poČeci limnoloŠkih istraŽivanja …...morska voda nije mogla otjecati iz ogromnih bazena...
TRANSCRIPT
POČECI LIMNOLOŠKIH ISTRAŽIVANJA
RASPODJELA JEZERA PREMA POSTANKU
LIMNOLOGIJA (grč. limne - jezero, logos-nauka) je znanost o vodamana kopnu:
1. jezerima, rezervoarima - LENTIK2. tekućicama – LOTIK
LIMNOLOGIJA
Limnologija se rapidno razvijala između dva svjetska rata uEvropi, Sjevernoj Americi i Japanu. Zbog povećanja fundamentalnihistraživanja, neke primijenjene grane limnologije odvojile su se kaosamostalne discipline (ribarstvo, pročišćavanje voda)
Einar NAUMANN
(1891-1934), ŠvedskaAugust THIENEMANN* (1882-1960); Njemačka
George Evelyn HUTCHINSON* (1903-1991)
Treatise on Limnology, prvo izdanje 1957. godine(4 volumena)
najpoznatiji po istraživanjima jezera, biogeokemiji, paleolimnologiji, klasifikaciji jezera, raznolikosti fitoplanktona
naglašava značaj modeliranja i statističkih metoda u biologiji
RASPODJELA VODE U BIOSFERI
RASPODJELA VODE U BIOSFERI
izdizanjem kopna oborinske vode zadržavaju se na površini stvarajućitekućice ili stajaćice
izdizanjem morskog dna tijekom nastajanja planina u miocenu,morska voda nije mogla otjecati iz ogromnih bazena
razdoblja glacijala i interglacijala – velike količine vode zadržavale su sena površini kopna
većina naših tekućica nastala je u zadnjem postglacijalu prije cca. 10000 god.
VODE NA KOPNU ili SLATKE VODE
najviše kopna prekriveno je slatkim vodama u:
o borealnom i subarktičkom području Rusije, 40-70 % (močvare);
o sjeverozapadnom dijelu Kanade oko 34 % (močvare, jezera i rijeke)
Vode na kopnu podijeljene su na:POVRŠINSKE i PODZEMNE:
S obzirom na strujanje:
I STAJAĆICE
JEZERA, BARE, MOČVARE, LOKVE
II TEKUĆICE:
RIJEKE, POTOCI
III ESTUARIJI, DELTE
95 % površinskih voda je sadržano u 145 jezera
pola od tih jezera sadrže slatku, a pola slanu vodu
slana jezera prevladavaju u semi(aridnim) područjima
JEZERA
Lokve – plitke udubine, presušuju
Močvare – zadnji stadij vodenog ekosustava, niski pH, malo hranjivih tvari, puno detritusa
Bare – svjetlo prodire do dna, vodeno bilje prekriva dno, nema vertikalne stratifikacije temperature i kisika
Jezera – podjela vode na dva sloja:
gornji osvjetljeni i produktivni = eufotički ili trofogeni
dublji, neosvjetljeni i neproduktivni = afotički ili trofolitički
JEZERA
70000
NazivPovršina*
(km²)Naziv
Dubina*
(m)
Kaspijsko 374000 1 Bajkal 1741
Superior 82414 2 Tanganyika 1471
Victoria 69485 3 Kaspijsko 1025
Huron 59596 Malawi 706
Michigan 58016 Issykkul(Kirgistan)
702
Tanganyika 32893 Great Slave(Kanada)
614
Bajkal 31500 Matano(Indonezija)
590
*poredak je redosljedan samo za prva tri jezera po površini i dubini
MORFOMETRIJA JEZERA
MORFOMETRIJA JEZERA
Maksimalna dužina (l, m)Maksimalna širina (b, m)Površina (A, m2)Volumen (V, m3)Maksimalna dubina (zmax, m)
Relativna dubina (zr, %) = omjer maksimalne dubine i
srednje vrijednosti promjera jezera na površini
Retencija vode (water residence time, WRT, d ili y) -vrijeme potrebno za izmjenu čitavog volumena vode u nekom sustavu
ZONACIJA JEZERA
HORIZONTALNA
litoralna zona - proteže se od obale do dubina gdje je dovoljno svjetlosti za vaskularnu vodenu vegetaciju.
pelagička zona – nije u kontaktu ni s dnom ni obalom
VERTIKALNA
gornji osvjetljeni i produktivni = eufotički ili trofogeni
dublji, neosvjetljeni i neproduktivni = afotički ili trofolitički
Oblik jezerskog bazena uvelike utječe na produkciju jezera:
- jezera sa strmim obalama u obliku slova U ili V najčešće sutektonskog postanka, duboka i relativno neproduktivna, imajumali volumen vode u kontaktu sa sedimentom i obalom;
- plitka jezera imaju veći postotak vode u kontaktu sasedimentom što se odražava u srednjoj do visokoj produktivnostijezera.
