Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Deposition, return flux, and burial rates of nitrogen and phosphorus in the sediments of two high-Arctic fjords

Koziorowska K., Kuliński K., Pempkowiak J.

Oceanologia

|

2018

|

No. 60 (4)

431--445

EN

The aim of this study was to determine the burial rates of nitrogen (N) and phosphorus (P) in the sediments of two high-latitude fjords: Hornsund and Kongsfjorden (Spitsbergen). Both deposition to sediments and the return flux from sediments to the water column of the various species of these elements were, therefore, quantified. The burial rate was then calculated as the difference between deposition and return flux. The required concentrations of N and P species were measured in surface sediments, in pore water extracted from the sediments, and in the above-bottom water at sampling stations situated along the axes of the fjords. Annual deposition to sediments ranged between 2.3-8.3 g m−2 for N and 0.9-2.8 g m−2 for P. The nitrogen return fluxes ranged from 0.12 to 1.46 g m−2 y−1. At most stations, the N flux was predominantly of dissolved organic (about 60-70%) rather than inorganic N. The P return flux varied between 0.01 and 0.11 g m−2 y−1, with organic species constituting 60-97%. The N and P burial rates differed between fjords: 2.3-7.9 g N m−2 y−1 and 0.9-2.8 g P m−2 y−1 in Hornsund vs. 0.9-1.3 N g m−2 y−1 and 1.0-1.2 g P m−2 y−1 in Kongsfjorden. This was accompanied by a different efficiency of N and P burial – higher in Hornsund than in Kongsfjorden, in both cases. This suggests differences in the quality and quantity of N and P organic species deposited to sediments and therefore differences in the intensity of their mineralization and/or decomposition.

2

Comparison of the burial rate estimation methods of organic and inorganic carbon and quantification of carbon burial in two high Arctic fjords

Koziorowska K., Kuliński K., Pempkowiak J.

Oceanologia

|

2018

|

No. 60 (3)

405--418

EN

Quantifying the burial of organic carbon (OC) and inorganic carbon (IC) species in marine sediments contribute to a better understanding of carbon cycle. This is especially important in the Arctic, where carbon deposition is relatively high and expected to change with climate warming. This study aimed to quantify the burial rates of OC and IC in the sediments of two high-latitude fjords – Hornsund and Kongsfjorden (European Arctic). Comparison of the results from three methods quantifying carbon burial in marine sediments was carried out. Sediment cores, pore water, and over-bottom water samples were analyzed for OC and IC. The burial rates were established by considering: carbon deposition to sediments minus carbon return flux, carbon deposited to sediments 80-100 years ago and carbon deposited to sediments recently. The radiolead method was employed for sediment dating. Carbon return flux was obtained using dissolved carbon species concentrations in pore water and over-bottom water. Sediment linear and mass accumulation rates in the fjords were 0.12-0.20 cm y−1 and 1160-2330 g m−2y−1. The OC burial rates were 19.3-30.3 g OC m−2 y−1 in Hornsund and 5.7-10.0 g OC m−2y−1 in Kongsfjorden. IC burial was taken as equal to IC deposition and ranged from 10.7 to 20.8 g IC m−2 y−1 in Hornsund and 19.4-45.7 g IC m−2 y−1 in Kongsfjorden. The “return flux” model seems most appropriate for carbon burial rate studies. The data demonstrated that OC burial dominates in Hornsund, while in Kongsfjorden, IC burial is more important.

3

Diurnal and seasonal DOC and POC variability in the land-locked sea

Szymczycha B., Winogradow A., Kuliński K., Koziorowska K., Pempkowiak J.

Oceanologia

|

2017

|

No. 59 (3)

379--388

EN

Organic matter is a minor yet important component of the marine environment. The aim of this study was to investigate the diurnal and seasonal changes in dissolved and particulate organic carbon (DOC and POC, respectively). Thus, DOC and POC as well as chlorophyll a (Chl a), δ13C, NO3−, NO2−, NH4+, PO43-, salinity, pH, and temperature were regularly measured in samples collected for 24 h (2-h resolution) in the Gdańsk Deep (54°44.730′N, 19°08.531′E) at three water depths (1, 10, and 40 m) during sampling campaigns in 2011 (May), 2014 (May), and 2015 (January, March, May, July, September, November). Seasonal variations in DOC and POC followed the seasonality of Chl a (proportional trend) and nutrients (reverse trend) concentrations. Diurnal oscillations were detected in six out of the eight measurement series. The strongest diurnal variability in both POC and DOC occurred in May 2011 and March 2015, when phytoplankton activity was highest (high Chl a). The surprisingly low δ13C values (range: −28‰ to −24‰) measured over the course of the study revealed the gaps in our knowledge of the isotopic characteristics of terrestrial- vs. marine-derived particulate organic matter.

