Chemismus

Při absenci jakýchkoliv živých organismů by jezerní voda obsahovala velké množství  chemických  látek  pocházejících ze zvětrávání půd a hornin v povodí jezera, z atmosféry i z jeho dna. Chemické složení jezera je v podstatě výsledkem kombinace jeho klimatu (který ovlivňuje jeho hydrologické vlastnosti) a geologickými podmínkami podloží. Každé jezero má určitou iontovou rovnováhu tří hlavních aniontů a čtyř hlavních kationtů (viz tab. ).

Rovnováha iontů ve  sladkovodním jezeru

Anionty

%

Kationty

%

HCO3-

73

Ca2+

63

SO42-

16

Mg2+

17

Cl-

10

Na+

15

 

 

K+

4

další

< 1

další

< 1

Tab. Geografická variabilita koncentrací hlavních rozpuštěných prvků (mg/l) v původních sladkovodních jezerech na nejběžnějších typech hornin (v závorkách korekce pro mořskou vodu μeq/l). Vodivost je v μS/cm, Sio je v μmol/l (v závorkách). ND znamená neurčeno

Zdroj: Meybeck et al., 1989

Tyto ionty se obvykle vyskytují v koncentracích v řádu mg/l (ppm, parts per million), kdežto další ionty, jako např. z živin fosforečnany, dusičnany a amoniak, mají koncentraci μg/l (ppb, parts per billion).

Jezera s vysokou koncentrací iontů vápníku (Ca2+) a hořčíku (Mg2+) nazýváme jezera s tvrdou vodou a jezera s jejich nízkými koncentracemi mají vodu měkkou. Koncentrace dalších iontů, zejména hydrogenuhličitanů, jsou úzce korelovány s koncentrací iontů, způsobující tvrdost vody (hlavně Ca2+). Koncentrace iontů v jezeře ovlivňuje jeho schopnost asimilovat znečišťující látky a udržovat živiny v rozpuštěném stavu. Například o uhličitanu vápenatém (CaCO3) ve formě vapenitého slínu je známo, že může vysrážet z vody fosforečnany.

Celkové množství iontů ve vodě se nazývá TDS (Total Dissolved Salts – celkové množství rozpuštěných solí). Jak TDS, tak relativní množství různých iontů (neboli jejich poměry) mají vliv na druhové složení společenstev organismů, která v jezeře nejlépe přežívají. Kromě toho tyto dvě charakteristiky také ovlivňují mnoho důležitých chemických reakcí, které ve vodě probíhají.

Jednotlivé ionty mohou být ve vodě různě distribuovány, což na příkladu některých kovů ilustruje následující graf. 

Obr. Vertikální distribuce železa, manganu a stopových kovů ve stratifikovaném Schäfferově jezeře

(4,5ha velké znečištěné jezero v Berlíně). Podíl rozpuštěných kovů je nalevo od svislice, podíl kovů ve formě částic zase napravo. Oxyklina se nacházela v metalimnionu mezi 3-4m. Všimněte si vysoké koncentrace rozpuštěného manganu v hypolimniu, nízkých koncentrací rozpuštěného železa, variability koncentrací a rozpustnosti stopových kovů a rozdílů rozpuštěných a částicových podílů stopových kovů v epilimnionu a hypolimnionu.

Zdroj: Gungel and Straka, 1986

Lidská činnost může mít na chemismus jezer významný vliv. Rozsáhlé zásahy do krajiny způsobují vyšší erozi a vyluhování následkem odstranění vegetačního pokryvu, obnažení půdy a zrychlení odtoku povrchové vody. Hnojiva, odpadní vody a městské splašky po prudkých bouřích dodávají do vody mikroživiny jako fosfor a dusík, hlavní ionty jako sodík a draslík a také, v případě splachů ze silnic a parkovišť, oleje a těžké kovy. Emise motorových vozidel, elektrárny a průmyslové podniky, spalující fosilní paliva, a mnohé další zdroje znečištění produkují velké množství sloučenin, které ovlivňují složení jezerní vody.

Z nich jsou zřejmě nejlépe prozkoumány ionty H+ (hydrogenový iont, indikující kyselost), SO42- (sírany) a NO3- (dusičnany), které souvisejí s kyselými dešti. Dalším důležitým polutantem, který ovlivňuje vodní ekosystémy, je rtuť (Hg), která se může akumulovat v potravním řetězci, kontaminovat ryby a stát se hrozbou i pro člověka.