DEPRESIJA – lat. deprimere – pritiskati, potisnuti, udupsti -- jezero kojemu je bazen ispunjen vodom u cjelosti
ispod razine mora
-Mrtvo “more” – najdublja depresija na Zemlji (-397 m)
KRIPTODEPRESIJA (grč. krŕpto - skrivam, pokrivam)- jezero kojemu je površina vode iznad, a dno bazenaispod razine mora
- Bajkalsko jezero najdublja kriptodepresija na Zemlji, dno1286 m ispod razine mora, a površina jezera je455 m iznad razine mora.
- Vransko jezero/Cres - najdublja kriptodepresija uHrvatskoj, površina jezera 13 m iznad, a dno 61.5 m ispodrazine mora
HUTCHINSON (1957) razlikuje 11 osnovnih tipova i 76 podtipova jezeras obzirom na postanak, morfometriju i njihovu raspodjelu na Zemlji:
mali broj vrlo dubokih, starih jezera nastao je uslijed tektonskihprocesa prije 2-20 milijuna godina, npr. Bajkalsko, Tanganjika,Malawi (Nyasa), Kaspijsko, dok je veći broj ostalih tektonskih jezeranastao prije oko 100.000 godina;
većina današnjih jezera formirana je prije 15.000 do 6.000 godinakao rezultat glečerske erozije, a prisutna su navećim geografskim širinama sjeverne hemisfere (40° do 60 °);
tektonska jezera i tektonski modificirana jezera su malobrojna(Velika Jezera), ali uključuju ona s najvećom površinom,volumenom i dubinom (Kaspijsko, Bajkalsko, Tanganjika);
u zadnjih pedesetak godina izgrađeno je oko 60.000 rezervoara(< 0.1 km2).
TIPOVI JEZERA
S obzirom na različite procese koji su utjecali na oblikovanje bazena razlikujemo (prema Kalffu, 2002):
Jezera nastala uslijed katastrofalnih događaja: I TEKTONSKA II VULKANSKAIII EROZIVNAIV GLACIJALNA (GLEČERSKA)
Jezera nastala postepeno:V otapanjem stijena: KRŠKA (SOLUTION)VI erozijom rijeka: RIJEČNA (FLUVIJALNA) VII djelovanjem vjetra: EOLSKAVIII stvaranjem nanosa i brana: PRIOBALNA IX akumulacijom organskog materijala: ORGANSKA
I TEKTONSKA JEZERA (5 % broja, 35 % površine jezera ukupno)
Nastala su: pokretanjem dubljih slojeva zemljine kore (npr. uslijed potresa) nabiranjem zemljine kore prilikom izdizanja planinskih masiva ili
spuštanjem površine zemlje stvaranjem rasjeda između dva planinska masiva,
u nastale pukotine ulazi voda;
ovi procesi bili su najaktivniji u područjima s malo oborina – centralna i
jugozapadna Azija, istočna Afrika, Ande
ovoj skupini pripadaju najspektakularnija reliktna jezera na svijetu
bajkalski tuljan (nerpa)Phoca sibirica
1085 biljnih i1550 životinjskihvrsta (80 % endema)
Ribe:- omul (Coregonus autumnalis migratorius),- bajkalska jesetra (Acipenser baerri baicalensis)
BAJKALSKO JEZERO
zmax = 1741 m
V = 23000 km3,
najveći volumen slatke vode
Jezera Istočnoafričke velike rasjedne doline -Viktorijino jezero, Nyasa, Tanganyka - u istočnoj Africi, 800 km dugačka, 75 km široka
JEZERO TANGANYIKA –
zmax = 1435 m
VIKTORIJINO JEZERO
JEZERO NYASA (MALAWI)
Kaspijsko i Aralsko jezero – slana jezera – nastala prije 12-20 milijuna godina izdizanjem morskog dna tijekom nastajanja planina u miocenu, morska voda nije mogla otjecati iz ogromnih bazena
slana jezera imaju slatkovodne pritoke, ali je njihov priljev manji od evaporacije vode s jezerske površine
VELIKA ILI LAURENCIJSKA JEZERA SJEVERNE AMERIKEtektonsko-glečerski postanak
zmax= 286 m
OHRIDSKOJEZERO
Crni Drim – jedan odopskrbljivača vodomOhridskog jezera
MAKEDONIJA
OHRIDSKO JEZERO (200 endema)
PRESPANSKO JEZERO
II VULKANSKA JEZERA
Vulkanske erupcije mogu stvarati jezerske bazene na različite načine
Zbog bazaltne prirode ovih jezerskih bazena (bazalt je bogat oksidima MgO, CaO, SiO2) ta jezera sadrže niske koncentracije nutrijenata i relativno su slabo produktivna
nalaze se u kraterima, nastala nakon erupcije
maars – mala, okruglog oblika promjera manjeg od 2 km, duboka > 100 m, nastala vulkanskom erupcijom prilikom kontakta lave s podzemnom vodom
Eifel područje (Njemačka)
kaldera - bazeni nastali uleknućem centralnog, konusnog dijela vulkana, nakon izbacivanja lave, minimalnog promjera 5 km
Crater Lake (Oregonu), Toyako (Japan)
Jezero Crater - Oregon Vulkanska jezera u pokrajini Eifel - Njemačka
III EROZIVNA JEZERA
nakon kiša, nestabilnog nagiba ili potresa uslijed odrona i klizanja stijena, mulja, treseta nastanu brane;
neka od tih jezera su povremena.
