Rozpuštěný kyslík

Biologická aktivita dosahuje vrcholu na jaře a v létě, kdy je intenzita fotosyntézy podporována vysokou intenzitou slunečního záření. Většina jezer v mírném pásu je navíc v létě stratifikována, a kombinace této teplotní stratifikace a biologické aktivity má za následek charakteristické chemické složení vody. Obr. …. znázorňuje typické sezónní změny v obsahu rozpuštěného kyslíku (DO – dissolved oxygen) a teploty. Horní stupnice na každém grafu popisuje úroveň kyslíku v mg/l, spodní stupnice pak teplotu ve stupních Celsia. Na jaře a na podzim je vodní sloupec jak oligotrofních tak eutrofních jezer rovnoměrně a důkladně promíchaný a voda má všude stejné vlastnosti. Během letní stratifikace (stagnace) se začínají podmínky v jednotlivých vrstvách odlišovat.

Zdroj: Wetzel, 1975

Koncentrace rozpuštěného kyslíku v epilimnionu zůstává po celé léto vysoká díky fotosyntéze a také difuzi z atmosféry. Podmínky v hypolimnionu se však liší podle stupně trofie. V eutrofních (produktivnějších) jezerech koncentrace DO v hypolimnionu během léta klesá, protože je odstřižen ode všech zdrojů kyslíku, zatímco organismy dále respirují a kyslík spotřebovávají. Vrstva u dna jezera a dokonce i celý hypolimnion se mohou stát anoxickými, tzn. zcela bez obsahu kyslíku. V oligotrofních jezerech dovoluje nízká biomasa řas pronikání světla do větší hloubky a také v nich probíhá méně rozkladných procesů. Řasy mohou růst ve vodním sloupci relativně hlouběji a na dekompozici se spotřebuje méně kyslíku. Koncentrace DO tak může narůstat spolu s hloubkou a to i pod termoklinou, kde je v chladnější vodě větší zůstatek DO po jarní cirkulaci (ve studené vodě je kyslík lépe rozpustný). V extrémně hlubokých a neproduktivních jezerech může DO zůstávat v celém vodním sloupci po celý rok ve velmi vysokých koncentracích, blížících se 100% saturaci. Tyto rozdíly mezi eutrofními a oligotrofními jezery se obvykle ztrácejí s podzimní cirkulací.

V zimě mají oligotrofní jezera obvykle všude uniformní podmínky. Pod ledových příkrovem eutrofních jezer se však může vytvořit zimní stratifikace koncentrace DO. Je-li na povrchu ledu malá či žádná vrstva sněhu, která by blokovala sluneční záření, fytoplankton a některá makrofyta mohou dále fotosyntetizovat, a výsledkem je malý nárůst DO přímo pod ledem. Když ale mikroorganismy pokračují v rozkladu organického materiálu v hlubší vodě a v sedimentech, spotřebovávají kyslík a DO se vyčerpává. Ledový pokryv zabraňuje přísunu kyslíku z atmosféry a když se led pokryje sněhem, začne být i málo světla na fotosyntézu. Takovéto podmínky mohou vést k vysoké zimní mortalitě ryb. Nízký DO ve vrstvě vody těsně nad sedimenty dna může dále akcelerovat zhoršování kvality vody, protože když poklesne hladina DO pod 1 mg/l, nastanou na rozhraní voda-sediment chemické procesy, způsobující vyluhování fosforu ze sedimentů. Když se na jaře voda promíchá, tento nový fosfor a také amoniak, vznikající v blízkosti dna, nastartuje zvýšený růst řas.