• EnglishEnglish
  • Karotenoidy fotosyntetyczne

    Karotenoidy fotosyntetyczne

    Karotenoidy fotosyntetyczne (PSC – skrót od ang. Photosynthetic Carotenoids) pełnią zwykle rolę pigmentów anten absorbujących kwanty światła wykorzystywane następnie w procesie fotosyntezy w komórkach fitoplanktonu tzn. energia zaabsorbowana przez nie może być zużyta w procesie fotosyntezy. W skład karotenoidów PSC wchodzą m.in.: perydynina, fukoksantyna, α-karoten, 19’butfukoksantyna, echinenon, 19’hexfukoksantyna, prazinoksantyna, kantaksantyna. Stężenia pigmentów PSC są wyznaczane dla wybranych głębokości (tj. 0m, 1m, 3m, 5m, 10m, 20m, 30m) w toni wodnej i wyrażane w mg pigmentu na metr sześcienny.

    Metodyka

    Stężenia karotenoidów PSC na wybranych głębokościach w Bałtyku określane 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 PSC. 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 CPSC,meas i modelowych CPSC,calc stężeń karotenoidów fotosyntetycznych na różnych głębokościach z w warstwie eufotycznej Bałtyku. Wartości stężeń CPSC,meas zmierzono podczas rejsów naukowych w latach 2010-2014, a wartości stężeń CPSC,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 fotosyntetycznych na wybranych głębokościach przeprowadzono dla warstwy eufotycznej w Bałtyku. Stężenia karotenoidów fotosyntetycznych zmierzono metodą HPLC. Wykonano 55 pomiarów profili pionowych stężeń PSC w warstwie eufotycznej Bałtyku oraz dodatkowo 146 pomiarów stężeń karotenoidów fotosyntetycznych 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 fotosyntetycznych PSC na wybranych głębokościach przy zastosowaniu danych uzyskanych z pomiarów ze statku jako danych wejściowych do algorytmu DESAMBEM, jest stosunkowo mały i zmienia się od 1.394 na głębokości 0 m do 1.573 na głębokości 20 m. Można przyjąć, że standardowy czynnik błędu x dla stężenia PSC w całym słupie wody nie przekracza wartości 1.573 czyli logarytmiczny błąd statystyczny wynosi od σ- = -36,4% do σ+ =57.3%.

    Tabela 1
    Błędy systematyczne i statystyczne estymowanych wartości stężeń karotenoidów fotosyntetycznych 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.

    Tab05_wer_kar_fotosyntetyczne_PSC in_situ

    Odnośnik do parametru w Systemie SatBałtyk:

    Karotenoidy fotosyntetyczne: 0m