Co je limnologie?

Termín limnology je odvozen z řeckého slova “limne, ” který znamená jezero nebo rybník. Limnologie je studium vnitrozemských vod, které zahrnuje potoky, jezera, řeky, mokřady a nádrže. Limnologie je divize environmentální vědy nebo ekologie, a zahrnuje geologické, chemické, biologické a fyzikální vlastnosti, mimo jiné, vnitrozemských vod, které mohou být umělé nebo přírodní, solné a čerstvé, a stojící nebo tekoucí vody. Limnologie souvisí s hydrobiologií a ekologickou ekologií, která se zaměřuje na vodní organismy. Krajina limnology, odvětví limnology, studuje zachování a řízení mořských ekosystémů z pohledu krajiny.

Historie limnologie

Švýcarský vědec Francois-Alphonse Forel je považován za zakladatele limnologie a jeho pozorování inspirovalo mnoho vědců, včetně botanika Einara Naumanna a zoologa Augusta Thienemanna, který v roce 1922 založil Mezinárodní společnost limnologie (ISL). 13, a jeho nejčasnější studie zvažovaly vztah mezi biologickými, fyzikálními a chemickými vlastnostmi Ženevského jezera. Forel vytvořil termín limnology během 19. století v jeho monografii opravňoval Le Leman . On definoval limnology jako oceánografie jezer, ale expandoval zahrnovat studii vnitrozemských vod. Limnologie je integrativní disciplína, ve které se biologie, fyzika a chemie vzájemně ovlivňují, což umožňuje pochopit ekosystém komplexnějším způsobem.

Fyzikální vlastnosti vodního ekosystému

Kombinace vln, proudů a tepla, mimo jiné sezónní distribuce podmínek prostředí, pomáhá identifikovat fyzikální vlastnosti mořského systému. Kvantitativní analýza vodního útvaru závisí na různých vlastnostech, jako jsou mokřady, potoky, řeky a ústí řek, a na struktuře prostředí obklopujícího vodní útvar. Proces tvorby jezer pomáhá klasifikovat vodní útvary a hloubky vody definují zóny uvnitř jezera. Rychlost vody a geologie okolního území určují morfometrický systém toků a řek. Ústí také spadají do studia limnology. Mokřady se liší ve vzoru, velikosti a tvaru, nicméně všechny typické typy mokřadů, jako jsou močály, rašeliniště a močály, kolísají mezi suchostí, sladkou vodou a mělkou vodou.

Integrace světla

Lehká zonace teorie zvažuje jak pronikání slunečního světla do vody ovlivní strukturu skupiny vody. Světelné zóny definují různé úrovně produktivity v ekosystému, jako je jezero. Eupotická nebo fotická zóna označuje hloubku vodního sloupce, který může světlo proniknout a kde rostliny mohou růst. Zbytek sloupce vody, který nedostává dostatek slunečního světla pro růst rostlin, je znám jako apotická zóna. Albedo měří množství elektromagnetického pole, které se odráží při dopadu slunečního světla na vodní hladinu.

Tepelná stratifikace

Tepelná stratifikace, také označovaná jako tepelná zonace, je metoda seskupení vrstev vodního útvaru ve vodním ekosystému na základě teplotních změn na těchto segmentech. Ohřev se exponenciálně snižuje hloubkou vodního sloupce, a proto se voda na povrchu ohřívá a postupně se zvyšuje s rostoucí hloubkou. Tepelná stratifikace vodního útvaru má tři úseky. Epilimion je horní vrstva, která je blízko vodní hladiny, je teplejší vrstvou, která prochází větrnou cirkulací. Druhá vrstva vodního sloupce, která vykazuje rychlý pokles teploty, se nazývá termocline. Spodní vrstva, která je stejnoměrně studená, je hypolimnion. Během léta je horní vrstva vodního útvaru vždy teplejší než spodní vrstva. Během zimy však teplota epilimnionové vrstvy klesá pod 4 stupně Celsia, což odpovídá teplotě dolní vrstvy. Horní vrstva se zvětší, stane se lehčí a pak zamrzne.

Chemické vlastnosti vodního ekosystému

V přírodním prostředí, eroze půdy, odpařování, typu půdy a podloží ovlivňuje chemické složení vody srážení a sedimentace. Všechny vodní útvary mají jedinečnou rovnováhu anorganických a organických sloučenin a prvků.

Kvalita vody

Ačkoli stovky proměnných ovlivňují kvalitu vody v jezerech, jen několik proměnných bylo potvrzeno, že mají velký význam pro zdraví vodního ekosystému. Existují četné biologické aktivity, které ovlivňují koncentraci rozpuštěného plynu a živin, ale lidská činnost je jediným významným přispěvatelem ke kvalitě vody.

Kyslík

Rozpuštěný kyslík je zodpovědný za četné chemické a biologické reakce, které hrají významnou roli ve fungování vodního ekosystému. Různé přírodní procesy ovlivňují koncentraci kyslíku v ekosystému, včetně fotosyntézy a dýchání. Profil kyslíku je ovlivněn větrem na povrchu vody, dýcháním, fotosyntézou a organickou hmotou, což znamená, že koncentrace kyslíku klesá stejně jako teplotní profil. Profil používá stejný princip jako průnik světla a tepelnou stratifikaci. Fotosyntéza a sluneční světlo řídí koncentraci rozpuštěného kyslíku a je určujícím faktorem toho, kolik fotosyntézy může nastat ve třech vrstvách vody, kde je světlo k dispozici. Koncentrace rozpuštěného kyslíku snižuje hloubku tělesa vody. Vodní život absorbuje rozpuštěný kyslík a zároveň vylučuje oxid uhličitý.

Fosfor a dusík jsou životně důležité živiny ve vodním systému. Ačkoli většina studií se zaměřuje na amoniak, dusitan a dusičnany jako zdroje dusíku ve vodě, dusík existuje ve formě plynu ve vodním systému. Koncentrace dusíku je obvykle vysoká v podzimních a zimních měsících a nižší v jarních a letních měsících. Vzhledem k malé koncentraci fosforu ve vodních útvarech je fosfor považován za limitující faktor v rychlosti růstu fytoplanktonu. Rozpustný fosfor má výrazný ekosystémový cyklus.

Biologické vlastnosti vodního ekosystému

Limnologie klasifikuje všechny vodní útvary podle jejich indexu trofického stavu. Index trofického stavu je určen množstvím fosforu a dusíku, mezi jinými živinami. Eutrofní jezera mají vysokou úroveň živin a vyznačují se vysokou produktivitou. Oligotrofní jezera mají nízkou hladinu živin a vyznačují se nízkou primární produkcí. Dystrofická jezera mají žlutohnědou nebo čajově zbarvenou vodu a vysokou úroveň huminové hmoty. Eutrofizace jezera může vést ke zvýšené produkci řas.