Kontsentratsioonigradiendid järvedes
Temperatuur pole siiski ainuke tegur, mis jagab järve erineva tihedusega veekihtideks. Arvestamisväärseteks on ka vees lahustunud ainetest kujunenud keemilised gradiendid ja elustiku poolt tekitatud gradiendid. Üldjuhul on aga mõlemal viisil tekkinud gradiendid saanud alguse soojuskihistusest, mida kumbki kujunemisviis võimendab.
Keemilised gradiendid võivad järves kujuneda erineva mineraalsuse ja ioonkoostisega vee sissevoolu või sisemiste protsesside tulemusena. Järve segunemist võivad mõjutada juba küllaltki väikesed mineraalsusgradiendid. Soolakontsentratsioon 1 g/l tõstab vee tihedust ligikaudu 0,0008 korda. 4 ja 5 °C vahel erineb vee tihedus 0,00008 korda ning seega piisab soolasisalduse suurenemisest 10 mg/l võrra, et saavutada samasugune mõju veekihtide segunemise takistamiseks. Kihistumise ajal on mineraalsusgradient peaaegu alati rohkem kui 10 mg/l. Tavaliseks vee tiheduse suurenemist põhjustavaks teguriks on riimvee või soolase merevee sissevool mageveejärve. Ka magevee sissevool soolajärve tekitab soolsusgradiendi ja sellest tulenevalt tiheduse erinevused epi- ja hüpolimnioni vahel. Järvedes, mille pinnalt toimub intensiivne aurumine, tekib vastupidine soolsusgradient soojema ja soolasema pindmise veekihiga. Juhul, kui jää tekib soolajärvele, siis tõuseb jäätumata vee soolasisaldus oluliselt ning pärast jää sulamist katab soolasemat vett magedama veega kiht. Antud nähtus esineb sagedasti näiteks Antarktika järvedes (Joonis 7). Järve suubuva põhjavee mineraalsus võib samuti olla väga kõrge, seda eriti vulkaanilistes piirkondades, mistõttu toimub pidev lahustunud ainete vabanemine veesambasse. Veel loovad tihedusgradiente vee rikastumine mineraalainetega orgaanilise aine lagunemise tõttu ning toiteainete sattumine järve sissevoolavate jõgede kaudu (Joonis 8). Orgaanilise aine lagunemise lõpp-produktid mineraalse süsiniku näol lahustuvad järve hüpolimnionis ning tõstavad selle tihedust. Vee tihedust järvedes reguleerivad ka raua- ja mangaaniringe ning kaltsiidi ja sulfaatide sadenemine.
Ka erinevad bioloogilised protsessid võivad lokaalselt muuta veekihis lahustunud ainete koguseid ja sellest tulenevalt tekitada tihedusgradiente või muuta nende ruumilist struktuuri. Vee-elustik omastab, muundab, talletab ja vabastab ainevahetuse käigus mitmeid keemilisi ühendeid, mõjutades sellega otseselt nende kontsentratsioone vees. Teiselt pool määravad lahustunud ainete gradiendid ka elustiku enda liigilise koosseisu, arvukuse ja paiknemise veesambas (Joonis 9). Näiteks orgaanilise aine akumuleerumine metalimnionis temperatuurikihistuse tõttu loob sinna nišši bakterite ja teiste orgaanilise aine tarbijate jaoks, kes kulutavad selle veekihi hapnikku, tekitades negatiivse heterograadse hapnikujaotuse (Joonis 10). Tihedusgradientide tõttu võivad metalimnioni laskuda ka planktonvetikad, kes piisavalt läbipaistva vee korral tekitavad selles veesamba osas hapniku üleküllastatuse (Joonis 11). |
|