4

Accuracy and precision of selected analytical methods used in marine geochemical studies

Koziorowska K., Kuliński K., Pempkowiak J.

Inżynieria Morska i Geotechnika

|

2016

|

nr 3

123--129

EN

The studies based on hypothetical comparisons of the chemical composition of sediment samples collected in different time and/or from different place. Determination of the accuracy and the precision of the analytical methods used to estimate the basic properties of bottom sediments. The results assessment using various statistical methods. Results of the relative standard deviations for the methods used to determine the concentration of total and organic carbon, total nitrogen and heavy metals. Conclusions of the studies.

PL

Badania oparte na hipotetycznym porównania składu chemicznego osadów pobranych w różnym czasie i/lub miejscu. Wyznaczenie dokładności i precyzji metod analitycznych wykorzystywanych do określenia podstawowych właściwości osadów dennych. Zastosowanie różnych metod statystycznych: Wyniki odchyleń standardowych dla pomiarów wykonanych w celu określenia stężenia całkowitego i organicznego węgla, całkowitego azotu oraz metali ciężkich. Wnioski z przeprowadzonych badań.

5

DOC and POC in the southern Baltic Sea. Part II – Evaluation of factors affecting organic matter concentrations using multivariate statistical methods

Maciejewska A., Pempkowiak J.

Oceanologia

|

2015

|

No. 57 (2)

168--176

EN

This study is a continuation of the research on organic matter sources, distribution and dynamics in the southern Baltic Sea described in detail by Maciejewska and Pempkowiak (2014). In this paper, cluster analysis, principal component analysis and segment analysis were used to assess relations among factors influencing organic matter concentration in the Baltic sea-water. The following sea-water properties, salinity (Sal), temperature (Temp), pH, concentrations of chlorophyll a (Chla) and phaeopigment a (Feo), were assessed, while dissolved (DOC) and particulate (POC) organic carbon were used as organic matter measures. Water samples were collected in the course of a three-year study (2009–2011) from the Gdańsk Deep, the Gotland Deep and the Bornholm Deep (Southern Baltic). As a result, relations among both DOC and POC and the measured water properties were revealed. The cluster analysis leads to the discovery of the following structure of the analyzed water properties: DOC-pH, POC-Chla, without providing interpretation why the structure exists. Using the principal component analysis, factors influencing DOC and POC concentrations were classified as plankton activity and the inflows of saline and freshwater water masses as the study area. Segment regression analysis revealed that organic matter consists of labile and stable fractions and led to the quantification of relations between DOC and the measured sea-water properties. The following contributions to the DOC fluctuations were calculated: salinity – 11%, chlorophyll a – 26%, phaeopigment a – 26%, POC – 38% in the growing season and 31%, 33%, 21% and 22% respectively in the non-growing season.

6

DOC and POC in the water column of the southern Baltic. Part I, Evaluation of factors influencing sources, distribution and concentration dynamics of organic matter

Maciejewska A., Pempkowiak J.

Oceanologia

|

2014

|

No. 56 (3)

