Podstawy limnologii

Co to jest limnologia?
Limnologia jest badaniem wód śródlądowych, w tym jezior, stawów, rzek i strumieni, przy użyciu narzędzi pomiarowych do pomiaru zmian środowiskowych i interakcji między czynnikami środowiskowymi. Limnologia obejmuje elementy chemii, fizyki i biologii.

Charakterystyka jakości wody
Jakość wody jest określana przez kilka czynników, w tym między innymi: stężenia składników odżywczych, przejrzystość wody (głębokość krążka Secchiego), gatunki i gęstość sinic oraz gatunki zooplanktonu.

Indeks stanu troficznego
Zdrowie jeziora może być w dużym stopniu określone przez stężenia składników odżywczych i przejrzystość wody. Indeks stanu troficznego składa się z trzech głównych kategorii (oligotroficzne, mezotroficzne i eutroficzne), które są określane przez stężenie fosforu całkowitego i azotu całkowitego, głębokość krążka Secchiego (przejrzystość wody) i stężenie chlorofilu a. Jeziora oligotroficzne mają bardzo niskie stężenie składników odżywczych, co oznacza, że rośliny nie rosną w nich dobrze. Jeziora eutroficzne mają bardzo wysokie stężenia składników odżywczych, zwłaszcza azotu i fosforu, a zatem wysoką produktywność biologiczną (nadmierny wzrost roślin i glonów)

Connecticut DEEP Trophic Categories

The Seasonal Cycle: Stratyfikacja i mieszanie
W jeziorach i stawach, które są stosunkowo głębokie (ogólnie więcej niż około 3 metrów), woda przechodzi sezonowe cykle stratyfikacji termicznej i mieszania. Chłodna woda jest cięższa niż ciepła, co oznacza, że latem woda na powierzchni ogrzewa się i staje się lżejsza, „unosząc się” nad cięższą chłodną wodą, która opada na dno. Obszar, w którym temperatura zmienia się gwałtownie pomiędzy ciepłą i chłodną warstwą nazywany jest termokliną. Jesienią zimne powietrze i wiatr ochładzają wody powierzchniowe, które stają się cięższe i opadają w słupie wody, mieszając się z wodami przydennymi, które były chłodne przez całe lato. W zimie, kiedy na powierzchni jeziora tworzy się lód, woda poniżej pozostaje mieszana, ale z niewielkimi różnicami temperatur. Zimna woda znajduje się bezpośrednio pod lodem, podczas gdy woda o temperaturze około 4 stopni Celsjusza pozostaje na dnie jeziora. Wiosną woda z topniejącego lodu jest zimniejsza niż reszta wody w jeziorze, więc ta zimniejsza, cięższa woda opada na dno jeziora, a woda powierzchniowa ogrzewa się, co prowadzi do letniej stratyfikacji słupa wody.

Skąd pochodzą składniki odżywcze?
Są dwa główne źródła składników odżywczych w jeziorach: ładunek składników odżywczych z działu wodnego i ładunek wewnętrzny.

Załadunek składników odżywczych z działu wodnego
Najczęstszymi źródłami załadunku składników odżywczych na dużą skalę w dziale wodnym są rolnictwo, systemy septyczne, tereny podmokłe i rozwój na dużą skalę powierzchni nieprzepuszczalnych.
W niezabudowanym dziale wodnym deszcz infiltruje do gruntu i jest zatrzymywany w glebie, zanim zostanie wykorzystany przez roślinność lądową. Jednakże, gdy deszcz pada na nieprzepuszczalne powierzchnie, takie jak chodniki i dachy, woda przepływa przez powierzchnię i do zbiorników odwadniających, zbierając po drodze składniki odżywcze, zanim wpłynie bezpośrednio do jeziora.

Załadunek wewnętrzny
Podczas lata, organizmy wyczerpują zapasy tlenu w zimnej wodzie, która znajduje się na dnie jeziora, powodując, że woda staje się anoksyczna (pozbawiona tlenu). Kiedy woda na dnie jeziora jest anoksyczna (pozbawiona tlenu), osad denny nie jest w stanie zatrzymać nagromadzonego fosforu, więc jest on uwalniany do wody. Szybkość dyfuzji i wynikające z niej stężenie w wodzie zależą od kilku czynników: stężenia dostępnego fosforu w mule, czasu, przez jaki woda nad mułem była pozbawiona tlenu, intensywności długu tlenowego w wodzie i powierzchni anoksycznego mułu. Jesienią woda powierzchniowa zaczyna się ochładzać i miesza się z wodą przydenną, a składniki odżywcze, które zostały uwięzione w wodzie anoksycznej latem, mieszają się w słupie wody.

Przekazywanie światła i strefa litoralna
Rośliny potrzebują światła do fotosyntezy i dlatego mogą przetrwać tylko w wodzie, która jest wystarczająco płytka, aby światło mogło przenikać do dna. Im bardziej przejrzyste jezioro, tym głębiej może przenikać światło.

.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.