Vesipatsaassa bakteereita on aina joitakin miljoonia millilitrassa. Toisaalta pohjasedimentin pintakerroksessa bakteerisoluja voi olla jopa kymmeniä tai satoja miljoonia kuutiosenttimetriä kohden. Bakteerit voidaan jakaa kahteen ryhmään niiden energianhankintatavan mukaan, ne voivat olla omavaraisia eli autotrofeja tai toisenvaraisia eli heterotrofeja.
Omavaraiset bakteerit
Bakteerien omavaraisuus voi olla yhteyttämiseen eli auringon valoenergiaan perustuvaa tai kemoautotrofiaa, jossa energiaa saadaan kemiallisten yhdisteitten hapetuksesta. Yhteyttämiseen perustuvaa energiataloutta ylläpitävät syanobakteerit eli sinilevät. Pienet sinilevät ja bakteerit ovat pikoplanktonia (0.2-2.0 µm).
Kemoautotrofiset bakteerit vastaavat esimerkiksi typen nitrifikaatiosta vesipatsaassa ja pohjilla. Autotrofisia bakteereita tavataan sekä hapellisissa että hapettomissa oloissa, kuitenkin vain kemoautotrofialla on merkitystä vähähappisissa ympäristöissä. Metaanibakteerit saattavat esim. tietyillä kumpuamisalueilla toimia pohjanläheisissä vesissä niin tehokkaasti, että runsashappisessa pintavedessäkin on mitattavissa korkeita metaanipitoisuuksia.
Toisenvaraiset bakteerit
Toisenvaraiset bakteerit hankkivat energiansa joko hajottamalla eloperäistä eli orgaanista ainesta tai sitomalla liuenneita yhdisteitä vesimassasta. Hapettomissa tai alhaisen happipitoisuuden oloissa käymisreaktiot, rikin pelkistys ja denitrifikaatio tuottavat bakteereille energiaa. Vaikka ne ovat kaikki tehottomia energiantuotantotapoja, varsinkin denitrifikaatio on keskeinen prosessi typpiravinteen kierrossa vesiekosysteemeissä. Denitrifikaation kautta vesimassasta poistuu rehevöittävää typpeä kaasumaisessa muodossa.
Hapettomuutta havaitaan vesipatsaassa vain poikkeusolosuhteissa, ja silloinkin lähinnä pohjanläheisissä vesikerroksissa, sedimentissä tai suurissa eloperäisen aineksen kasaumissa eli aggregaateissa. Itämerellä pysyviä hapettomia alueita on vain syvänteissä, ajoittain hapettomuutta tavataan myös matalammilla pohjilla vesimassan vähentyneen sekoittumisen seurauksena.
Ylemmissä vesikerroksissa happitilanne on yleensä hyvä ja toisenvaraiset eli heterotrofiset bakteerit voivat perustaa energianhankintansa hengitysprosesseihin, joissa hyötysuhde on aina paras mahdollinen ja kasvu, sekä sitä kautta lisääntyminen, optimaalista. Bakteerit ottavat soluseinänsä läpi yhdisteitä sekä passiivisesti että erilaisten aktiivisten kalvoprosessien avulla. Soluun otetaan vain liuenneita pienimolekyylisiä yhdisteitä, joten monimutkaiset yhdisteet täytyy pilkkoa pienempiin osiinsa bakteerisolun ulkopuolella. Hajottaminen tapahtuu erilaisten solunulkoisten entsyymireaktioiden avulla.
Lisää aiheesta
- Bakteerit (Wikipedia)
