DINAMIKA I SVOJSTVA ORGANSKE TVARI U PROMJENJIVOM MORSKOM OKOLIŠU ROGOZNIČKOG JEZERA – ZMAJEVA OKA (HRVATSKA)

doktorski rad

• Naslov (engleski): DYNAMICS AND PROPERTIES OF ORGANIC MATTER IN THE CHANGING MARINE ENVIRONMENT OF ROGOZNICA LAKE – ZMAJEVO OKO (CROATIA)
• Autor: Niki Simonović
• Mentor: Irena Ciglenečki-Jušić (mentor)
• Član povjerenstva: Zrinka Ljubešić (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Tamara Đakovac (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Dario Omanović (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Prirodoslovno-matematički fakultet; (Geološki odsjek); Zagreb
• Datum i država obrane: 2024-11-12, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: PRIRODNE ZNANOSTI; Interdisciplinarne prirodne znanosti; Znanost o moru
• Univerzalna decimalna klasifikacija (UDC): 55 - Geologija. Meteorologija. Hidrologija

Sažetak

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.

Sažetak (engleski)

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.

• Ključne riječi: organska tvar; otopljeni organski ugljik; čestični organski ugljik; površinski aktivne tvari; normalizirana površinska aktivnost; eutrofikacija; raslojenost; izotopna analiza; elektrokemijska karakterizacija organske tvari
• Ključne riječi (engleski): organic matter; dissolved organic carbon; particulate organic carbon; surface active substances; normalized surface activity; eutrophication; stratification; isotope analysis; electrochemical characterization of organic matter
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:217:885275
• Datum promocije: 2025
• Projekt: Šifra: IP-2018-01-1717; Naziv: Rogozničko morsko jezero kao model odziva ekosustava na promjene u okolišu; Kratica: MARRES; Voditelj: Irena Ciglenečki-Jušić; Pravna nadležnost: Hrvatska; Financijer: Hrvatska zaklada za znanost; Linija financiranja: Research Projects
• Studijski program: Naziv: Interdisciplinarni doktorski studiji iz oceanologije; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: doktorski studij; Akademski / stručni naziv: doktor/doktorica znanosti u području prirodnih znanosti (dr. sc. natur.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Opseg: 129 str. ; 30 cm
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Rad dostupan nakon; Datum isteka embarga: 2025-12-01
• Datum i vrijeme pohrane: 2025-01-30 08:32:20