Introduktion

Vores grundvand bliver dannet af nedbør, der siver ned gennem jordlagene, og er så rent, at man ofte kan hente det op direkte fra boringen og sende det ud til dig, efter få mekaniske rensninger. På trods af alle de stoffer nedbøren kan opløse og tage med på sin vej mod grundvandsmagasinet. Vandet er blandt andet så rent fordi, der lever en masse bakterier i de øverste centimeter af jordlagene, i det der kaldes muldlaget. Disse bakterier nedbryder mange af de stoffer, som er fanget af nebøren i atmosfæren eller er blevet spredt ud på jordoverfladen. Jordpartikler kan også binde skadelige stoffer, så de ikke siver med regnvandet ned til grundvandet, men bliver bundet til jorden. Jo længere tid vandet er om at bevæge sig ned mod den mættede zone, hvor vandboringerne findes, desto længere tid har jorden til at filtrere giftstofferne ud. Hvis vandet derimod siver hurtigt ned, er der større risiko for at nogle af giftstofferne når ned til grundvandet.

• Baggrund
• Materialer og metode
• Resultater og analyse
• Fotosyntese og iltproduktion
• Grænsen mellem iltholdigt og iltfrit
• Iltfrie zoner

Baggrund

Man kan lave en jordbakteriesamfund i et patentglas eller i en plastflaske som et forsøg på at genskabe det naturlige miljø som bakterier lever i. På den måde kan man forsøge at tage en del af et ægte miljø og observere hvordan bakterier lever og udvikler sig i det. Eksperimentet udvikler sig ofte langsomt, og kan sagtens bruge måneder og år, før der sker store forandringer. Dette eksperiment kalder man også for en Winogradsky-søjle, efter en russisk mikrobiolog, som lavede disse forsøg tilbage i 1880erne. Det er altså næsten 150 år siden forskere begyndte alle lave den slags bakterieundersøgelser De kunne konstatere at der var forskel på hvilke bakterier der dominerede, hvis man ændrede på energikilder, temperatur, lys osv.

Materialer og metode

Opskriften er enkel. Man skal bruge:

• Et patenglas, syltetøjsglas eller en plastbeholder med klar plast. Det er vigtigt at der kan sættes låg
• Jord eller sand og vand fra naturen
• En organisk kulstofkilde. Det man tilføjer søjlen kan således være f.eks. avispapir, som indeholder plantefibre, eller sukker. 
• En svovlkilde er også en vigtig energikilde da nogle bakterier foretrækker svovl frem for kulbrinteforbindelser. Svovl kan tilføres med f.eks. æggeblomme eller gips (kalciumsulfat - Ca₂SO₄₎
• Uorganisk karbon (C) kalk (kalciumkarbonat - CaCO₃)
• Tilsæt også lidt jernpulver eller jernspåner, hvis det kan skaffes.

Lav evt. flere ens søjler og behandl dem forskelligt. Sæt for eksempel en jordsøjle i mørke og en anden i dagslys.

Resultater og analyse

Udvikling i bakteriesamfundet sker typisk over lang tid, uger og måneder. Her er en lille guide til hvad skal man se efter og hvordan udviklingen kan analyseres.

Fotosyntese og iltproduktion

I søjlen findes der zoner hvor der er grønt og adgang til lys. Her lever der mikroskopiske alger og bakterier som producerer ilt via fotosyntese.

I toppen af søjlens jord/sand-sediment har organismerne også adgang til luft og vand med ilt, hvilket udnyttes af de livsformer som kan tåle ilt. Hvis der svømmer små dyr rundt i vandet er det et sikkert tegn på at der er ilt tilstede her.

Grænsen mellem iltholdigt og iltfrit

Omkring de iltproducerende zoner øverst og nede i søjlen, findes der en masse bakterier som bruger ilt til at nedbryde det døde materiale der findes i jordsøjlen. Ofte ses de iltforbrugende svovlbakterier som hvide plamager rundt omkring de sorte zoner i sandsøjlen. I jordsøjlen er de rødbrune som er rust, fremkommet af bakterier der bruger jern deres stofskifte.

Iltfrie zoner

Under de bakterier der bruger ilt er miljøet helt fri for ilt og det er her de purpur og sorte farver findes.

De purpur/lyserøde farver indikerer at der findes en særlig gruppe svovlbakterier som laver fotosyntese uden at lave ilt, men i stedet svovlbrinte (H₂S) eller ren svovl.

I yderste lag i søjlen ses mange steder luftlommer. Disse skyldes gasproducerende organismer, fx– blågrønalger der producerer ilt (O₂) på og svovlbakterier, der producerer den giftige svovlbrintegas (H₂S) der lugter af rådne æg. 

Cyanobakterier, eller blågrønalger, får deres energi gennem fotosyntese, dvs. kuldioxid, sollys og vand og omdanner det til ilt og sukker.

Andre bakterier kan bruge svovl i stedet for kuldioxid i deres fotosyntese. De danner da svovlbrinter og ren svovl, og de kan have forskellige farver (oftest grå, purpur eller grønne).