Flowcytometrie fytoplanktonmonitoring 2002a

Abstract

De resultaten van de fytoplanktonanalyses uit de periode van januari tot en met juni 2002, die met behulp van flowcytometrie zijn uitgevoerd, worden in dit rapport gerapporteerd en besproken als ook de evaluatie van 2002 gegevens ten opzichte van eerdere resultaten. Dit vindt plaats als onderdeel van het programma Monitoring Waterstaatkundige Toestand des Lands (MWTL) in de projecten MON*BIOLOGIE en TNWMILLAB. Per lokatie zijn fytoplanktonconcentraties en de biomassa, onderverdeeld in grootteklasses, uitgewerkt en wordt hiervan een samenvattende beschrijving van de belangrijkste geconstateerde fytoplanktontrends gegeven. In dit rapport is tevens aandacht besteed aan de langere termijn kwaliteitsborging van de flowcytometrische analyse sinds 2000. Voor het opbouwen van reproduceerbare langere termijn datasets blijkt flowcytometrie een robuust instrument en een betrouwbare methode. Door gebruikmaking van calibratiebolstandaarden wordt inzicht verkregen in de (lange termijn) kwaliteit van datasets. Van de dataset sinds 2000 liggen, op één bewuste verschuiving begin 2000 na, de resultaten binnen een spreiding van 20%. De totale autotrofe deeltjesconcentratie over de eerste helft van 2002 ten opzichte van 2001 zijn voor alle zes lokaties lager. De verhouding van de concentraties tussen de lokaties is nauwelijks afwijkend, behalve voor Noordwijk 2. De biomassa is voor een viertal lokaties in 2002 lager (Noordwijk 2, Noordwijk 10, Zijpe, Vlissingen), voor een tweetal lokaties hoger (Terschelling 135, Schaar van ouden Doel) ten opzichte van 2001. Tussen de lokaties zijn de verhoudingen in beide jaren verschillend. Omdat begin 2002 resultaten van de lugol gefixeerde monsters van het jaar 2000, die met microscopie geteld zijn, gerapporteerd zijn, is een vergelijking tussen microscopietellingen en flowcytometrietellingen voor Noordwijk 10 (2000) uitgevoerd. De resultaten tonen grote overeenkomsten in het totaalconcentratieverloop met een correlatie van R2=0,8 indien bij flowcytometrie de fractie kleiner dan 5 ?m wordt weggelaten. Internationaal staat de monitoring van pico-nanoplankton steeds meer in de belangstelling. De standaard flowcytometriemetingen die RIKZ in het MWTL programma verricht, leveren een waardevolle bijdrage over de groep pico- en nanoplanktondeeltjes. De indeling van het picoplankton in diverse watersystemen, zoals in de literatuur en internationaal veelvuldig gebruikt wordt, blijkt ook van toepassing op de RIKZ-MWTL flowcytometrie-dataset. Deze groepen zijn ‘Prochlorococcus, kleine Eukaryoten en Synechococcussen en zijn bovendien eenvoudig te identificeren met de standaard gebruikte clusteralgoritmes. Uit de flowcytometrie dataset wordt dus niet alleen informatie over de grotere fytoplanktondeeltjes gegeven, maar ook over deze kleine deeltjes en dus de onderlinge relatie, waarmee een unieke combinatie van data in één analyse beschikbaar is. De toepassing van concentrering of fractionering met behulp van 10 ?m gaas is gedurende de eerste zes maanden van 2002 voor alle zes lokaties extra uitgevoerd. Uit de resultaten van ongeconcentreerde en geconcentreerde monsters blijkt dat juist door concentrering/ fractionering een groot celverlies (gemiddeld 65%) optreedt en dat dit verlies bovendien niet reproduceerbaar is. Celverlies lijkt groter naarmate monster meer detritus bevat. Mogelijk is dit te verklaren uit het uiteenvallen van detritrusvlokken met chlorofyl-a in kleine deeltjes (kleiner dan 10 ?m) bij gebruik van gaas. Ook is het waarschijnlijk dat celverlies optreedt door een hogere saliniteit van de afspoelvloeistof ten opzichte van het ongeconcentreerde monster (vooral op Schaar van ouden Doel). Daarom is besloten het concentreringsprincipe te verlaten en is gekozen voor een andere strategie. Van de ongeconcentreerde monsters zullen in totaal meer tellingen uitgevoerd worden, zodanig dat minimaal 2000 à 3000 grotere deeltjes geteld zijn. De resultaten van de snelle microscopische tellijsten en de aantallen gevonden clusters bij flowcytometrische resultaten tonen een redelijke overeenkomst tussen microscopie en flowcytometrie qua aantallen gevonden dominantere soorten (MIC) en clusters van deeltjes (FCM). Tussen geconcentreerde en ongeconcentreerde monsters worden verschillen gevonden, die wijzen op de aanwezigheid van minder clusters van deeltjes in geconcentreerde monsters. Voor Phaeocystis wordt goede overeenkomst gevonden tussen tellingen met behulp van flowcytometrie en microscopie (dataset 2000 en 2001), waarbij gebruik gemaakt is van nieuwe deeltjesherkenningssoftware. Tot slot kan gemeld worden dat de analysegang in 2002 zonder problemen verlopen is.