523--548

EN

Organic substances are important components of the marine environment as they determine the properties of seawater and the key biogeochemical processes taking place in it. Organic carbon (OC) is a measure of organic matter. For practical purposes, OC is divided into dissolved organic carbon (DOC) and particulate organic carbon (POC). Both DOC and POC play a major role in the carbon cycle, especially in shelf seas like the Baltic, where their concentrations are substantial. In a three-year study (2009-2011) seawater samples for DOC and POC measurements were collected from stations located in the Gdańsk Deep, the Gotland Deep and the Bornholm Deep. The accuracy and precision of analysis were satisfactory; the recovery was better than 95%, and the relative standard deviation was 4% (n = 5). Concentrations of chlorophyll a, phaeopigment a, salinity, pH and temperature were also measured in the same samples. These parameters were selected as proxies of processes contributing to DOC and POC abundance. The aim of the study was to address questions regarding the vertical, horizontal and seasonal dynamics of both DOC and POC in the Baltic Sea and the factors influencing carbon concentrations. In general, the highest concentrations of both DOC and POC were recorded in the surface water layer (DOC ~4.7 mg dm-3, POC ~0.6 mg dm-3) as a consequence of intensive phytoplankton activity, and in the halocline layer (DOC ~5.1 mg dm-3, POC ~0.4 mg dm-3). The lowest DOC and POC concentrations were measured in the sub-halocline water layer, where the values did not exceed 3.5 mg dm-3 (DOC) and 0.1 mg dm-3 (POC). Seasonally, the highest DOC and POC concentrations were measured during the growing season: surface DOC ~5.0 mg dm-3; sub-halocline DOC ~4.1 mg dm-3 and surface POC ~0.9 mg dm-3, sub-halocline POC ~0.2 mg dm-3. The ANOVA Kruskal-Wallis test results indicate statistically significant differences among the three study sites regarding average concentrations, and concentrations in particular water layers and seasons. It shows that concentrations of DOC and POC differ in sub-basins of the Baltic Sea. The differences were attributed to the varying distances from river mouths to study sites or the different starting times and/or durations of the spring algal blooms. Statistically significant dependences were found between both DOC and POC concentrations and Chl a (phytoplankton biomass), pH (phytoplankton photosynthetic rate), pheo (zooplankton sloppy feeding), salinity (river run-off and North Sea water inflows) and water temperature (season). This was taken as proof that these factors influence DOC and POC in the study areas.

7

Could submarine groundwater discharge be a significant carbon source to the southern Baltic Sea?

Szymczycha B., Maciejewska A., Winogradow A., Pempkowiak J.

Oceanologia

|

2014

|

No. 56 (2)

327--347

EN

Submarine Groundwater Discharge (SGD) is an important yet poorly recognised pathway of material transport to the marine environment. This work reports on the results of dissolved inorganic carbon (DIC) and dissolved organic carbon (DOC) concentrations and loads in the groundwater seeping into the southern Baltic Sea. Most of the research was carried out in the Bay of Puck (2009-2010), while in 2013 the study was extended to include several other groundwater seepage impacted areas situated along the Polish coastline. The annual average concentrations of DIC and DOC in the groundwater were equal to 64.5 ± 10.0 mg C L-1 and 5.8 ± 0.9 mg C L-1 respectively. The carbon specific flux into the Bay of Puck was estimated at 850 mg m-2 yr-1. The loads of carbon via SGD were scaled up for the Baltic Sea sub-basins and the entire Baltic Sea. The DIC and DOC fluxes via SGD to the Baltic Sea were estimated at 283.6 ± 66.7 kt yr-1 and 25.5 ± 4.2 kt yr-1. The SGD derived carbon load to the Baltic Sea is an important component of the carbon budget, which gives the sea a firmly heterotrophic status.

8

Parameterisation of a zero-dimensional pelagic detritus model, Gdańsk Deep, Baltic Sea

Kuliński K., Maciejewska A., Dzierzbicka-Głowacka L., Pempkowiak J.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2011

|

Tom 13

187-206

EN

This paper presents a zero-dimensional particulate detritus model (Figure 1) and a comprehensive description of parameterisation processes that influence the non-living organic matter (detritus) concentration in the whole water column. Mathematically, the particulate pelagic detritus concentration can be described as a variable dependent on the number of its sources and sinks. Temporal supplies in the pelagic detritus concentration are affected by the natural mortality of phytoplankton and zooplankton as well as by the faecal pellets that enter the detritus pool. On the other hand, sedimentation, grazing of detritus by zooplankton and mineralization of pelagic detritus act as sinks that reduce the detritus concentration in the water column. The aim of this model study was to calibrate the detritus model under the environmental conditions typical of the Gdańsk Deep in the southern Baltic Sea.

