Os microorganismos podem causar a mistura da água do lago? A resposta dada por estudos anteriores é não, desde o movimento de pequenos, bactérias de natação lenta não são suficientes para perturbar a estratificação da água do lago induzida por diferenças em, por exemplo, temperatura ou salinidade.

Um novo estudo agora mostra que os microrganismos podem de fato causar a mistura de camadas de água relativamente espessas, não diretamente - por propulsão - mas indiretamente:se um grande número de pequenos organismos que são mais densos que a água se acumulam localmente, a densidade da água aumenta e a água mais pesada afunda, carregando os organismos com ele. Isso leva à mistura de massas de água, com trocas químicas e físicas. A natação ascendente ativa é necessária para manter este processo de mistura, que os pesquisadores chamam de "bioconvecção".

O grupo de pesquisa internacional liderado por Eawag demonstrou a ocorrência de bioconvecção, pela primeira vez, não apenas em experimentos de laboratório, mas no Lago Cadagno (cantão do Ticino). Aqui, bactérias da espécie Chromatium okenii são capazes de misturar camadas de água com espessura de até 2 metros. As bactérias são encontradas principalmente em águas anóxicas, formando uma espessa camada a uma profundidade de cerca de 12 metros no Lago Cadagno. Nesta camada, usando métodos automatizados desenvolvidos para monitoramento microbiológico da água, os cientistas observaram mais de dez mil organismos flagelados por mililitro (ou seja, mais de dez bilhões por metro cúbico).

As bactérias nadam para cima em direção à luz, mas apenas no que diz respeito à interface entre as águas oxic e anóxicas. As células bacterianas que se acumulam abaixo desse limite aumentam a densidade da água em alguns por mil. Isso é suficiente para fazer com que a água mais pesada afunde, iniciar o processo de mixagem (veja os gráficos). Como resultado, durante os meses de verão, parâmetros como temperatura ou salinidade a uma profundidade de cerca de 11-13 metros são considerados homogêneos, em vez de diminuir constantemente ou aumentar com a profundidade conforme o esperado.

Para o primeiro autor Tobias Sommer, um cientista ambiental, os resultados do estudo são intrigantes:"Assim como as espécies que investigamos, muitos outros organismos são capazes de conduzir a bioconvecção. Portanto, este fenômeno - anteriormente subestimado - é presumivelmente comum e relevante para a ecologia de lagos e oceanos, por exemplo, no caso de proliferação de algas. "