-tóban.

A halállomány helyzete 

Több alkalommal is, így 1908-ban, 1911-ben és 1942-ben is telepítettek hivatalosan közönséges törpeharcsát (Ameiurus nebulosus) a Szent Anna-tóba, amely az 1980-as évek végére teljesen kipusztult. A 2010-es évek elején megjelent egy tájidegen, agresszíven szaporodó (invazív) halfaj a Szent Anna-tóban, az ezüstkárász (Carassius gibelio), amely néhány éven belül az egész tavat benépesítette. 2021. októberében egy hálózással történt próbahalászás során néhány nagyobb méretű fejes domolykó is előkerült. Imecs István halbiológus pikkelyvizsgálatai alapján a fejes domolykók ugyanannyi idősek lehettek, mint a legidősebb ezüstkárászok (8–10 évesek). 2024. augusztus 17-én a terület kezeléséért felelős Pro Szent Anna Egyesület munkatársai a tó partján egy elpusztult fogassüllő tetemére bukkantak. A becsléseink szerint a fogassüllő mérete meghaladta a fél métert, és akár 10 évesnél is idősebb lehetett. Mivel az ezüstkárászokkal ellentétben kis méretű fejesdomolykó ivadékok nem figyelhetőek meg a tó parti zónájában, így feltételezhető, hogy manapság már nem tudnak szaporodni (ikráikat felfalják az ezüstkárászok). Az ezüstkárász mellett a fejes domolykó és a fogas süllő megjelenése is azt bizonyítja, hogy a halak nem véletlenül kerültek a Szent Anna-tóba – például tőkésrécék közvetítésével –, hanem előre megtervezett, szándékos és illegális halbetelepítés zajlott valamikor a 2010-es évek elején. A sors fintora, hogy a halak megjelenéséért jogtalanul gyanúba kevert tőkésrécéket végül az ezüstkárászok szorították ki a Szent Anna-tóból. Míg 2012-ben akár 22 tőkésrécepár is költött a tóban, számuk fokozatosan csökkent, és 2019–2024 között már egyetlen pár sem költött. Ennek oka a két faj közötti erős táplálékkonkurencia: a sekély parti övben mindkettő ugyanazokat a gerinctelen állatokat fogyasztja (főként vízi rovarokat, rovarlárvákat, apró rákokat, fenéklakó állatokat). Az ezüstkárászok tömeges elszaporodásával a rendelkezésre álló táplálék jelentősen lecsökkent, így a tó fokozatosan elveszítette vonzerejét a költő tőkés récék számára. 2025-ben és 2026-ban egy-egy récepár újra költött. Az ezüstkárászok nagymértékű elszaporodásával párhuzamosan megállapítható volt, hogy nagyon lecsökkent az algákkal táplálkozó, ún. zooplankton mennyisége (százszor kevesebb a számuk, mint 10-20 éve). A fiatal ezüstkárász ivadékok kieszik ezeket az algafogyasztó állatkákat (pl. kis rákfajokat, kerekesférgeket), így ragadozóik hiányában jobban szaporodhatnak az algák. A halbetelepítéshez kötődően azt sem lehet kizárni, hogy a szállításukra szolgáló vízzel a származási helyükről (pl. halastóból) újabb algafajt vagy fajokat is behurcoltak a Szent Anna-tóba.

2024 júniusában a Balatoni Limnológiai Kutatóintézet munkatársai által elvégzett ezüstkárász béltartalomvizsgálat eredményei azt mutatták, hogy az ezüstkárászok elsősorban a 2–3 méteres mélységben található tavi üledéket fogyasztják, amely a táplálékuk akár 50%-át is kiteheti. Ez azt is jelenti, hogy táplálkozásuk révén visszajuttatják a körforgásba a tó üledékében korábban felhalmozott („eltemetett”) tápanyagokat (elsősorban foszfor-, valamint nitrogén-vegyületeket is), ami kedvez az algák szaporodásának. Az ezüstkárászok emellett jelentősebb mennyiségben árvaszúnyoglárvákat fogyasztanak még.

A kutatás eredménye 

Összegzésként megállapítható, hogy napjainkra egy önfenntartó folyamat alakult ki a tóban: az algák tömeges elszaporodása jelentősen rontja a vízminőséget, miközben az inváziós ezüstkárász-állomány folyamatosan biztosítja az algák növekedéséhez szükséges tápanyag-utánpótlást, ráadásul kifalják az algákkal táplálkozó apró vízi élőlényeket (zooplanktontokat), azaz az algák ragadozóit.

Vízminőség-javulás csak akkor várható, ha sikerül jelentősen csökkenteni az algák szaporodását elősegítő tápanyagterhelést. Ebben fontos előrelépést jelentett, hogy 2018-ban megszűnt a fürdőzés és a piknikező turizmus, így jelentősen csökkent az emberi tevékenységből származó külső tápanyagterhelés. Nagy valószínűséggel ennek köszönhető, hogy a tó állapota azóta nem romlott tovább, sőt egyes vízminőségi mutatókban javulás is megfigyelhető (pl. az algák átlag biomasszája csökkent). Ugyanakkor az úgynevezett belső tápanyagterhelés továbbra is jelentős, ugyanis az ezüstkárászok táplálkozásuk során a tó üledékében korábban felhalmozódott tápanyagokat (elsősorban foszfort és nitrogént) visszajuttatják a vízbe. A jelenlegi tudományos eredmények és rendelkezésre álló gyakorlati tapasztalatok alapján a román vízügyi hatóságok felügyelete alá tartozó Szent Anna-tó vízminőségének javítása érdekében az inváziós ezüstkárász teljes eltávolítása (eradikálása) jelentheti az egyetlen hatékony megoldást.

Dr. Máthé István (Sapientia Erdélyi Magyar Tudományegyetem)

Dr. Vörös Lajos (HUN-REN Balatoni Limnológiai Kutatóintézet)