PL

Przedmiotem badań jest parametryzacja zero wymiarowego Modelu Detrytusu Pelagicznego (PDM). Stężenie detrytusu pelagicznego w wodzie morskiej jest determinowane równowagą ustaloną pomiędzy źródłami i ubytkami martwej, zawieszonej materii organicznej. Do źródeł zalicza się: śmiertelność fito- i zooplanktonu oraz odchody zooplanktonu. Wśród ubytków detrytusu wyróżnić można natomiast sedymentację, wyżeranie przez zooplankton oraz rozkład biochemiczny. Przedstawione badania opisują oddziaływanie temperatury, stężenia związków biogenicznych, nasłonecznienia oraz biomasy fito- i zooplanktonu na stężenie detrytusu pelagicznego w wodzie morskiej. Parametryzacja przeprowadzona została w typowych dla południowego rejonu Morza Bałtyckiego zakresach zmiennych. Detrytus pelagiczny razem z fito- i zooplanktonem są komponentami niezbędnymi do opisania zmienności stężeń zawieszonego węgla organicznego (POC) będącego istotnym składnikiem obiegu węgla w środowisku morskim. Prawidłowa parametryzacja PDM stanowi zatem podstawę dla numerycznego opisu aktualnej i przyszłej zmienności stężeń POC w wodzie Morza Bałtyckiego.

9

Spatio-temporal patterns of PAHs, PCBs and HCB in sediments of the western Barents Sea

Zaborska A., Carroll J., Pazdro K., Pempkowiak J.

Oceanologia

|

2011

|

No. 53 (4)

1005-1026

EN

We examine the composition and levels of organic contaminants (PAHs, PCB, HCB) in four sediment cores collected from the Barents Sea. We assess the influence of temporal variations in contaminant supplies and post-depositional reworking on contaminant distribution. Anthropogenic levels of Σ12 PAH reached 95 ng g-1, higher inventories dominated by BKF were observed at southern stations, while northern stations exhibited lower inventories with PHE as the dominant compound. The PCB composition was similar at all stations dominated by CB 101, 138 and 153. Σ7 PCB concentrations were higher at northern stations. The observed composition and spatio-temporal pattern of organic contaminants is in accordance with long-range transport supplies.

10

Numerical modelling of POC dynamics in the southern Baltic under possible future conditions determined by nutrients, light and temperature

Dzierzbicka-Głowacka L., Kuliński K., Maciejewska A., Jakacki J., Pempkowiak J.

Oceanologia

|

2011

|

No. 53 (4)

971-992

EN

This paper discusses predictions of particulate organic carbon (POC) concentrations in the southern Baltic Sea. The study is based on the one-dimensional Particulate Organic Carbon Model (1D POC), described in detail by Dzierzbicka-Głowacka et al. (2010a). The POC concentration is determined as the sum of phytoplankton, zooplankton and dead organic matter (detritus) concentrations. Temporal changes in the phytoplankton biomass are caused by primary production, mortality, grazing by zooplankton and sinking. The zooplankton biomass is affected by ingestion, excretion, faecal production, mortality and carnivorous grazing. The changes in the pelagic detritus concentration are determined by the input of dead phytoplankton and zooplankton, the natural mortality of predators, faecal pellets, and sinks - sedimentation, zooplankton grazing and biochemical decomposition. The model simulations were done for selected locations in the southern Baltic Sea (Gdańsk Deep, Bornholm Deep and Gotland Deep) under predicted conditions characterized by changes of temperature, nutrient concentrations and light availability. The results cover the daily, monthly, seasonal and annual POC concentration patterns in the upper water layer. If the assumed trends in light, nutrients and temperature in the southern Baltic correctly predict the conditions in 2050, our calculations indicate that we can expect a two- to three-fold increase in POC concentration in late spring and a shift towards postponed maximum POC concentration. It can also be anticipated that, as a result of the increase in POC, oxygenation of the water layer beneath the halocline will decrease, while the supply of food to organisms at higher trophic levels will increase.

11

Submarine groundwater discharge (SGD) to the Baltic Sea

Pempkowiak J., Szymczycha B., Kotwicki L.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2010

|

Tom 12

17-32

EN

Submarine groundwater discharge (SGD) is one of the water pathways connecting land and ocean in the global water cycle. Moreover it has been recently recognized as important factor influencing coastal zone [5]. In comparison with easily seen and typically large point sources surface of water inputs (e.g. rivers and streams), which are gauged and well analysed, estimations of groundwater inputs are much more difficult due to lack of simple mean to gauge these fluxes [28]. Groundwater in many areas has become contaminated and therefore is a source of nutrients, trace metals, organic compounds and radionuclides.

