Jeziora - artykuły

- Obiegi azotu (N)
- Obiegi fosforu (P)

Obieg azotu w jeziorach
W zależności od stopnia trofii danego zbiornika, różnie wyglądają procesy różnych form azotu.

Obieg mały
Następuje w natlenionej, powierzchniowej warstwie wody, czyli najczęściej w epilimnionie. Tu następuje proces fotosyntezy, w którym następuje redukcja azotu ze stopnia +5 (NO₃^-) do stopnia -3 (NH₄⁺). Azot na -3 stopniu utlenienia jest najchętniej pobierany, gdyż na jego wbudowanie rośliny zużywają najmniej energii. Kolejny ważny proces jaki zachodzi w tej warstwie to amonifikacja - czyli rozkład substancji białkowych do azotu amonowego (NH₄⁺). Teraz, gdy w wodzie jest dużo formy amonowej (NH₄⁺) i dużo tlenu, zachodzi bardzo łatwo nitryfikacja - czyli przejście formy NH₄⁺ przez NH₂OH do NO₂^- i w efekcie końcowym do NO₃^-. Azotany (NO₃^-) są, natomiast łatwo pobierane podczas fotosyntezy i ... koło się zamyka. Podobnie jak w przypadku fosforu, dzięki istnieniu ruchów cyrkulacyjnych w epilimnionie, ta sama cząsteczka azotu może być w ciągu jednego sezonu kilka razy wykorzystana.

Obieg duży
Zasada jest podobna do krążenia związków fosforu. Forma organiczna azotu dostaje się do głębszych warstw beztlenowych (hypolimnionu). Gdy brakuje tlenu rozpoczyna się denitryfikacja - czyli redukcja azotanów (NO₃^-) przez azotyny (NO₂^-) do azotu amonowego (NH₄⁺). Ta forma już pozostaje, gdyż w wodzie brak tlenu ... Pozostałość po poprzednich okresach stagnacji to resztki NO₃^-, które zamieniane są do azotu cząsteczkowego N₂. Ostatecznie pozostaje azot w formie amonowej (NH₄⁺). Obieg ten może być zamknięty dzięki istnieniu tzw. konwekcji metanowej. NH₄⁺ wynoszony będzie na pęcherzykach metanu (CH₄) i dwutlenku węgla (CO₂) ku powierzchni ... o tym więcej w ruchach wody...

Obieg fosforu w jeziorach
Fosfor (P) w jeziorach krąży między poszczególnymi warstwami wody w rozmaity sposób, który jednak zależny jest od żyzności danego zbiornika. Są dwie płaszczyzny z pozycji, których można przyjrzeć się krążeniu tego biogennego pierwiastka - są to procesy życiowe oraz procesy chemiczne zachodzące w wodzie.

Obieg fosforu związany z procesami życiowymi
Wyróżnić można tu dwa obiegi: mały, inaczej nazywany biocenotycznym i duży.

Obieg biocenotyczny
Ma miejsce głównie w okresie stagnacji, kiedy jest wyraźnie zaznaczone uwarstwienie wody. Całość procesu odbywa się w epilimnionie. Otóż w powierzchniowej, natlenionej i naświetlonej warstwie istnieją wolne jony fosforanowe (PO₄^3-), które są pobierane przez fitoplankton podczas procesu fotosyntezy i wbudowywane w ich organizm (P_org). Zachodzące ruchy cyrkulacyjne, potrafią być tak intensywne, że nie pozwalają organizmom planktonowym opaść do głębszych warstw trofolitycznych. Forma organiczna fosforu, zostaje zatem rozbita przy udziale fosfataz do jonów fosforanowych i ponownie trafia do obiegu, jeszcze w epilimnionie ... i tak, proces ten. może powtarzać się wielokrotnie ...

Obieg duży
Gdy fosfor w formie organicznej zdoła sedymentować do głębszych warstw - trofogenicznych (przez metalimnion do hypolimnionu), tam następuje proces mineralizacji i Porg przechodzi w formę fosforanową PO₄^3-. W tym momencie obieg nie może się zamknąć, gdyż fosforany nie mogą być przyswojone przez fitoplankton ze względu na panujące warunki - ciemno i jeszcze, na dodatek nie ma czym oddychać ...
W końcowej fazie stagnacji letniej, przy dnie stężenie fosforanów jest największe w całym zbiorniku. Stan ten trwa aż do nastania cyrkulacji jesiennej - wtedy fosforany są wynoszone do powierzchniowych, naświetlonych i natlenionych warstw i mogą być przetworzone przez organizmy w formę organiczną ... tu obieg zostaje zamknięty ...

Obieg fosforu związany z procesami chemicznymi
W tym przypadku chodzi o pułapkę dla fosforu oraz obecność w wodzie związków żelaza (Fe), glinu (Al) i wapnia (Ca) przy odpowiednich warunkach tlenowych. Więcej na ten temat przy nawożeniu wewnętrznym jezior i jego roli ...