12. Miten vesiluonto toimii?

Lajin yksilöt muodostavat populaation. Lajit muodostavat eliöyhteisön.

Ajatellaan esimerkiksi pientä järveä. Järvessä elää runsaasti ahvenia, jotka kuuluvat siis samaan lajiin. Nämä ahvenet muodostavat järven ahvenpopulaation. Samaan populaatioon kuuluvilla yksilöillä on mahdollisuus lisääntyä keskenään. Kahden erillään olevan järven ahvenet kuuluvat usein eri populaatioihin, mikäli järvien välillä ei ole mahdollisuus vapaaseen liikkumiseen.

Järvessä elää myös monia muita lajeja, jotka muodostavat populaatiota. Nämä lajit ja niiden populaatiot muodostavat järven eliöyhteisön. Eliöyhteisössä lajeilla on erilaisia vuorovaikutuksia toistensa kanssa. Eliöyhteisön rakenteeseen vaikuttavat myös monet ympäristötekijät kuten ravinteisuus ja veden happamuus. Eliöyhteisön ja ympäristötekijöiden muodostamaa kokonaisuutta vastaavasti kutsutaan ekosysteemiksi.

Tuottajat yhteyttävät

Levät ja kasvit ovat tuottajia. Ne tuottavat tarvitsemansa energian itse yhteyttämällä. Yhteyttäminen tapahtuu viherhiukkasissa. Yhteyttämiseen tuottaja tarvitsee auringon valonenergiaa, vettä ja hiilidioksidia

Koska auringon valo on tuottajille välttämätöntä, leviä ja kasveja ei elä syvällä vedessä. Valon määrä on suurimmillaan aivan veden pintakerroksessa, ja siinä levien ja kasvien määrä on suurin.

Vesikasveille veden saaminen ei ole ongelma, mutta vedessä hiilidioksidin määrä on rajallinen. Hiilidioksidia levät ja vesikasvit saavat suoraan vedestä, kuitenkin jos yhteyttäminen on voimallista voi hiilidioksidista tulla rajoittava tekijä. Ilmaversoiset kasvit, kuten järviruoko, ja kelluslehtiset kasvit, kuten ulpukka, ottavat hiilidioksidia ilmasta.

Yhteyttämisessä syntyy sokeria ja happea. Sokeri käytetään kasvamiseen ja lisääntymiseen. Happi vapautetaan veteen tai ilmaan.

Yhteyttämisen kaava on: hiilidioksidi + vesi ----> happi + sokeri, reaktioon tarvitaan valoenergiaa.

Tuottajat tarvitsevat yhteyttämisen raaka-aineiden lisäksi kasvamiseen ravinteita. Ne ovat aineita, joita levät ja kasvit tarvitsevat kasvamiseen. Typpi ja fosfori ovat tärkeimmät ravinteet.

Ravintoketju ja ravintoverkko

Kuten luvussa 3 opittiin, ravintoketjuun kuuluvat seuraavat tasot:
  • Tuottaja
  • Kasvinsyöjä eli 1. asteen kuluttaja
  • 2. asteen kuluttaja joka syö kasvinsyöjän
  • Mahdollisesti 3.-6. asteen kuluttajia
  • Hajottajat, jotka hajottavat kuolleiden eliöiden jäänteet ravinteiksi.

Kun piirretään kaikki ravintoketjut ja niiden jäsenet, havaitaan niiden muodostavan ravintoverkon. Kun tarkastellaan ravintoverkkoa, huomataan järven kaikkien lajien olevan vuorovaikutuksessa keskenään.

Lajien väliset vuorovaikutukset ovat joko negatiivisia tai positiivisia. Joissain tapauksissa vuorovaikutuksen suuntaa voi olla vaikea havaita.



Tutkailtaessa yksikertaista ravintoketjua (kuva) voidaan havaita useita vuorovaikutuksia. Esimerkiksi hauen osalta vuorovaikutuksia voi tulkita seuraavasti. Syödessään pienen särjen poikasen hauki vaikuttaa särkiin negatiivisesti. Särjet ovat hauelle ravintoa, jolloin sen vaikutus on haukeen positiivinen.

Epäsuorasti hauki vaikuttaa positiivisesti eläinplanktoniin, sillä särjen poikaset syövät eläinplanktonia ja hauen saalistuksen myötä särkiä on vähemmän. Hauki vaikuttaa vastaavasti negatiivisesti viherleviin, koska sillä on positiivinen vaikutus eläinplanktoniin. Mitä muita suoria ja epäsuoria vuorovaikutuksia voit löytää kuvasta? Onko kuvassa mielestäsi kaikki vuorovaikutukset piirrettynä?