PL

Dopływ wód podziemnych do środowiska morskiego jest obecnie postrzegany jako istotny szlak wymiany masy pomiędzy lądem i oceanem. Cechuje go znacząca przestrzenna i czasowa zmienność, w porównaniu do spływu rzecznego, co utrudnia jakościową i ilościową charakterystykę dopływających substancji. Dopływająca woda podziemna i zawarte w niej substancje (związki organiczne, substancje biogeniczne czy metale) wpływają w szczególności na przemiany geochemiczne w wodach przybrzeżnych. Badania dotyczące dopływu wód podziemnych do środowiska morskiego są prowadzone na świecie, w tym na Morzu Bałtyckim od wielu lat. Podjęto też badania dotyczące dopływu wody podziemnej - wody wysiękowej do Zatoki Gdańskiej. Próbki wody są pobierane za pomocą batometrów, kolektorów wody wysiękowej i piezometrów, a następnie analizowane. Ustalono że, wody wysiękowe zawierają substancje biogeniczne, rozpuszczony węgiel nieorganiczny oraz metale śladowe w szerokich zakresach stężeń. Otrzymane wyniki stężeń badanych komponentów wody korelują z zasoleniem i pH. Dalsze badanie zjawiska dopływu wód wysiękowych i ich charakterystyki jest niezbędne dla lepszego zrozumienia zasad funkcjonowania ekosystemów morskich oraz określenia niebezpieczeństw zagrażającym im, związanych z dopływem dużych ilości substancji toksycznych.

12

Particulate organic carbon in the southern Baltic Sea: numerical simulations and experimental data

Dzierzbicka-Głowacka L., Kuliński K., Maciejewska A., Jakacki J., Pempkowiak J.

Oceanologia

|

2010

|

No. 52 (4)

621-648

EN

Particulate Organic Carbon (POC) is an important component in the carbon cycle of land-locked seas. In this paper, we assess the POC concentration in the Gdańsk Deep, southern Baltic Sea. Our study is based on both a 1D POC Model and current POC concentration measurements. The aim is twofold: (i) validation of simulated concentrations with actual measurements, and (ii) a qualitative assessment of the sources contributing to the POC pool. The POC model consists of six coupled equations: five diffusion-type equations for phytoplankton, zooplankton, pelagic detritus and nutrients (phosphate and total inorganic nitrogen) and one ordinary differential equation for detritus at the bottom. The POC concentration is determined as the sum of phytoplankton, zooplankton and pelagic detritus concentrations, all expressed in carbon equivalents. Bacteria are not simulated in this paper. The observed large fluctuations of POC concentrations are attributed to its appreciable seasonal variability. The maximum concentration of POC varied between 870 mgC m-3 in May and 580 mgC m-3 in September, coinciding with the period of maximum dead organic matter and phytoplankton biomass concentrations. The results of the numerical simulations are in good agreement with observed values. The difference between the modelled and observed POC concentrations is equal to 3-28% and depends on the month for which the calculations were made, although no time trend of the difference is observed. The conclusion is that the numerical simulations are a sufficiently good reflection of POC dynamics in the Baltic.

13

Sediment accumulation rates in the gotland deep, Baltic proper obtained by 210 Pb and 137 Cs Methods

Szczepańska A., Zaborska A., Pempkowiak J.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2009

|

Tom 11

77-85

EN

Geochronology of sediments has important contribution to limnology and geochemistry including studies of accelerated eutrophication or regional erosion rates. It is also widely used to determine recent history of anthropogenic pollution and material balance [2]. Several different methods may be used to determine the ages of sediment layers. Historically, chronology has been based on qualitative methods such as stratigraphy, tectonics and morphology. However, the best results are obtained by means of radiometric dating, based on radioactive element activity e.g. radiocarbon, thorium, radiolead [11, 13].

