Kako jezera stare i izumiru? Istraživanje naših znanstvenika rasvijetlilo je proces

Jeste li znali da i jezera stare i izumiru? Istraživanje tima sa Instituta Ruđer Bošković objavljeno u časopisu ‘Environmental Microbiology’ promotrilo je kako se zajednice mikroorganizama prilagođavaju na sezonske promjene te kako to utječe na regulaciju hranjivih tvari, stabilnost i starenje ekosustava obalnih slatkovodnih jezera. Izabrali su Vransko jezero, najveće prirodno u Hrvatskoj i dobili zanimljive podatke.

Lokacija je Vransko jezero. Tim znanstvenika predvođen istraživačima sa Instituta Ruđer Bošković i u suradnji s kolegama iz Liebniz instituta u Njemačkoj, Hrvatskim vodama te Prirodoslovnog-matematičkog fakulteta opisuje kako promjene u ravnoteži oborina i isparavanja, produljenja sušnih sezona te intenzivno navodnjavanje mogu utjecati u velikoj mjeri na mikrobne zajednice u obalnim slatkovodnim jezerima. Smatra se kako u njima, čak i kod neznatnog povećanja saliniteta, može doći do potpune izmijene bogatstva hranjivih tvari, utjecaja na rast i razvoj biljnog i životinjskog svijeta, odnosno do ubrzanja starenja obalnih slatkovodnih jezera.

Korisna uloga mikroorganizama

Mikroorganizmi uživaju vrlo važnu poziciju u ekosustavima jezera i voda općenito. Oni su nositelji prijenosa energije te djeluju kao poveznica između otopljene organske tvari i organizama koji pripadaju višim trofičkim razinama. No tu njihova uloga ne staje. Važan doprinos imaju i u emisijama stakleničkih plinova iz bioloških izvora, jer njihova metabolička aktivnost regulira količinu i oblik molekularnog ugljika u jezerima.

Osjetljivost mikroorganizama na promjene čini ih savršenim kandidatima za indikatore prekomjernog prinosa nutrijenata, što je samo jedna od stavki u procesu. Tada se takvim promjenama može privremeno ili trajno promijeniti i trofičko stanje ekosustava, odnosno hranjivih tvari.

Važnost Vranskog jezera

Najveće prirodno jezero u Hrvatskoj snabdijeva poljoprivredno najrazvijeniji dio središnje Dalmacije – Ravne Kotare, zajedno s lokalnim izvorima. Upravo je to područje – obalno područje Dalmacije – najizloženije hidrološkim promjenama koje obilježavaju produženi periodi suša i intenzivnih pljuskova u kišnom periodu godine.

Nastavno na to, razina i karakteristike vode u Vrani ovise upravo o količini padalina i opterećenosti lokalnih izvora koji služe za navodnjavanje polja. Zabilježen je i utjecaj mora preko kanala ‘Prosika’, a koji povezuje jezero s morem. Takav događaj uzorkovao je pomor riba i ulazak marinskih vrsta u jezero.

Zašto jezero stari?

– Odlučili smo istražiti sezonske promjene u mikrobnoj zajednici Vranskog jezera jer je njezina stabilnost ključna za uspostavljanje ravnoteže unutar čitavog jezera. Htjeli smo utvrditi postoji li veza između prisutne otopljene organske tvari u jezeru, fitoplanktonske zajednice koja ju proizvodi i bakterija koje se njome hrane. Uzorkovanje smo proveli na dvije točke kako bismo prikupili informacije o promjeni mikrobiološke zajednice koje bi mogle biti uzrokovane potencijalnom salinizacijom i agronomskom aktivnošću. Koristili smo visoko-protočnu metodu sekvenciranja okolišne DNA kako bi okarakterizirali bakterijsku zajednicu i mikrobne eukariote te specifične metode analize masenim spektrometrom za karakterizaciju otopljene organske tvari. Kao indikator primarne produkcije, odredili smo klorofil A, pojašnjava Lorena Selak, prva autorica na radu i doktorandica u Laboratoriju za procese taloženja IRB-a.

Dodaje kako se na temelju distribucije otopljene organske tvari i njezine molekulske kompozicije, utvrdilo da je Vransko jezero visoko-produktivno i ne ovisi o unosu organske tvari iz vanjskih izvora. Mikrobne zajednice vodenog stupca su međusobno povezane autohtonom proizvodnjom organske tvari koja je najviša u ljetnim mjesecima. Produžena suša i intenzivno navodnjavanje su uzrokovali precipitacijsko-evaporacijsku neravnotežu zbog koje je, s jedne strane, došlo do povećanja potencijalno štetnih cijanobakterija, a s druge, do ulaska morske vode i pojave marinskih vrsta unutar mikrobnih eukariota i bakterija. U slučaju da se ovakve promjene povećaju u intenzitetu, razgradnja organske tvari mogla bi smanjiti i ubrzati eutrofikaciju okoliša odnosno starenje vodenih ekosustava, zaključuje Selak.

Ubrzavanje tisućljetnog procesa

Taj proces u normalnim okolnostima u prirodi traje tisućama godina, ali se uslijed različitih okolišnih promjena u vodenom ekosustavu te utjecaja aktivnosti čovjeka proces eutrofikacije okoliša skraćuje na samo nekoliko godina. U procesu eutrofikacije vodenih sustava intenzivno rastu alge, smanjuje se količina kisika i postupno izumiru životinjske vrste, a vodeni ekosustavi, obično jezera, mijenjaju boju u tamnozelenu i smeđu.

– Pomoću rezultata koje smo dobili možemo reći da postoji velika potreba za produbljivanjem razumijevanja mikrobne zajednice i njihovog odgovora na intenzivne promjene u slatkovodnim ekosustavima koji su iznimno rijetki i vrijedni izvori u obalnim područjima Mediterana,” zaključio je Sandi Orlić, voditelj istraživanja i dopisni autor na radu.

Ovo istraživanje nastalo je kao međunarodna suradnja Liebniz instituta u Njemačkoj, Hrvatskih voda te Prirodoslovnog-matematičkog fakulteta u Zagrebu, a djelomično je financirano projektima STIM-REI, DNKAVODA te projekta Hrvatske zaklade za znanost. Rad je objavljen u uglednom časopisu ‘Environmental Biology‘.