Hapnik
Hapniku lahustuvus, jaotumine veekogus ja selle aastaajalised muutused määravad suuresti veeorganismide jaotumise, käitumise ja füsioloogia. Hapniku tarbimise ja tema fotosünteesil (FS) vabanemise vahekord on oluline kogu ökosüsteemi aineringe seisukohalt. Hapniku hulk ja jaotus mõjutab paljude mineraalainete lahustuvust ja on tugevasti seotud veekogu morfomeetriliste, keemiliste ning bioloogiliste näitajatega. Vesi ise koosneb 90 % (kaaluliselt) ulatuses hapnikust, kuid see pole sellise kujul organismidele kättesaadav. Õhus on hapnikku keskmiselt 20,95 mahuprotsenti ehk 209,5 ml/l. Normaalrõhul (1 atm) ja 0°C juures lahustub 10,29 ml ehk 14,6 mg hapnikku 1 liitris vees. Hapniku lahustuvus vees on suurem kui lämmastikul ja atmosfääriga tasakaalustatud olekus moodustab see 35% lahustunud õhu komponentidest.
Hapniku allikateks (Joonis 20) on lahustumine atmosfäärist ja eraldumine fotosünteesil. Viimasel juhul on eralduv hapnik pärit lagundatud veemolekulidest, mitte süsihappegaasist.
Hapniku allikateks (Joonis 20) on lahustumine atmosfäärist ja eraldumine fotosünteesil. Viimasel juhul on eralduv hapnik pärit lagundatud veemolekulidest, mitte süsihappegaasist.
Hapniku tarbijateks on orgaanilise aine lagunemine organismide hingamisel ning vees ja setetes leiduva orgaanilise aine aeroobne lagundamine. Osa hapnikust lahkub veest atmosfääri ka üleküllastumisel (seotud temperatuuriga) või vooluveekogude kaudu.
Reeglina kõigub hapniku kontsentratsioon loodusvetes vahemikus 0-14 mg/l, kuid esineb ka märkimisväärseid sesoonseid ja ööpäevalisi kõikumisi. Lahustunud mineraalainete sisalduse kasvamisel väheneb hapniku lahustuvus eksponentsiaalselt. Seda muutust tuleb arvestada riimvete ja soolaste vete puhul. Merevees (35 g/l) väheneb hapniku lahustuvus 20%. Pinnaveed on hapnikurikkamad, neis võib intensiivse fotosünteesi korral täheldada üleküllastust hapniku suhtes (Joonis 21).
|
Sealjuures võib hapnikusisaldus tõusta 150, isegi 400 % võrreldes normaalse lahustuvusega. Hapnikudefitsiiti täheldatakse tihti jääkatte perioodil, merede ja järvede põhjalähedastes kihtides ning reostunud vetes. Hapnikurežiim avaldab veekogule olulist mõju. Minimaalne hapniku kontsentratsioon kalade normaalseks eluks on 4-6 mg/l, lühiajaliselt suudavad mõned kalaliigid madala temperatuuri juures vastu pidada ka kontsentratsiooni 0,5 mg/l juures. Neid veekogu osasid, kus hapniku kontsentratsioon langeb püsivalt alla 2 mg/l, peetakse juba anoksilisteks ja need piirkonnad on eukarüootide mõttes peaaegu elutud. Kuna hapnik on loodusvetes üks kõige olulisemaid gaase, siis on edasiste tekstide mõistmiseks vaja olla kursis ka valdkonna terminoloogiaga:
Anaerobioos - elu hapnikuta keskkonnas. Vastand aerobioos;
Anaeroobne - hapnikuta (keskkond), hapnikupuudust taluv või vajav organism on anaeroob;
Anoksia - hapnikupuudus, hapnikuta olek;
Anoksügeenne (fotosüntees) - bakteriaalne fotosüntees (va. sinivetikad), mille käigus ei teki hapnikku. Vastand oksügeenne;
Mikroaerofiilne - vähese hapnikusisaldusega (keskkond); väikest hapnikusisaldust eelistav organism on mikroaerofiil.
Anaerobioos - elu hapnikuta keskkonnas. Vastand aerobioos;
Anaeroobne - hapnikuta (keskkond), hapnikupuudust taluv või vajav organism on anaeroob;
Anoksia - hapnikupuudus, hapnikuta olek;
Anoksügeenne (fotosüntees) - bakteriaalne fotosüntees (va. sinivetikad), mille käigus ei teki hapnikku. Vastand oksügeenne;
Mikroaerofiilne - vähese hapnikusisaldusega (keskkond); väikest hapnikusisaldust eelistav organism on mikroaerofiil.