Järven mikroskooppinen maailma

Järvi sisältää määrättömästi elämää. Niiden kaikkein pienimpien, mikrobien, olemassaoloa voi olla vaikea havaita. Etenkin, jos kyse ei ole syanobakteereiden eli sinilevien aiheuttamasta massakukinnosta tai Suvin blogissaan kuvailemasta järven pohjalla asustavien bakteerien tuottamasta rauta- ja mangaanimönjästä.

Järvessä tapahtuvat prosessit ovat kuitenkin vahvasti sidoksissa mikrobien toimintaan. Tämä on huomattavissa etenkin pienillä järvillä, joihin huuhtoutuu runsaasti eloperäistä (orgaanista) ainesta ympäröivältä valuma-alueelta ja jotka ovat alusvedeltään hapettomia lämpötilakerrostuneisuuden aikana.

Mikrobit eli bakteerit ja arkit kierrättävät tehokkaasti ravinteita. Osana järven ravintoverkkoa pyörii hiilen kierron kannalta tärkeä mikrobilooppi, joka mahdollistaa veteen liuenneen orgaanisen aineen hyödyntämisen uudelleen eliöiden kasvussa. Järven happiolosuhteilla on väliä, sillä hapellisissa olosuhteissa orgaanista hiiltä hyödyntävät heterotrofiset bakteerit tuottavat hiilidioksidia ja taas hapettomissa olosuhteissa lopputuotteena onkin 20 kertaa hiilidioksidia haitallisempi kasvihuonekaasu, metaani. Vaihtoehdon ilmakehään pääsylle tarjoavat metanotrofit eli metaania hapettavat bakteerit, jolloin metaani hyödynnetään osana bakteerien kasvua. Joka tapauksessa hapettomilla humusjärvillä saattaa olla huomattava vaikutus tulevaisuuden ilmasto-olosuhteisiin.

Pohjan hapettomuus liittyy myös fosforin kiertoon. Hapettomissa olosuhteissa pelkistävät mikrobit vapauttavat järven pohjaan rauta- ja kalsiumfosfaattina varastoituneen fosforin fosfaattina takaisin vesipatsaaseen. Tällöin se on kasvien ja levien käytettävissä.

Mikrobit säätelevät lisäksi typen kiertoa, jossa happiolosuhteet ovat taas kerran tärkeässä roolissa. Sedimentin hapellisen ja hapettoman kerroksen rajalla elävät bakteerit hajottavat pohjalle laskeutuvaa orgaanista ainesta, jolloin ammoniumtyppeä vapautuu nitraatiksi. Osa nitraatista muuttuu kaasuksi denitrifioivien bakteerien toimesta ja poistuu järven kierrosta ilmakehään. Osa bakteereista pelkistää nitraattia takaisin ammoniumtypeksi ja etenkin hapettomissa pohjan olosuhteissa ammoniumtyppi vapautuu takaisin veteen ja pintakerrokseen levien käytettäväksi.

Vaikka mikrobien merkitys orgaanisen aineen hajotuksessa, ravinteiden kierrossa ja kasvihuonekaasujen tuottamisessa tiedetään, on humuspitoisten järvien mikrobiyhteisöt huonosti tunnettuja. Mikrobien salattua maailmaa on raottanut Jyväskylän yliopiston tutkija Sari Peura, joka väitöskirjatyössään selvitti, että jopa puolet humusjärvien alusveden mikrobeista kuuluu mikrobiryhmiin, joita aiemmin on löydetty runsaslukuisina lähinnä ääriolosuhteista ja joista tiedetään erittäin vähän.

Uutiskynnyksen ylittävät usein ääriolosuhteissa tehdyt tutkimukset, kuten Etelämantereen jään alla sijaitsevan järven ilman auringonvaloa elelevät mikrobilöydökset. Kuitenkin meidän omat pohjoisen vyöhykkeen järvet ovat yhtä mielenkiintoisia ja tutkimisen arvoisia mm. ilmastovaikutuksiensa vuoksi. Niiden mikrobiyhteisö on edelleen suuri mysteeri.

Ja ainutlaatuinen.

{"email":"Email address invalid","url":"Website address invalid","required":"Required field missing"}