Title DINAMIKA I SVOJSTVA ORGANSKE TVARI U PROMJENJIVOM MORSKOM OKOLIŠU ROGOZNIČKOG JEZERA – ZMAJEVA OKA (HRVATSKA) Title (english) DYNAMICS AND PROPERTIES OF ORGANIC MATTER IN THE CHANGING MARINE ENVIRONMENT OF ROGOZNICA LAKE – ZMAJEVO OKO (CROATIA) Author Niki Simonović Mentor Irena Ciglenečki-Jušić (mentor)Committee member Zrinka Ljubešić (predsjednik povjerenstva)Committee member Tamara Đakovac (član povjerenstva)Committee member Dario Omanović (član povjerenstva)Granter University of Zagreb Defense date and country 2024-11-12, Croatia Scientific / art field, NATURAL SCIENCES Universal decimal classificationUDC ) 55 - Geology. Meteorology. Hydrology Abstract Organski ugljik je važan indikator globalnih promjena te važna komponenta u biogeokemijskim procesima u morskom okolišu. Ovaj rad istražuje promjene u kvalitativnim i kvantitativnim svojstvima organske tvari (OT), kompleksne smjese organskih spojeva s različitim karakteristikama koje se mijenjaju pod utjecajem promjenjivih okolišnih uvjeta u jedinstvenom, raslojenom euksinskom morskom okruženju Rogozničkog jezera - Zmajeva oka (RJ) na istočnoj obali Jadranskog mora. RJ pruža brz odgovor na okolišne promjene, što ga čini idealnim za istraživanje brojnih biogeokemijskih procesa uzrokovanih tim promjenama. Primjetne promjene uključuju zagrijavanje vodenog stupca, deoksigenaciju, te akumulaciju toksičnih sulfida i amonijaka. Dugoročna analiza (1996. - 2020.) OT u RJ pokazuje specifičnu dinamiku OT, uključujući akumulaciju čestičnog organskog ugljika (POC, engl. particulate organic matter) u vodenom stupcu i otopljenog organskog ugljika (DOC, engl. dissolved organic matter) u anoksičnom pridnenom sloju. Potvrđene su kvantitativne i kvalitativne promjene OT sukladno elektrokemijskim mjerenima površinski aktivnih tvari (PAT), kao najreaktivnije skupine spojeva organskog ugljika. Elektrokemijska analiza, posebno parametar normalizirane površinske aktivnosti (NPA), pokazala se pouzdanim indikatorom promjena u DOC-u morskog okoliša. Načela karakterizacije OT ispitana su i u eutrofnim uzorcima (uzorci obogaćeni s DOC-om i POC-om do 320 mg L-1 i PAT-om do 15 mg L-1) s područja sjevernog i srednjeg Jadrana, dodatno i po prvi puta koristeći stabilne izotope δ13C, δ15N i δ34S, te C : N i C : S omjere. Na temelju rezultata ove radnje, predložena je gruba granica hidrofilnosti-hidrofobnosti OT (NPA = 0,083). NPA vrijednosti iznad ove granice ukazuju na hidrofobniju i reaktivniju OT, dok vrijednosti ispod nje upućuju na prisutnost hidrofilnije i inertnije OT. Također su ispitana optimizirana voltametrijska mjerenja PAT-a na potenciostatu novije generacije bez fazne osjetljivosti kako bi se osigurala dosljednost mjerenja PAT na modernim instrumentima.
Abstract (english) Organic carbon serves as a crucial indicator of global change, participating in diverse biogeochemical processes within marine environments. This study investigates changes in the qualitative and quantitative properties of organic matter (OM), a complex mixture of organic compounds with varying characteristics that respond to changing environmental conditions in the unique, stratified eutrophic marine environment of Rogoznica Lake – Zmajevo oko (RL) on the eastern coast of the Adriatic Sea. RL exhibits rapid responses to environmental changes, rendering it ideal for studying numerous biogeochemical processes influenced by these changes. Noteworthy changes include water column warming, deoxygenation, and the accumulation of toxic sulfides and ammonia. Long-term analysis (1996 - 2020) of RJ reveals specific dynamics of OM, including the accumulation of particulate organic carbon (POC) in the water column and dissolved organic carbon (DOC) in the anoxic bottom layer. Quantitative and qualitative changes in OM, particularly related to surface active substances (SAS), the most reactive subset of organic carbon, have been confirmed. Electrochemical analysis, especially the parameter of normalized surface activity (NSA), has proven to be a reliable indicator of changes in marine DOC. Principles of OM characterization were further examined in eutrophic samples (up to 320 mg L-1 od DOC and POC and SAS up to 15 mg L-1) from the northern and central Adriatic, using stable isotopes δ13C, δ15N, and δ34S, as well as C : N and C : S ratios, to investigate the origin of OM and biogeochemical processes in the studied marine ecosystems. Based on the dissertation's findings, a rough threshold of hydrophilicity-hydrophobicity of OM (NSA = 0.083) is proposed. NSA values above this threshold indicate more hydrophobic and reactive OM, while values below it suggest the presence of more hydrophilic and inert OM. Additionally, optimized voltammetric measurements of SAS on a phase-insensitive potentiostat of the latest generation were examined to ensure measurement consistency of SAS in modern instruments.
Keywords
organska tvar
otopljeni organski ugljik
čestični organski ugljik
površinski aktivne tvari
normalizirana površinska aktivnost
eutrofikacija
raslojenost
izotopna analiza
elektrokemijska karakterizacija organske tvari
Keywords (english)
organic matter
dissolved organic carbon
particulate organic carbon
surface active substances
normalized surface activity
eutrophication
stratification
isotope analysis
electrochemical characterization of organic matter
Language croatian URN:NBN urn:nbn:hr:217:885275 Promotion 2025 Project Number: IP-2018-01-1717 Study programme Title: DOCTORAL STUDY OF OCEANOLOGY Type of resource Text Extent 129 str. ; 30 cm File origin Born digital Access conditions Embargoed access Terms of use Created on 2025-01-30 08:32:20