PL

Metoda ołowiowa jest powszechnie używana do oznaczania wieku osadów. Dodatkowo pozwala ona lepiej zrozumieć procesy geochemiczne zachodzące w osadach. W celu poprawy jakości wyników metodę ołowiową weryfikuję się używając 137 Cs. Poniższy artykuł dotyczy porównania szybkości sedymentacji osadów uzyskanych przy pomocy metody ołowiowej (model CRS- Constant Rate of Supply) z wynikami uzyskanymi za pomocą 137 Cs. Obliczenia wykonane zostały dla dwóch osadów pobranych z Głębi Gotlandzkiej. Wyznaczone metodą ołowiową wartości współczynników sedymentacji (0,7 mm/rok dla I stacji i 0,5 mm/rok dla II stacji) były niższe od współczynników sedymentacji obliczonych za pomocą 137 Cs (1,5 mm/rok dla I stacji i 1,7 mm/rok dla II stacji). Rozbieżność była spowodowana mieszaniem powierzchniowym osadów.

14

Mercury fluxes through the sediment water interface and bioavailability of mercury in southern Baltic Sea sediments

Bełdowski J., Miotk M., Pempkowiak J.

Oceanologia

|

2009

|

No. 51 (2)

263-285

EN

Sediment cores collected in several areas of the southern Baltic were analysed for total mercury (HgTOT) and five operationally defined mercury fractions: HgA - contained in pore waters, HgF - bound to fulvic acids, HgH - bound to humic acids, HgS - bound to sulphide, and HgR - residual. An effort was made to quantify mercury fluxes at the sediment/water interface in the study area. Net mercury input, calculated on the basis of sedimentation rate and concentration in the uppermost sediments, ranged from 1 to 5.5 ng cm-2 year-1. Mercury remobilisation from sediments due to diffusion and resuspension was calculated from the proportion of labile mercury and the velocity of near-bottom currents. The results showed that the return soluble and particulate fluxes of mercury from the sediments to the water column constitute a substantial proportion of the input (20-50%), and are slightly higher than those found in pristine areas, although they are less than the values recorded in areas with a history of mercury contamination. In addition, an index was developed to assess the methylation potential of mercury in sediments. Mercury contained in pore waters, and mercury bound to fulvic and humic acids together with Loss on Ignition were used to calculate the semi-quantitative methylation potential (Pm). Despite the simplicity of this approach, Pm correlates well with methyl mercury in fish from the study area.

15

Oczyszczone ścieki źródłem kwasów humusowych w wodach powierzchniowych

Pempkowiak J., Obarska-Pempkowiak H., Gajewska M., Ruta D.

Przemysł Chemiczny

|

2008

|

T. 87, nr 5

542-545

16

Some sediment characteristics and sedimentation rates in an arctic fjord (Kongsfjorden, Svalbard)

Zaborska A., Pempkowiak J., Papucci C.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2006

|

Tom 8

79-96

PL

Uważa się, że regiony podbiegunowe są wrażliwe na zaburzenia środowiskowe wynikające ze zmian klimatu. Ostanie zmiany klimatu powodują wycofanie się lodowce, wzrost odpływu wód roztopowych i intensywne wprowadzanie materiału drobnoziarnistego nadbrzeżnego środowiska morskiego. Zrozumienie niedawnych procesów sedymentacyjnych w pobliżu lodowców jest więc ważne, aby ocenić przyszłe zmiany w tych systemach. W artykule przedstawiono wyniki badań osadów oraz prędkości sedymentacji w Kongsfjorden (Svalbard). Rdzenie osadu zostały pobrane wzdłuż przekroju od lodowca Kongsbreen do ujścia Kongsfjorden. Rdzenie datowano za pomocą 210Pb i analizowano w nich zmienność, wzdłuż całego rdzenia, wielkości ziaren, zawartości wilgoci, zawartości substancji organicznych (strata po prażeniu) oraz C-org i N-org. Prędkość gromadzenia się osadów wynosząca 2 cmźrok-1 (oznaczona za pomocą 210Pb) była oszacowana w jednym rdzeniu (pobranym 4 km od wylotu lodowca). Wysoka prędkość gromadzenie się osadu zgadzała się z profilem 137Cs. W sąsiedztwie lodowca metoda 210Pb okazała się nieodpowiednia do datowania osadów. Analizy wielkości ziaren pokazały zróżnicowanie osadów w Kongsfjorden. Jest to spowodowane przez różne warunki sedymentacji w regionach graniczących z fiordem. W rdzeniu pobranym obok lodowca wzdłuż jego długości stwierdzono zmiany w wielkości ziaren (zawartość gliny: górna część 1,0%÷6,5%, głębsza część 15,6%÷45,0%). Osady w rdzeniu pobranym w płytkiej wodzie były homogeniczne. Najdrobniejsze osady osadziły się w zewnętrznej części Kongsfjorden. Pomimo faktu, że góry lodowe zazwyczaj nie dopływają po zewnętrznej części fiordu, to w osadach stwierdzono duży procentowy udział rumoszu pochodzenia lodowcowego (piasek + kamyki do 8%). W obrębie regionu frontu lodowca stwierdzono niskie stężenia substancji organicznych, jako wynik małej produkcji pierwotnej, małej biomasy i rozcieńczania materii organicznej w ogromnych ładunkach materiału nieorganicznego. Natomiast w zewnętrznej części fiordu stężenie substancji organicznych sięgało 9,4%. Wysoka zawartość wody w powierzchniowych warstwach osadów w pobliżu lodowca wynika z intensywnej niedawnej sedymentacji materiału naniesionego przez lodowiec. Badania pokazały, że system wewnątrz Kongsfjorden jest systemem o szybkiej sedymentacji i zmiennym rozkładem własności osadu, co wynika z procesów lodowcowych, które wpływają na cząstki zawiesiny i prędkości opadania, pierwotną i wtórną produkcję. Ekstensywne przetwarzanie osadów powierzchniowych w zewnętrznej części fiordu spowodowane bioturbacją i procesami fizycznymi, ma wpływ na własności osadu dna morskiego.

