Στήλη Winogradsky

Πειραματική Πορεία:

-Συλλογή λάσπης από την λίμνη Παμβώτιδα

-Ανάμιξη της λάσπης με υλικά εμπλουτισμού:

•      1 αυγό (κρόκος + ασπράδι)
•      Κομμάτια εφημερίδας
•      Ξερά φύλλα δένδρου

-Προσθήκη της λάσπης μέχρι τα 2/3 της στήλης. Το υπόλοιπο συμπληρώθηκε με νερό της λίμνης
-Η στήλη καλύφθηκε με διαφανής μεμβράνη
-Η στήλη τοποθετήθηκε σε εξωτερικό χώρο σε συνθήκες εξωτερικού περιβάλλοντος σε σχετικά φωτεινό μέρος.

                                                                Φωτοφραφία 1. 1η Ημέρα

 Την πρώτη μέρα του πειράματος παρατηρείται ο διαχωρισμός της υγρής φάσης (νερό της λίμνης) από την στερεή (λάσπης της λίμνης). Στην υγρή φάση παρατειρείται έντονη θολερότητα αλλά όχι αξιοσημείωτη οσμή.

                                                               Φωτογραφία 2. 17η Ημέρα

Την 17η μέρα μετά την έναρξη του πειράματος παρατηρείται ότι το χρώμα του υγρού έχει αλλάξει σε μαύρο, όπως επίσης και αυτό του ιζήματος, στην επιφάνεια του υγρού παρατηρείται ένα κίτρινο στερεό επίστρωμα και η οσμή έγινε πιο έντονη. Η αλλαγή του χρώματος ίσως οφείλεται στη δραστηριότητα των αποδομητών.

                                                                 Φωτογραφία 3. 35η Ημέρα

Μετά από 35 μέρες παρατηρείται ότι το χρώμα του υγρού είναι σκούρο καφέ-κόκκινο, στην επιφάνεια δημιουργήθηκε ένα αχνό πράσινο επίστρωμα, το ίζημα είναι μαύρο και η οσμή εντονότερη. Φαίνεται πως εκτός των φωτοσυνθετικών βακτηρίων που αναπτύσσονται στην επιφάνεια, ξεκινά και η ανάπτυξη των μικροοργανισμών στην μικροαερόφιλη και αναερόβια ζώνη, όπως τα πορφυρά μη θειικά βακτήρια και τα πορφυρά θειοβακτήρια.

                                                               Φωτογραφία 4. 42η Ημέρα

Μετά από 42 μέρες παρατηρείται ότι το υγρό έχει πιο έντονο κόκκινο χρώμα, στην επιφάνεια υπάρχει πιο παχύ πράσινο επίστρωμα, το ίζημα είναι μαύρο και η οσμή πολύ έντονη. Η ανάπτυξη των φωτοσυνθετικών μικροοργανισμών της επιφάνειας και των πορφυρών βακτηρίων της μικροαερόφιλης και αναερόβιας ζώνης συνεχίζεται.

                                                              Φωτογραφία 5. 52η Ημέρα

Παρατηρείται πάλι έντονο κόκκινο χρώμα στο υγρό, παχύ πράσινο επίστρωμα στην επιφάνεια, μαύρο ίζημα και έντονη οσμή.

                                                Φωτογραφία 6. 72η Ημέρα (πλευρά προς τον ήλιο) 

 Παρατηρείται έντονο πράσινο επίστρωμα στην επιφάνεια αλλά και έντονη πράσινη ζώνη ανάμεσα στο κόκκινο υγρό και το μαύρο ίζημα. Πιθανόν να αναπτύχθηκαν πράσινα θειοβακτήρια.

                                                    Φωτογραφία 7. 72η Ημέρα (πλευρά προς το σκοτάδι)

Στην πλευρά που δεν χτυπούσε ο ήλιος της ίδιας φωτογραφίας παρατηρείται ότι η πράσινη ζώνη ανάμεσα στο υγρό και το ίζημα δεν υπάρχει και το υγρό παρουσιάζει πιο σκούρο χρώμα, προς το μαύρο. Άρα, ίσως ευθύνεται η ελάχιστη ακτινοβολία του ήλιου που φτάνει στο σημείο αυτό.

Η εξέλιξη της στήλης Winogradsky φαίνεται συνοπτικά στη παρακάτω εικόνα.

Ανακεφαλαιώνοντας, υπόθεση που κάνουμε για την ανάπτυξη των μικροοργανισμών στην στήλη μας είναι η εξής:

Εφόσον στα κατώτερα στρώματα της στήλης επικρατούν αναερόβιες συνθήκες ευνοείται η ανάπτυξη αναεροβίων μικροοργανισμών, όπως είναι το Clostridium. Επειδή, ως υλικό εμπλουτισμού χρησιμοποιήθηκε εφημερίδα, οι μικροοργανισμοί αυτοί αξιοποιούν αυτή την πηγή κυτταρίνης και τη διασπούν σε μόρια γλυκόζης που χρησιμοποιούνται ως πηγή ενέργειας από άλλους αναερόβιους μικροοργανισμούς. Επίσης, προστέθηκε αυγό ως υλικό εμπλουτισμού, και αφού είναι πηγή θείου, ευνοεί την ανάπτυξη πράσινων και πορφυρών θειοβακτηρίων, η οποία ευνοείται επίσης και από την παραγωγή H2S από τους αναερόβιους μικροοργανισμούς κατά τη ζύμωση. Στις ανώτερες ζώνες αναπτύσσονται πορφυρά μη θειϊκά βακτήρια (ζώνη κόκκινου χρώματος) ενώ στη μικροαερόφιλη ζώνη αναπτύσσονται μικροφύκη και φωτοσυνθετικοί μικροοργανισμοί του τύπου Beggiatoa. Στην επιφάνεια καταφέρουν και αναπτύσσονται φωτοσυνθετικά βακτήρια, λόγω της υψηλότερης συγκέντρωσης οξυγόνου που αξιοποιούν την ηλιακή ακτινοβολία, ενώ στα κατώτερα στρώματα που υπάρχει μεγαλύτερη συγκέντρωση υδροθείου αναπτύσσονται αναερόβια θειϊκά βακτήρια.

Τζώρτζια Ντι Λορέντσο, Έλενα Παπαδοπούλου