• EnglishEnglish
  • Karotenoidy fotoochronne

    Karotenoidy fotoochronne

    Karotenoidy fotoochronne (PPC – skrót od ang. Photoprotecting Carotenoids) zwykle nie uczestniczą w procesie fotosyntezy bezpośrednio, lecz chronią chlorofil a przed fotoutlenianiem i towarzyszą mu we wszystkich organizmach roślinnych. W skład karotenoidów PPC wchodząm.in: anteraksantyna, diadinoksantyna, alloksantyna, diatoksantyna, dinoksantyna, luteina, wiolaksantyna, neoksantyna, zeaksantyna, beta-karoten. Stężenia PPC są wyznaczane dla wybranych głębokości (tj. 0m, 1m, 3m, 5m, 10m, 20m, 30m) w toni wodnej i wyrażane w mg na metr sześcienny.

    Metodyka

    Stężenia karotenoidów PPC na wybranych głębokościach w Bałtyku wyznaczane są za pomocą modelu DESAMBEM (Woźniak i in., 2008; Majchrowski i in., 2007). Danymi wejściowymi są stężenie chlorofilu a na powierzchni oraz głębokość optyczna odpowiadająca głębokości rzeczywistej na której określane jest stężenie karotenoidów PPC. W modelu DESAMBEM zastosowano osobną formułę dla zimowego okresu wegetacyjnego fitoplanktonu oraz dla letniego okresu wegetacyjnego. Formuły te można znaleźć w artykułach (Woźniak i in., 2008; Majchrowski i in., 2007)


    Rys.1 Porównanie empirycznych CPPC,meas i modelowych CPPC,calc stężeń karotenoidów fotoochronnych na różnych głębokościach z w warstwie eufotycznej Bałtyku. Wartości stężeń CPPC,meas zmierzono podczas rejsów naukowych w latach 2010-2014, a wartości stężeń CPPC,calc zostały wyznaczone przy użyciu algorytmu DESAMBEM – jedną z danych wejściowych było stężenie chlorofilu a na powierzchni określone za pomocą pomiaru ze statku.

    Walidacja

    Walidację dla stężeń karotenoidów fotoochronnych na wybranych głębokościach przeprowadzono dla warstwy eufotycznej w Bałtyku. Stężenia karotenoidów fotoochronnych zmierzono metodą HPLC. Wykonano 55 pomiarów profili pionowych stężeń PPC w warstwie eufotycznej Bałtyku oraz dodatkowo 146 pomiarów stężeń karotenoidów fotoochronnych na powierzchni morza. Pomiary przeprowadzono w okresie 2010-2014 podczas rejsów bałtyckich na statku Instytutu Oceanologii PAN w Sopocie Oceania.

    Standardowy czynnik błędu x (patrz tabela poniżej), charakteryzujący metodę wyznaczania stężenia karotenoidów fotoochronnych PPC na wybranych głębokościach przy zastosowaniu danych uzyskanych z pomiarów ze statku jako danych wejściowych do algorytmu DESAMBEM, jest stosunkowo mały i zmienia się od 1.195 na głębokości 0 m do 1.417 na głębokości 20 m. Można przyjąć, że standardowy czynnik błędu x dla stężenia PSC w całym słupie wody nie przekracza wartości 1.417 czyli logarytmiczny błąd statystyczny wynosi od σ- = -29,6% do σ+ =41.7%.

    Tabela 1
    Błędy systematyczne i statystyczne estymowanych wartości stężeń karotenoidów fotoochronnych na wybranych głębokościach z w Bałtyku w statystyce arytmetycznej i logarytmicznej w przypadku użycia jako danej wejściowej do algorytmu DESAMBEM stężenia chlorofilu a na powierzchni zmierzonego z burty statku. N oznacza ilość estymowanych wartości na danej głębokości.

    Tab06_wer_kar_fotoochronne_PPC in_situ

    Odnośnik do parametru w Systemie SatBałtyk:

    Karotenoidy fotoochronne: 0m