¿Pueden los microorganismos hacer que se mezcle el agua del lago? La respuesta dada por estudios previos es no, desde el movimiento de los pequeños, Las bacterias que nadan lentamente no son suficientes para perturbar la estratificación del agua del lago inducida por diferencias en, por ejemplo, temperatura o salinidad.

Un nuevo estudio ahora muestra que los microorganismos pueden causar la mezcla de capas de agua relativamente gruesas, no directamente, por propulsión, sino indirectamente:si un gran número de organismos pequeños que son más densos que el agua se acumulan localmente, la densidad del agua aumenta y el agua más pesada se hunde, llevando los organismos consigo. Esto conduce a la mezcla de masas de agua, con intercambios químicos y físicos. Se requiere natación ascendente activa para mantener este proceso de mezcla, que los investigadores llaman "bioconvección".

El grupo de investigación internacional dirigido por Eawag demostró la ocurrencia de bioconvección, por primera vez, no solo en experimentos de laboratorio, pero en el lago Cadagno (cantón de Ticino). Aquí, Las bacterias de la especie Chromatium okenii son capaces de mezclar capas de agua con un espesor de hasta 2 metros. Las bacterias se encuentran particularmente en aguas anóxicas, formando una capa gruesa a una profundidad de alrededor de 12 metros en el lago Cadagno. En esta capa, utilizando métodos automatizados desarrollados para el control microbiológico del agua, los científicos observaron más de diez mil organismos flagelados por mililitro (es decir, más de diez mil millones por metro cúbico).

Las bacterias nadan hacia la luz, pero sólo en lo que respecta a la interfaz entre aguas óxicas y anóxicas. Las células bacterianas que se acumulan por debajo de este límite aumentan la densidad del agua en unas pocas por mil. Esto es suficiente para hacer que el agua más pesada se hunda, iniciando el proceso de mezcla (ver gráficos). Como resultado, durante los meses de verano, parámetros como la temperatura o la salinidad a una profundidad de entre 11 y 13 metros son homogéneos, en lugar de disminuir o aumentar constantemente con la profundidad como se esperaba.

Para el primer autor Tobias Sommer, un científico ambiental, los resultados del estudio son intrigantes:"Además de las especies que investigamos, muchos otros organismos son capaces de impulsar la bioconvección. Entonces, este fenómeno, previamente subestimado, es presumiblemente común y relevante para la ecología de lagos y océanos. por ejemplo, en el caso de las floraciones de algas ".