17

What we know about the Baltic Sea: a summary of BSSC 2005

Piechura J., Pempkowiak J., Radziejewska T., Uścinowicz S.

Oceanologia

|

2006

|

No. 48 (S)

3-19

18

Basis for a valuation of the Polish Exclusive Economic Zone of the Baltic Sea: Rationale and quest for tools

Węsławski J.M., Andrulewicz E., Kotwicki L., Kuzebski E., Lewandowski A., Linkowski T., Massel S.R., Musielak S., Olańczuk-Neyman A., Pempkowiak J., Piekarek-Jankowska H., Radziejewska T., Różyński G., Sagan I., Skóra K. E., Szefler K., Urbański J., Witek Z., Wołowicz M., Zachowicz J., Zarzycki T.

Oceanologia

|

2006

|

No. 48 (1)

145-167

EN

This paper summarises current knowledge of goods and services in the Polish Exclusive Economic Zone of the Baltic Sea ecosystem. It reviews specific properties of the Baltic that could be used for economic valuation. Goods and services range from the familiar resources of fish and minerals, which were valued with the Productivity Method, to less obvious services provided by the ecosystem such as biofiltration in coastal sands, valued with either the Replacement Cost or Damage Cost Avoided methods. Disservices to the marine ecosystem are also considered, e.g. erosion and coastal flooding, including the costs of planned mitigating measures. This paper emphasises the importance of using valuation methods to help make better-educated decisions for the sustainability of the Baltic Sea.

19

AChE as biomarker of mussels and fish contamination with chemicals in the Gulf of Gdańsk

Kopecka J., Pempkowiak J.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2004

|

Tom 6

99-106

EN

Significant part of the anthropogenic contaminants load reaching the marine environment enters the food chain. Traditionally, in order to monitor the effect of the contaminations on biota, analyses of the contaminants concentration in organisms have been carried out. Recently biomarkers were recognized as useful tool for assessment of the pollution impact on marine organisms. This is due to their sensitivity, low cost and specifity (Huggett et al, 1992; Walker and Livinstone, 1992; WHO, 1993). Levels of AChE activity are thought to be a useful indicator of biological responses in organisms (mussels and fish) to pollution. Inhibition of AChE activity in tissue has been proposed as a useful biomarker of an effective exposure to organophosphates and carbamates (Bocquene and Galgani, 1998; Schneider et al, 2000). Since the sources of contaminants are rather localised (mouth of the Vistula due to runoff, ports, sewage discharges) well-developed gradients of organic pollutants in organisms have been recorded. This is well documented and confirmed in this, biomarker oriented, study. This work was financially support from FP5 Program, Biological Effects of Environmental Pollution - BEEP.

