Etusivulle
Itämeren yleispiirteet
Itämeren historia
Lajisto ja elinympäristöt
Itämeri ja ihminen
Meriluonnon harrastaminen
Aaltojen alla -kirja
Lisätietoja


 

RAVINNEKIERROT



Ravinnekierron perustana on kiviaineksen rapautuminen, joka alkaa heikosti happaman sadeveden ja kiven kemiallisesta reaktiosta. Suomen kallioperän graniitti siten hajoaa vääjäämättä saveksi. Rapautumisen tuloksena kallioperää peittää maannos, maakerros. Maannoksesta liukenee veteen ja imeytyy kasveihin ravinteita, jotka liikkuvat sateen ja ravintoketjun mukana. Sateen mukana ravinteet siirtyvät paikasta toiseen jokien tai pohjavesien virtausten avulla, ravinteet voivat myös siirtyä kaasuuntumalla ilmaan. Ilmassa tuulet kuljettavat ravinteita maalta merelle ja mereltä maalle. Myös eläinten mukana voi kulkeutua suuria määriä ravinteita paikasta toiseen.



Ravinteiden alkuperä



Ekosysteemi on eliöyhteisön ja sen elottoman ympäristön muodostama kokonaisuus jossakin tietyssä paikassa. Tasapainoisessa ekosysteemissä ravinteita tulee ja niistä poistuu yhtä paljon. Jos ravinteita tulee enemmän kuin lähtee, ne varastoituvat biomassaan. Meressä ravinteet poistuvat lähinnä varastoitumalla eli sedimentoitumalla pohjaan.

Ravintoverkko kuvaa eliöiden vuorovaikutusta, sitä miten ravinteet ja energia kulkevat eliöyhteisössä. Meriekosysteemissä kasviplankton tuottaa ravinteita ja energiaa yhteyttämällä auringon valosta. Kasviplankton on ravintoketjun alin taso, sitä hyödyntävät eläinplankton ja pedot. Kasvinsyöjät eli laiduntajat syövät kasveja ja hankkivat siten tarvitsemansa energian, lihansyöjät eli saalistajat puolestaan syövät kasvinsyöjiä. Kasveista ja kasvin- ja lihansyöjistä sekä hajottajista tulee kuoltuaan kuollutta orgaanista aineista, detritusta, jota hajottajat eli detritivorit hajottavat. Samat lajit tai yksilöt voivat vaihtaa ekologista rooliaan eri aikoina.

Eläinten saalistustapa ja saaliit vaihtelevat eläinten elämänvaiheen mukaan; poikasena kalat syövät pienempää eläinplanktonia kuin aikuisina. Erikoiset vuorovaikutussuhteet ovat saaneet omat nimensä: symbioosi ja loisiminen. Symbioosissa kaksi eliölajia elää molempia hyödyntävässä suhteessa. Loinen eli parasiitti taas elää toisen eliön kustannuksella ja haittaa sen elämää.



Ravintoverkko



Myös jotkut bakteerit pystyvät käyttämään hyväkseen veteen liuennutta orgaanista ainesta. Näistä bakteereista ravintonsa puolestaan saavat jotkut alkueläimet ja sitten eläinplankton. Tätä ravinteiden kiertotapaa sanotaan mikrobisilmukaksi. Mikrobisilmukka on tärkeä ravinteiden pyörittäjä runsasravinteisessa ympäristössä ja lämpimänä keskikesänä.



Mikrobisilmukka



Veden kierto maapallon mittakaavassa

Haihtuminen ja kasvien hengitys tuottaa vettä ilmaan, sateella vesi tiivistyy ilmasta maahan. Sadevesi virtaa jokia pitkin mereen, josta se taas haihtuu. Mereltä maalle puhaltavien tuulten mukana vesi palaa taas sateeksi ja maahan. Meren yläpuolella haihtunut vesi tiivistyy ja sataa takaisin mereen.



Veden kierto



Hiilen kierto

Yhteyttävät kasvit sitovat ilman hiilidioksidia. Kasvinsyöjät ja pedot ottavat osan kasvien tuotannosta ja palauttavat osan hiilestä hengityksessään ilmaan ja kiertoon. Hajottajat palauttavat kuolleiden kasvien ja eläinten hiilen jälleen kiertoon tai sitovat sen kuollessaan sedimenttiin, jolloin se poistuu kierrosta (öljy, kivihiili).



