Hvad er limnologi?
Limnologi er studiet af indlandsvandområder, herunder søer, damme, floder og vandløb, hvor der anvendes måleværktøjer til at måle miljøændringer og interaktioner mellem miljøfaktorer. Limnologi omfatter komponenter inden for kemi, fysik og biologi.
Vandkvalitetskarakteristika
Vandkvaliteten bestemmes af flere faktorer, herunder, men ikke begrænset til: næringsstofkoncentrationer, vandets klarhed (Secchi disk dybde), cyanobakteriearter og -tæthed og zooplanktonarter.
Trophic State Index
Søers sundhed kan i høj grad bestemmes af næringsstofkoncentrationer og vandets klarhed. Indekset for trofisk tilstand består af tre hovedkategorier (oligotrofisk, mesotrofisk og eutrofisk), som bestemmes af koncentrationer af total fosfor og total kvælstof, Secchi disk dybde (vandets klarhed) og klorofyl a koncentration. Oligotrofiske søer har meget lave koncentrationer af næringsstoffer, hvilket betyder, at planterne ikke vokser godt. Eutrofe søer har meget høje koncentrationer af næringsstoffer, især kvælstof og fosfor, og derfor høj biologisk produktivitet (overdreven plante- og algevækst)
Connecticut DEEP Trofiske kategorier
Det sæsonbestemte kredsløb: I søer og damme, der er relativt dybe (generelt mere end ca. 3 meter), gennemgår vandet sæsoncyklusser med termisk stratificering og opblanding
. Koldt vand er tungere end varmt vand, hvilket betyder, at vandet ved overfladen om sommeren opvarmes og bliver lettere og “flyder” over det tungere kolde vand, der synker til bunds. Det område, hvor temperaturen hurtigt skifter mellem de varme og kolde lag, kaldes termoklinen. Om efteråret afkøler kold luft og vind overfladevandet, som bliver tungere og synker ned i vandsøjlen og blander sig med det bundvand, der har været koldt hele sommeren. Om vinteren, når der dannes is på søens overflade, forbliver vandet nedenunder blandet, men med små temperaturvariationer. Det kolde vand ligger direkte under isen, mens vand på omkring 4 grader Celsius forbliver på bunden af søen. Om foråret er vandet fra smeltende is koldere end resten af vandet i søen, og derfor synker dette koldere og tungere vand ned på bunden af søen, mens overfladevandet opvarmes, hvilket fører til sommerskiftning af vandsøjlen.
Hvor kommer næringsstofferne fra?
Der er to hovedkilder til næringsstoffer i søer: næringsstofbelastning fra afvandingsområdet og intern belastning.
Næringsstofbelastning fra afvandingsområdet
De mest almindelige kilder til storskala næringsstofbelastning i et afvandingsområde er landbrug, septiktankanlæg, vådområder og storstilet udvikling af uigennemtrængelige overflader.
I et ubebygget afvandingsområde infiltrerer regn ned i jorden og tilbageholdes i jorden, inden den udnyttes af landvegetationen. Men når regnen falder på uigennemtrængelige overflader som f.eks. fortov og tage, løber vandet over overfladen og ind i afvandingsbassiner, hvor det optager næringsstoffer undervejs, inden det løber direkte ud i søen.
Intern belastning
I løbet af sommeren opbruger organismer iltlageret i det kolde vand, der ligger på bunden af søen, hvilket får vandet til at blive anoxisk (iltfattigt). Når vandet på søens bund er anoxisk (uden ilt), kan bundsedimentet ikke tilbageholde det ophobede fosfor, så dette fosfor frigives i vandet. Diffusionshastigheden og den deraf følgende koncentration i vandet afhænger af flere faktorer: koncentrationen af tilgængeligt fosfor i mudderet, hvor længe vandet over mudderet har været uden ilt, intensiteten af iltforbruget i vandet og det anoxiske slams overfladeareal. Om efteråret begynder overfladevandet at afkøle og blandes med bundvandet, og de næringsstoffer, der blev fanget i det anoxiske vand om sommeren, bliver blandet i vandsøjlen.
Lystransmission og Littoralzonen
Planter har brug for lys for at lave fotosyntese og kan derfor kun overleve i vand, der er lavt nok til, at lyset kan trænge ned til bunden. Jo klarere søen er, jo dybere kan lyset trænge ind.
