Mitä rehevöityminen tarkoittaa? Entä mikä sen aiheuttaa ja mitä siitä seuraa?
Liittymällä Tumaan saat ilmaiseksi kurssi 2:n kertauskirjan! Lue lisää täältä.
Rehevöityminen
Mitä fotosynteesiin tarvitaan?
Aivan, hiilidioksidia, vettä ja auringonvaloa.
Näiden lisäksi tuottajat tarvitsevat kuitenkin myös ravinteita, kuten nitraatteja ja fosfaatteja solujen aineenvaihduntaan ja proteiinisynteesiin. Ravinteet ovatkin monesti kasvien, levien ja syanobakteerien minimitekijöitä.
Näin ollen, jos joku onneton olento (esim. ihminen) kippaa ekosysteemeihin paljon ravinteita, tuottajien määrä kasvaa. Kyseistä ilmiötä, jossa siis kasvillisuuden liika ravinnesaanti lisää perustuotantoa, kutsutaan rehevöitymiseksi.
Mutta ennen kuin mennään siihen, mitä se aiheuttaa ja miten sitä voidaan estää, käydään läpi rehevöitymisen aiheuttajia tarkemmin. Tärkeimmät aiheuttajat ovat typpi ja fosfori.
Typen kierto
Eli luonnosta typpeä löytyy sekä ilmakehästä (ilmasta n. 78% on typpeä), sekä maaperästä erilaisina yhdisteinä, kuten ammonium-ioneissa sekä nitraateissa. Typpeä tarvitaan soluissa proteiinien ja nukleiinihappojen rakennusaineena.
Typen kierto on seuraavanlainen:
- Biologinen typensidonta: typensitojabakteerit pystyvät sitomaan ilmakehässä olevaa typpeä ja muuttamaan sen ammonium-ioneiksi, jotka ne joko jättää maaperään tai antaa kasville tai jäkälälle, jonka kanssa ne ovat mutualistisessa suhteessa
- Hajottajat hajottavat kasvien ja eläinten (eläimet saivat siis tarvitsemansa typen kasveilta) jätteet ja jäänteet ja muuttavat niissä olevat orgaaniset typpiyhdisteet ammonium-ioneita.
- Nitrifikaatio: nitrifikaatiobakteerit muuttavat ammonium-ionit nitraateiksi
- Kasvit saavat tarvitsemansa typen joko ammonium-ioneina tai nitraatteina
- Denitrifikaatio: denitrifikaatiobakteerit pelkistävät nitraatteja muodostaen typpeä ilmakehään
- Abioottinen typensidonta: Maaperään muodostuu nitraatteja salamoinnin vaikutuksesta
- Lannoitteet, sekä jätevedenpuhdistamojen että tehtaiden päästöt lisäävät maaperän nitraattipitoisuutta
Fosforin kierto
Fosforia löytyy luonnosta vain maaperästä ja vedestä, sillä sitä ei ilmassa ole. Eliöt tarvitsevat sitä mm. nukleiinihappojen ja solukalvon rakennusaineina.
Fosforin kierto on seuraavanlainen:
- Kasvit ottavat maaperästä epäorgaanisia fosfaatti-ioneja juurillaan.
- Tuottajien orgaaniset fosforiyhdisteet kulkevat ravintoketjua pitkin kuluttajille ja hajottajille
- Hajottajat hajottavat orgaaniset fosforiyhdisteet takaisin epäorgaanisiksi fosfaatti-ioneiksi.
- Fosfaatti-ioneja huuhtoutuu maaperästä vesistöihin
- Kallioperän rapautuessa fosfaatti-ioneja huuhtoutuu vesistöihin sekä imeytyy maaperään. Myös lannoitteet lisäävät maaperän ja vesistöjen fosfaattipitoisuuksia
- Veteen liuennut fosfaatti sitoutuu pohjalietteeseen
- Hapettomissa oloissa pohjalietteeseen sitoutunutta fosfaattia liukenee veteen.
Haluatko tehostaa opiskeluasi? Katso lisää täältä.
