Los lagos, las lagunas y las charcas son ecosistemas bien delimitados, acuáticos y de fácil descripción.
Contienen siempre zonas aeróbicas y anaeróbicas. Estas zonas se encuentran también en la mayoría de los suelos. Mientras que en los suelos están enormemente próximas en un espacio muy pequeño, y por tanto son difíciles de investigar, en las zonas correspondientes a los lagos son mucho mayores y fácilmente analizables.
La situación física del agua tiene una gran influencia en los procesos biológicos en lagos y lagunas. La mayor densidad del agua se alcanza a los 4° C. Al aumentar la profundidad se modifica la temperatura de las aguas y puede darse una estratificación estacional más o menos estable. La estratificación se presenta en dos tipos de lagos.
Un tipo está representado por los lagos de agua dulce de las zonas templadas. En primavera se calienta por el Sol el agua fría de los lagos. La superficie está más caliente; tiene una densidad menor. Se denomina epilimnion. Flota sobre la capa de agua más fría, el hipolimnion. Una zona de transición, la termoclina o el metalimnion, separa ambas capas. La frontera entre las dos zonas puede ser muy precisa.
En los lagos profundos la estratificación puede permanecer durante todo el verano. Debido a los procesos degradativos consumidores de oxígeno, éste desaparece en el sedimento y el hipolimnion se convierte en anaeróbico. El epilimnion está en contacto con el oxígeno y se mezcla por el viento, permaneciendo generalmente aeróbico. Por ello, la estratificación tiene como consecuencia también un gradiente de las condiciones redox y de los parámetros químicos. Por ello a la termoclina se la denomina también quimioclina o capa de discontinuidad redox. En otoño se enfría el epilimnion.
Si la temperatura del epilimnion es inferior a la del hipolimnion puede darse una mezcla de las dos capas, favorecida por las tormentas otoñales. Esta mezcla de otoño acaba con la zonación. Esta circulación total anual tiene como consecuencia que las capas profundas de agua pasen a la zona superior y se enriquezcan de nuevo con oxígeno.
Además, las aguas profundas ricas en nutrientes se distribuyen de forma regular y homogénea. Los lagos con una circulación completa se denominan holomícticos. En invierno puede darse una estratificación inversa. Las aguas profundas tienen una temperatura de 4° C, y por encima se encuentra una capa de aguas más frías, que tiene una densidad menor, y posiblemente una capa de hielo. Si la temperatura del agua superior supera en primavera los 4° C desaparece la estratificación.
Si el agua profunda rica en nutrientes llega a la superficie, tiene lugar un crecimiento masivo de cianobacterias ("floración"). El grado de transformaciones y de producción biológica depende del grado trófico (contenido de nutrientes) de las aguas; en los lagos eutróficos las transformaciones antes mencionadas son muy aparentes, en los lagos oligotróficos sólo se intuyen.
Los lagos meromícticos y amícticos se diferencian de los holomícticos en que en ellos sólo se da una mezcla parcial, o no se da en absoluto, por lo que se establece un hipolimnion anaeróbico estable ("monimolimnion") y que se mantiene independientemente de la estación del año. Estas estratificaciones permanentes se dan en lagos tropicales, en los que las aguas superficiales bajan a temperaturas por debajo de la de las aguas profundas. Los lagos meromícticos se encuentran también en las zonas templadas. La estabilidad de la estratificación se favorece, la mayoría de las veces, por un elevado contenido salino de las aguas profundas o por particularidades geográficas.
En el ejemplo del lago holomíctico se pueden indicar los procesos biológicos que conducen a la estratificación estival y que perduran durante varios meses. En el epilimnion iluminado el fitoplancton (diatomeas, flagelados, algas verdes, cianobacterias) produce biomasa. Por lo general del entorno llegan al lago otras cantidades de material orgánico. Una parte de esta materia orgánica (sobre todo los componentes que contienen celulosa) se hunde hasta el fondo del lago y allí es descompuesta. Durante la degradación aeróbica inicial se consume oxígeno y el sedimento se vuelve anaeróbico.
La degradación anaeróbica tiene como consecuencia la formación de productos orgánicos de fermentación y de H2S, H2, CO2 y CH4. Como no tiene lugar ninguna convección, estos productos pasan muy lentamente de los sedimentos al agua. Únicamente el metano, como principal producto final de la cadena alimentaria anaeróbica en el sedimento, se libera en forma de burbujas de gas. En su camino a través del agua hasta la superficie una parte del metano se disuelve y es oxidado por las bacterias aeróbicas consumidoras de metano.
Debido a la rápida distribución del metano y al crecimiento de las bacterias oxidadoras del metano se consume rápidamente el oxígeno en el hipolimnion. Por último, todo el hipolimnion queda libre de oxígeno. Una vez el hipolimnion se ha convertido en anaeróbico se inician los procesos microbianos anaeróbicos en el agua. Los primeros productos de fermentación son utilizados en la reducción del nitrato y el sulfato. La cantidad predominante de sulfuro de hidrógeno se produce por reducción del sulfato en el agua libre. El hipolimnion y la quimioclina son los medios perfectos para las bacterias anaeróbicas.
Cuando hay sulfuro de hidrógeno y la intensidad luminosa lo permite, crecen por debajo de la quimioclina las bacterias rojas del azufre y las bacterias verdes del azufre formando una segunda capa de producción primaria de biomasa. En esta zona se encuentran especies que poseen vacuolas gaseosas como Lamprocystis, Amoebobacter, Thiodictyon, Thiopedia, Pelodictyon y Ancalochloris, así como especies móviles por flagelos de los géneros Chromatium y Thiospirillum.
La productividad en cuanto a biomasa por la fotosíntesis anoxigénica es considerable; esto se pone de manifiesto por el número de ciliados, copépodos y cladóceros que se desarrollan en la zona inmediatamente superior de la quimioclina alimentándose allí de las bacterias fototrofas. el sulfato producido por las bacterias rojas del azufre es reducido rápidamente a sulfuro de hidrógeno, actuando seguramente productos de excreción de las bacterias fototrofas como dadores de hidrógeno para las bacterias reductoras del sulfato.
El metalimnion se caracteriza también por una intensa actividad biológica. En él se desarrollan algunas cianobacterias, capaces de soportar el sulfuro de hidrógeno y las condiciones anaeróbicas, entre ellas Oscillatoria limnetica..a2pb{position:absolute;clip:rect(460px,auto,auto,450px);}what do you do when cialis doesnt work