Mikä on limnologia?

Termi limnologia on peräisin kreikkalaisesta sanasta "limne", joka tarkoittaa järviä tai lampia. Limnologia on sisämaan vesistöjen tutkimus, johon kuuluu puroja, järviä, jokia, kosteikkoja ja säiliöitä. Limnologia on ympäristötieteiden tai ekologian jako, ja se kattaa muun muassa sisävesien geologiset, kemialliset, biologiset ja fyysiset ominaisuudet, jotka voivat olla ihmisen tai luonnon, suolaliuoksen ja tuoreen sekä pysyvän tai juoksevan veden. Limnologia liittyy vesieliöihin ja vesiekologiaan, joka keskittyy vesieliöihin. Maiseman limnologia, limnologian haara, tutkii meriekosysteemien säilyttämistä ja hoitoa maiseman näkökulmasta.

Limnologian historia

Sveitsin tutkija Francois-Alphonse Forelia pidetään limnologian perustajana, ja hänen havainnoistaan ​​innoitti lukuisia tutkijoita, mukaan lukien kasvitieteilijä Einar Naumann ja eläinlääkäri August Thienemann, jotka muodostivat kansainvälisen Limnologiayhdistyksen (ISL) vuonna 1922. 13, ja hänen varhaisimmissa tutkimuksissaan tarkasteltiin Genevenjärven biologisten, fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien välistä suhdetta. Forel loi termin limnologian 1800-luvulla Le Lemanin monografiassa. Hän määritteli limnologian järvien okeanografiaksi, mutta laajensi sisältäen sisävesien tutkimuksen. Limnologia on integroiva tieteenala, jossa biologia, fysiikka ja kemia ovat vuorovaikutuksessa, mikä mahdollistaa ekosysteemin ymmärtämisen kattavammin.

Vesiekosysteemin fyysiset ominaisuudet

Aaltojen, virtausten ja lämmön yhdistelmä muiden ympäristöolosuhteiden kausivaihteluiden avulla auttaa tunnistamaan merijärjestelmän fyysiset ominaisuudet. Vesimuodostuman kvantitatiivinen analyysi riippuu erilaisista ominaisuuksista, kuten kosteikko, purot, joet ja suistoalueet, ja vesistöä ympäröivän ympäristön rakenteesta. Järvien muodostumisprosessi auttaa luokittelemaan vesistöjä, ja veden syvyydet määrittelevät järven alueet. Veden nopeus ja ympäröivän alueen geologia määrittävät virtojen ja jokien morfometriajärjestelmän. Myös suistoalueet kuuluvat limnologian tutkimukseen. Kosteikko vaihtelee kuvion, koon ja muodon mukaan, mutta kaikki tyypilliset kosteikkotyypit, kuten suot, suot ja suot, vaihtelevat kuivan, makean veden ja matalien välillä.

Valon integrointi

Kevytvyöhyke-teoria tarkastelee, miten auringonvalon tunkeutuminen veteen vaikuttaa vesirakenteen rakenteeseen. Valon vyöhykkeet määrittelevät ekosysteemin erilaisia ​​tuottavuustasoja, kuten järvi. Eupotti- tai valovyöhyke viittaa vesipatsaan syvyyteen, että valo voi tunkeutua ja missä kasvit voivat kasvaa. Jäljellä oleva vesipylväs, joka ei saa riittävästi auringonvaloa kasvien kasvua varten, tunnetaan aphotisena vyöhykkeenä. Albedo mittaa sähkömagneettisen määrän, joka heijastuu, kun auringonvalo osuu veden pintaan.