Rehevöitymisen seuraukset
Ravinteita on kierrossa enemmän
1. Lisää tuottajia
- karujen järvien tyyppikasvit, kuten uposkasvit vähenevät
- rehevien järvien tyyppikasvit, kuten kelluslehtiset kasvit lisääntyvät
- levät lisääntyvät
2. Lisää kuluttajia
- särkikalat ja puolisukeltajat yleistyvät
- lohikalat ja kokosukeltajat harvinaistuvat
- eläinplankton lisääntyy
3. Kuollutta orgaanista ainetta on enemmän
4. Hajotustoiminta lisääntyy
- Kuluttaa veden pohjan happea
5. Happikato
- Kalakuolemat varsinkin matalissa järvissä talvien aikana lisää kuollutta orgaanista ainetta entisestään
- Pohjaeläimistö vähenee
6. Sisäinen kuormitus: pohjalietteeseen varastoitunut fosfaatti liukenee veteen hapettomissa olosuhteissa
7. Rehevöityminen kiihtyy entisestään
Kannattaa siis huomata, että rehevöityminen aiheuttaa ikävän kierteen, joka voimistuu ajan mittaan, jos mitään ei tehdä. On kuitenkin paljon keinoja, joilla voimme ehkäistä rehevöitymistä.
Rehevöitymisen estäminen
Vesistölle aiheuttava kuormitus voidaan jakaa kahteen kategoriaan:
- Hajakuormituksessa ravinteet valuvat vesistöihin useista pienistä lähteistä. Esimerkkinä on maatalouden ja metsätalouden aiheuttama kuormitus
- Pistekuormituksessa ravinteiden lähde voidaan selkeästi paikallistaa. Esimerkkinä tehtaat, jätevedenpuhdistamot, sikalat ja kalanviljelylaitokset.
Myös keinot näiden kuormitusten vähentämiseen eroavat toisistaan.
Ensiksi hajakuormituksen vähentäminen:
- Lannoitteet:
- käytön vähentäminen
- laadun parantaminen (esim. enemmän karjanlantaa)
- vain oikeaan aikaan levittäminen
- Peltojen ja vesistöjen väliin suojavyöhyke
- Viljelymaiden muokkaus tavalla, jolla vesi ja ravinteet imeytyvät maahan sen sijaan, että valuvat maanpintaa pitkin vesistöihin
Sitten pistekuormituksen vähentäminen:
- Enimmäisraja-arvojen asettaminen ja niiden valvominen
- Jätevesien puhdistus
Lopuksi vielä keinoja kunnostaa rehevöitynyttä järveä:
- Hoitokalastus; poistamalla suuria määriä pieniä kaloja järvestä poistuu ravinteita
- Ruoppaus; pohjan maa-ainesta poistamalla siihen varastoituneet ravinteet poistuvat
- Vesikasvien niitto ja siirto maalle
Case study: Itämeri
Lopuksi tarkastellaan vielä vähän Itämeren ominaispiirteitä ja sen rehevöitymistä.
Itämeren ominaispiirteet
Vesi on murtovettä, eli se on vähäsuolaista
- Ainutlaatuinen ekosysteemi (sekä suolaiseen että makeaan veteen sopeutuneita eliöitä)
- Vesi on kerrostunut suolaisuuden ja lämpötilan mukaan
Lajisto:
- Avainlajeja rakkolevä sekä sinisimpukka
- Bioindikaattori rakkolevä
- Jäänne- eli reliktilajeja mm. kilkki
- Tulokaslajeja mm. minkki
Suolavesipulssit eli suolaisen veden pohjavirtaukset tuovat mukanaan happea syvänteisiin
Itämeren rehevöityminen
- Ravinteet kulkeutuvat Itämeren valuma-alueilta (ulkoinen kuormitus)
- Hapettomat syvänteet vapauttaa pohjaan varastoitunutta fosforia (sisäinen kuormitus)
- Suolavesipulssit helpottavat vain väliaikaisesti tilannetta
- Avainlajit kärsivät:
- Rakkolevät vaativat puhdasta vettä, mutta rehevöityminen samentaa sitä
- Sinisimpukkapopulaatiot pienenevät, kun niitä saalistavat, rehevöitymisestä hyötyvät särkikalat yleistyvät
- Itämerta pyritään suojelemaan kansainvälisin sopimuksin
Aiheeseen liittyvää
Kertauskirjan lisäksi saat myös yksinomaisesti Tuman jäsenille räätälöityä sisältöä, esim. opiskeluvinkkejä ja muita uutisia.
Liittymällä Tumaan saat kurssien kertauskirjat ilmaiseksi. Tumaan liittyminen ei velvoita sinua mihinkään, ja voit poistua listalta milloin tahansa.
En ikinä lähetä roskapostia tai myy tietojasi eteenpäin.
Testaa tietosi
1. Minkä nimiset bakteerit pystyvät muuttamaan ilmakehän typpeä ammonium-ioneiksi?
2. Mitä tarkoittaa denitrifikaatio?
3. Mikä seuraavista on rehevöitymisen seuraus?
Share your Results: