mikroförhållanden

Mikroförhållanden är lokala miljöförhållanden som uppträder på små geografiska eller tidsmässiga skalor och som ofta skiljer sig från de övergripande förhållanden i omgivningen. De uppstår när fysiska, kemiska och biologiska processer skapar gradients i temperatur, fukt, ljus, gasinnehåll, pH, näringstillgång och oxidations- eller reduktionstillstånd. Mikroförhållanden kan vara mycket heterogena även inom ett litet område och påverkas av strukturer som porer, ytor och organismer.

Vanliga exempel finns i jord och vattendrag: i jordens porer varierar vattenpotential och syretillgång på mikroskalen; i rhizosfären runt växtrötter förändras kemin genom rötternas utsöndringar och mikrobiell aktivitet; på bladens ytor bildas ett lokalt mikroklimat där temperatur och fukt kan skilja sig från omgivningen; i vattenkolonner eller i porösa material uppstår diffusion och konvektion som skapar microgradients. Mikroförhållanden spelar en central roll för biologiska processer, såsom mikrobiell metabolism, rotnäring och växttillväxt, samt för geokemiska reaktioner och materialegenskaper som korrosion och mineralväxling.

Forskning om mikroförhållanden använder sensorer och tekniker som mikrosensorer och mikroelektroder för pH, syre och koldioxid, optiska eller planära sensorsystem och avancerad bild- eller spektral teknik. Insikten om mikroförhållanden hjälper till att förstå ekosystemets heterogenitet, biogeokemiska cykler och hur organismers livsmiljöer fungerar på små skalan.