Lämpökerrostus

Lämpökerrostus, jota kutsutaan myös lämpövyöhykkeeksi, on menetelmä vesistöjen kerrosten ryhmittämiseksi vesiekosysteemiin näiden segmenttien lämpötilan vaihtelun perusteella. Lämmitys vähenee eksponentiaalisesti veden pylvään syvyydellä, ja siksi vesi on lämpimämpää pinnalla ja muuttuu vähitellen viileämmäksi, kun syvyys kasvaa. Vesitalon lämpökerrostumalla on kolme osaa. Epilimnion on ylempi kerros, joka on lähellä veden pintaa, on lämpimämpi kerros, jossa esiintyy tuulen kiertoa. Vesi- pylvään toista kerrosta, jossa lämpötila laskee nopeasti, kutsutaan termokliiniksi. Pohjakerros, joka on tasaisesti kylmä, on hypolimnion. Kesällä vesirungon ylempi kerros on aina lämpimämpi kuin pohjakerros. Talvella epilimnionikerroksen lämpötila laskee kuitenkin alle 4 astetta, mikä vastaa alemman kerroksen lämpötilaa. Yläkerros laajenee, muuttuu kevyemmäksi ja jäätyy.

Vesiekosysteemin kemialliset ominaisuudet

Luonnonympäristössä maaperän eroosio, haihtuminen, maaperän tyyppi ja kallioperä, saostuminen ja sedimentaatio vaikuttavat veden kemialliseen koostumukseen. Kaikilla vesistöillä on ainutlaatuinen epäorgaanisten ja orgaanisten yhdisteiden ja elementtien tasapaino.

Veden laatu

Vaikka satojen muuttujien katsotaan vaikuttavan järvien veden laatuun, vain muutamia muuttujia on osoitettu olevan erittäin tärkeitä vesiekosysteemin terveydelle. On olemassa lukuisia biologisia aktiviteetteja, jotka vaikuttavat liuenneen kaasun ja ravinteiden pitoisuuteen, mutta ihmisen toiminta on ainoa merkittävä veden laadun edistäjä.

Happi

Liuotunut happi on vastuussa lukuisista kemiallisista ja biologisista reaktioista, joilla on merkittävä rooli vesiekosysteemin toiminnassa. Eri luonnolliset prosessit vaikuttavat happipitoisuuteen ekosysteemissä, mukaan lukien fotosynteesi ja hengitys. Hapen profiili vaikuttaa tuuleen veden pinnalla, hengityksessä, fotosynteesissä ja orgaanisessa aineessa, mikä tarkoittaa, että happipitoisuus pienenee aivan kuten lämpötilaprofiili. Profiilissa käytetään samaa periaatetta kuin valon tunkeutuminen ja lämpökerrostuminen. Fotosynteesi ja auringonvalo säätelevät liuenneen hapen pitoisuutta, ja se on määrittänyt, kuinka paljon fotosynteesiä voi esiintyä kolmen vesikerroksen sisällä, jossa valo on käytettävissä. Liuotetun hapen pitoisuus pienenee vesimuodostuman syvyyden kasvaessa. Vesieliö absorboi liuenneen hapen ja poistaa hiilidioksidia.

Fosfori ja typpi ovat elintärkeitä ravintoaineita vesiympäristössä. Vaikka useimmissa tutkimuksissa keskitytään ammoniakkiin, nitriitteihin ja nitraatteihin, jotka ovat vedessä typen lähteitä, vesistöissä on kaasumuodossa typpi. Typpipitoisuus on yleensä korkea syksyllä ja talvikuukausina, ja keväällä ja kesällä sitä alhaisempi. Koska vesistöissä on pieni fosforipitoisuus, fosforia pidetään fytoplanktonin kasvuvauhdin rajoittavana tekijänä. Liuotetulla fosforilla on erottuva ekosysteemisykli.

Vesiekosysteemin biologiset ominaisuudet

Limnologia luokittelee kaikki vesimuodostumat niiden troofisen tilan indeksin mukaan. Trofinen tilaindeksi määräytyy muun muassa fosforin ja typen määrän mukaan. Eutrofisilla järvillä on korkea ravinnepitoisuus ja niille on ominaista korkea tuottavuus. Oligotrofisilla järvillä on alhainen ravinteiden taso ja niille on tunnusomaista alhainen alkutuotanto. Dystrofisilla järvillä on kelta-ruskea tai teevärinen vesi ja korkea humusaine. Järven rehevöityminen voi johtaa levien tuotantoon.

Suositeltava

Yhdysvaltain valtiot ortodoksisen kristillisen väestön
2019
Miksi kahdeksankymmentä kahdeksan yhteisöä Kentuckyssä kutsutaan niin?
2019
Maailman eteläisimmät maanpääkaupungit
2019