Vuodenaikojen vaihtelu

Vesiluonnolle vuodenaikojen vaihtelu on tärkeää. Erityisesti järvissä vuodenaikojen kautta syntyvät prosessit ovat tärkeitä. Prosessien taustalla on veden lämpötila ja siinä tapahtuvat muutokset.

Veden yksi tärkeä ominaispiirre on se, että se on tiheintä +4 °C lämpötilassa. Eli voidaan ajatella veden olevan painavimmillaan +4 °C lämpötilassa ja kevyempää, kun veden lämpötila muuttuu joko kylmemmäksi tai lämpimämmäksi. Esimerkiksi talvisin jää on alla olevaa vettä kevyempää ja kesällä pintavesi on vastaavasti lämpimintä ja samalla myös kevyintä.

Järven vuoden kierron voi aloittaa keväästä. Keväällä jäiden sulettua alkaa veden lämpötila hiljalleen kohota. Talven jäljiltä pintaveden lämpötila on ollut lähellä 0 °C astetta. Veden lämpötilan kohotessa järven koko vesimassa on lopulta +4 °C asteista. Tällöin tapahtuu tuulen vaikutuksesta keväinen täyskierto. Täyskierrossa vesimassa sekoittuu täysin. Pinnan hapekasta vettä kulkeutuu pohjaan ja pohjan ravinteikasta vettä kulkeutuu pintaan. Kasviplankton yleistyy samoin eläinplankton pienellä viiveellä.

Kesällä veden lämpötila nousee entisestään. Kesällä monien järvien vesimassa kerrostuu. Kesällä pohjassa on viileintä vettä. Koska aurinko lämmittää vettä hyvin epätasaisella nopeudella, syntyy veteen erilämpöisiä kerroksia. Pinnan lämpötila saattaa olla lähes +20 °C, tämän alapuolella hieman syvemmällä on ns. harppauskerros, johon auringon lämpöenergia ei juuri vaikuta lämmittävästi. Tässä kerroksessa veden lämpötila muuttuu nopeasti kylmemmäksi. Muutos saattaa olla jopa yli kymmenen astetta.

Harppauskerros jakaa vesipatsaan kahteen osaan, jotka eivät sekoitu keskenään. Näin ollen pohjasta ei siirry pintaveteen lisää ravinteita ja pinnasta ei siirry happea pohjaan. Kesällä järven tuotanto on korkeimmillaan. Usein tuotantoa rajoittaa joko valon tai ravinteiden määrä.

Syksyllä veden lämpötila alkaa jälleen laskea. Lopulta se on viilentynyt +4 °C asteiseksi, tällöin tapahtuu syksyinen täyskierto. Tällöin pohjavesi saa tärkeän happitäydennyksen. Joissain tapauksissa heikkojen tuulien ja nopean jäähtymisen seurauksena syksyinen täyskierto jää toteutumatta. Tämä on järven toiminnan kannalta usein haitallista. Talviaikaiset ongelmat korostuvat erityisesti rehevissä järvissä. Syksyllä tuotanto laskee melko nopeaan. Järvessä on syksyllä paljon biomassaa.

Talvisin järviin muodostuu jääpeite. Jääpeite toimi hyvänä eristeenä, jolloin suurin osa vedestä pysyy talvellakin sulana. Jääpeite toimii kuitenkin myös tehokkaana esteenä ilmassa olevan hapen siirtymiselle veteen. Moniin järviin muodostuu myös talvisin selkeä kerroksellisuus. Talven aikana pohjassa tapahtuu jatkuvaa hajotustoimintaa, joka kuluttaa vedessä olevaa happea.

Mikäli syksyinen täyskierto toteutui, on vedessä usein riittävästi happea koko talveksi. Jos syksyinen täyskierto epäonnistuu, voi siitä seurata pohjassa täydellinen happikato. Erityisesti rehevöityneissä järvissä se on ongelma, sillä rehevöitymisen myötä mm. levien ja kasvien määrä on kasvanut. Tämän vuoksi rehevöityneissä järvissä on enemmän hajotettavaa ainesta ja enemmän hajottajia, jotka kuluttavat kaiken vedessä olevan hapen. Tällöin voidaan havaita kalojen joukkokuolemia.

Useissa tilanteissa keväinen täyskierto parantaa järvien happitilannetta talven jäljiltä.

Peda.net käyttää vain välttämättömiä evästeitä istunnon ylläpitämiseen ja anonyymiin tekniseen tilastointiin. Peda.net ei koskaan käytä evästeitä markkinointiin tai kerää yksilöityjä tilastoja. Lisää tietoa evästeistä