Kan mikroorganismer orsaka att sjövatten blandas? Svaret från tidigare studier är nej, sedan rörelsen av små, långsamt simmande bakterier räcker inte för att störa skiktningen av sjövatten som orsakas av skillnader i, till exempel, temperatur eller salthalt.

En ny studie visar nu att mikroorganismer verkligen kan orsaka blandning av relativt tjocka vattenlager, inte direkt – genom framdrivning – utan indirekt:om ett stort antal små organismer som är tätare än vatten ackumuleras lokalt, vattnets densitet ökar och det tyngre vattnet sjunker, bära med sig organismerna. Detta leder till blandning av vattenmassor, med kemiska och fysikaliska utbyten. Aktiv simning uppåt krävs för att bibehålla denna blandningsprocess, som forskarna kallar "biokonvektion".

Den internationella forskargruppen som leds av Eawag demonstrerade förekomsten av biokonvektion, för första gången, inte bara i laboratorieexperiment, men i Lake Cadagno (kantonen Ticino). Här, bakterier av arten Chromatium okenii kan blanda vattenlager med en tjocklek på upp till 2 meter. Bakterierna finns särskilt i syrefria vatten, bildar ett tjockt lager på ett djup av cirka 12 meter i sjön Cadagno. I detta lager, använda automatiserade metoder utvecklade för mikrobiologisk vattenövervakning, forskarna observerade över tiotusen av flagellatorganismerna per milliliter (dvs. mer än tio miljarder per kubikmeter).

Bakterierna simmar uppåt mot ljuset, men bara så långt som gränssnittet mellan oxiska och anoxiska vatten. Bakteriecellerna som ackumuleras under denna gräns ökar vattnets densitet med några promille. Detta är tillräckligt för att få det tyngre vattnet att sjunka, initiera blandningsprocessen (se grafik). Som ett resultat, under sommarmånaderna, parametrar som temperatur eller salthalt på ett djup av cirka 11–13 meter har visat sig vara homogena, snarare än att stadigt minska eller öka med djupet som förväntat.

För förstaförfattaren Tobias Sommer, en miljövetare, resultaten av studien är spännande:"Som arterna vi undersökte, många andra organismer kan driva biokonvektion. Så detta fenomen - tidigare undervärderat - är förmodligen vanligt och relevant för sjö- och havsekologi, till exempel vid algblomning."