PL

W ciągu ostatnich kilkunastu lat udokumentowano w środowisku Morza Bałtyckiego spadek stężenia WWA, PCB, dioksyn i metali ciężkich. Jednak ze względu na wysoką toksyczność w odniesieniu do organizmów oraz ze względu na trwałość w środowisku morskim i akumulację w łańcuchu troficznym, należą one do najczęściej badanych zanieczyszczeń w programie środowiskowym. Jako metodę oceny stanu środowiska tradycyjnie stosuje się pomiar stężenia zanieczyszczeń w tkance miękkiej organizmów morskich. Jednak pomiar ten nie wiąże się bezpośrednio z oceną skutków ich akumulacji w organizmach żywych W ciągu ostatnich 15÷20 lat jako metodę toksykologii środowiskowej służącą do bardziej kompleksowej oceny stanu środowiska, wprowadzono pomiar biologicznych skutków zanieczyszczenia biocenozy - tzw. biomarkerów. Jako wskaźniki stosuje się tu zmiany w funkcjonowaniu organizmów na poziomie biochemicznym, fizjologicznym i histologicznym. Pozwalają one bezpośrednio określić wpływ zanieczyszczeń na organizmy żyjące w środowisku wodnym i mogą być one stosowane do pomiarów reakcji organizmów na chemiczne czynniki stresujące. Najwcześniej skutki biologiczne ujawniają się na poziomie komórkowym. Na poziomie organów i organizmów indywidualnych można zauważyć zmiany chorobowe, zaburzenia odporności i fizjologii. Śmierć organizmów, a tym samym spadek populacji, mniejsza bioróżnorodność, i w efekcie - degradacja środowiska przyrodniczego spowodowana jest długoterminowym efektem ekspozycji organizmów na zanieczyszczenia. Celem tej pracy było określenie poziomu Acetylocholinoesteracy (AChE) - enzymu współodpowiedzialnego za przekazywanie impulsów w systemie nerwowym w małżach i rybach z Zatoki Gdańskiej. Aktywność AChE ulega obniżeniu w organizmach eksponowanych na związki (np. pestycydy) fosforoorganiczne, i karbaminianowe. Organizmy pobierano z rejonów przybrzeżnych Zatoki Gdańskiej: Mechelinki, Sopot, ujście Wisły, z centralnej części Zatoki oraz punktu referencyjnego położonego na zewnątrz Półwyspu Helskiego. Badania wskaźników substancji szkodliwych objęły organizmy z dwóch gatunków małży (Macoma balthica i Mytilus trossulus) i jednego gatunku ryb - storni (Platichthys flesus). Analizie poddano wybrane tkanki (skrzela w M. trossulus, noga w M. balthica oraz mięśnie w storni) zostały zmierzone aktywności AChE (acetylocholinoesterazy). Analiza zbioru wyników aktywności (AChE) wykazała zmienność gatunkową stężenia AChE, różnice w AChE w organizmach męskich i żeńskich, i znaczną zmienność indywidualną. Nie stwierdzono statystycznie istotnych zmian w zmienności geograficznej i sezonowej. Natomiast w aktywności AChE w małżach nie obserwuje się istotnych różnic.

20

AChE levels in mussels and fish collected off Lithuania and Poland (southern Baltic)

Kopecka J., Rybakowas A., Baršiene J., Pempkowiak J.

Oceanologia

|

2004

|

No. 46 (3)

405-418

EN

AChE activities were measured in blue mussels gills and flounder muscles samples collected off Poland - the Gulf of Gdańsk (4 sampling stations) and off Lithuania - the Klajpe.da area (3 sampling stations), in 2001 (June and October) and 2002 (April and October). The AChE activities [nmol min-1 mg protein-1] were in the range: 15-38 (in blue mussels) and 94-315 (in flounder), and agreed well with those reported for flounder in other coastal Baltic areas, and other European seas. Sources of contaminants in the study area are rather localized in the Gulf of Gdansk, (mouth of the Vistula due to runoff, ports, sewage discharges), while an accidental oil spill occurred off Lithuania, in the course of the study (November 2001). Geographical and temporal AChE levels changes followed the contamination pattern. AChE activities and gradients in the study area are well documented and confirmed in this study. The study confirms the potential use of AChE as biomarker of organic pollution.