Hiilen kierto



Typen kierto

Typpi on kaikkien proteiinien rakenneosa, siksi se on eliöille välttämätöntä. Vaikka ilmakehässä on 78 % typpeä, pystyvät vain jotkut levät ja bakteerit hyödyntämään ilmakehän typpeä. Maaperän typensitojamikrobit sitovat ilmasta typpeä muotoon, jota kasvit voivat käyttää hyväkseen. Pääosin typpi kiertää luonnossa siten, että molekulaarinen typpi (N2) muuttuu ammoniakiksi (NH3), joka muuttuu nitriitiksi (NO2), joka muuttuu nitraatiksi (NO3), joka sitoutuu aminohappoihin ja edelleen proteiineihin.

Vedessä typpi esiintyy molekulaarisena typpenä, ammoniakkina, nitriittinä, nitraattina, liuenneina orgaanisina yhdisteinä ja orgaanisessa hiukkasaineksessa. Sinilevät voivat sitoa typpikaasua pelkistämällä(ammonifikaatio) ilmakehän typpeä ammoniakiksi, josta mikro-organismit hapettavat nitraattia (nitrifikaatio). Mikro-oganismit saavat prosessista energiansa. Denitrifikaatiossa nitraatit muuntuvat takaisin typpikaasuksi mikro-organismien välittämissä reaktioissa. Prosessi voi tapahtua hapellisissa tai hapettomissa oloissa sekä maaperässä, vesistöissä että sedimenteissä.

Ihmisperäinen typpilannoitus ja polttoprosessit ovat yli kaksinkertaistaneet luonnollisen typen kierron. Keinolannoiteperäinen typpioksiduuli N2O on hiilidioksidin ja metaanin jälkeen kolmanneksi tärkein ihmisperäinen kasvihuonekaasu. Typpi on perustuotantoa rajoittava ravinne, joten typen määrän kasvu rehevöittää Itämerta.



Typen kierto



Hapen kierto

Ilmakehän happi on pääasiassa kasvien ja levien yhteyttämää. Happea kuluu eläinten hengitykseen ja tulivuorista vapautuvien kasvujen ja kallioperän hapettumiseen. Fossiilisiin polttoaineisiin perustuva energiantuotanto ja liikenne kuluttavat happea polttaessaan hiiliyhdisteitä.



Hapen kierto



Fosforin kierto

Fosfori on sitoutunut maaperään ja vesiin, sitä ei ole ilmakehässä. Fosfori esiintyy luonnossa pääasiassa ortofosfaattina PO43-, kalsium-, alumiini- ja rautafosfaatteina sekä orgaanisina yhdisteinä. Fosfaatit liukenevat huonosti. Ravintoketjussa fosfori imeytyy maaperästä kasveihin ja niistä ravintoketjun ylemmille tasoille. Kaikki eliöt tarvitsevat fosforia energiatalouden ylläpitoon, se on solujen polttoainetta. Hiukkasmateriaalin mukana fosfaattia vajoaa sedimentteihin varsinkin hapettavissa olosuhteissa rautayhdisteinä, ferrifosfaattina ja ferrihydroksidi-fosfaattikompleksina. Fosfaatin pitoisuudet pohjanläheisissä vesikerroksissa vaihtelevat happiolosuhteiden mukaan. Hapetus-pelkistyspotentiaalin laskiessa ferriyhdisteet pelkistyvät ferroyhdisteiksi, ja niiden fosfaatit muuttuvat liukoisiksi yhdisteiksi ja vapautuvat veteen.

Fosforia pääsee vesistöihin rapautumisen, valunnan ja sedimentaation myötä. Kaksi kolmasosaa vesistöihin valuvasta fosforista on peräisin ihmisen toiminnasta. Vesistöissä fosforin puute rajoittaa usein perustuotantoa eli kasviplanktonin toimintaa. Lisääntynyt fosforin määrä näkyykin runsaina leväkukintoina.




>> Sivun alkuun