Jezero Sarez (Tajikistan)Jezero San Cristobal (Colorado)
IV GLACIJALNA (GLEČERSKA) JEZERA(74 %od broja, 50 % površine jezera)
Nastala u doba pleistocenske glacijacije na području sjeverne hemisfere;
najvažnija područja glacijacije:
zapadna obala Sjeverne Amerike (Kanada)(Velika jezera- Superior, Huron, Michigan, Erie, Ontario); Tibet u Evropi glavne su ledene ploče: Skandinavija, Sibir, Alpe, središnja
Italija- Bledsko i Bohinjsko jezero (SLO)
područja gdje se i danas događa glacijacija su Grenland, nekoliko malih arktičkih otoka, Anktartika i brojna mala područjima u visokim planinama širom svijeta;
Bled
Bohinj
Jezero Maligne – NP Jasper, Alberta, Kanada
METEORITSKA JEZERA
7 kratera, nastalih prije 5000 godina
S obzirom na različite procese koji su utjecali na oblikovanje bazena razlikujemo (prema Kalffu, 2002):
Jezera nastala uslijed katastrofalnih događaja: I TEKTONSKA II VULKANSKAIII EROZIVNAIV GLACIJALNA (GLEČERSKA)
Jezera nastala postepeno:V otapanjem stijena: KRŠKA (SOLUTION)VI erozijom rijeka: RIJEČNA (FLUVIJALNA) VII djelovanjem vjetra: EOLSKAVIII stvaranjem nanosa i brana: PRIOBALNA IX akumulacijom organskog materijala: ORGANSKA
V KRŠKA JEZERA
Jezerski bazeni mogu nastati u području sedimentnih stijena koje se sporo otapaju procjeđivanjem i protjecanjem vode;
najviše jezera nastalih otapanjem stijena kalcijevog karbonata (CaCO3) slabo zakiseljenom vodom koja sadrži CO2;
najupečatljiviji primjer ovih jezera je krško područje uz istočnu obalu Jadrana (Hrvatska), Balkanski poluotok, Alpe i središnja Evropa; Florida, sjeverna Amerika;
procijeđena voda i podzemne vode otapaju vapnenac te je to područje bogato podzemnim spiljama;
obično su jezerski bazeni dovoljno duboki i protežu se do podzemne vode te su konstantno ispunjeni vodom
VI RIJEČNA JEZERA
a) nastala akumulacijom vode unutar riječnog toka
Plitvička jezera Jezero Visovac
VI RIJEČNA JEZERA
b) nastaju u nizinskim tokovima, odjeljivanjem meandra od glavnog korita rijeke
tzv. oxbows ili billabongs uslijed erozije s vanjske strane i sedimentacije materijala
s unutrašnje strane
nastaju i u području delta rijeka, također uslijed nakupljanja sedimenta i odjeljivanja
od glavnog riječnog korita
VII EOLSKA JEZERA
vjetar u aridnim područjima stvara jezerske bazene uslijed erozije razbijenog kamenja ili preraspodjele pijeska;
takva jezera su često povremena i ovise o klimatskim prilikama.
U Australiji i Novom Zelandu, Aziji, Južnoj Americi. U Texasu playalakes njih 19000, uglalvnom su okrugla i plitka.
ARALSKO JEZERO
Od 20-ih godina XX st. vode koje pritječu u jezero sve se intenzivnije koriste za navodnjavanje
1937. SSSR postaje izvoznik pamuka "bijelog zlata"
50-ih godina XX st. sve više vode se odvodi za potrebe navodnjavanja
1956. otvoren kanal koji skreće vode rijeke Amu Dar'ya za natapanje pustinje u Turkmenistanu
60-ih godina XX st. količina vode koja se uzima iz rijeka Amu Dar'ya i Syr Dar'ya raste. Dotok vode u jezero je od 60-ih (50 m3/god.) do početka 80-ih pao na nulu
delte rijeka se pretvaraju u poljoprivredne površine uz veliku primjenu kemijskih sredstava
Od 1960. smanjuje se površina Aralskog jezera za 2/3 i 84 % volumena.
Salinitet je utrostručen, ribarstvo je kolabiralo, biocenoza se drastičnopromijenila, a uvjeti ljudskog života su se znatno pogoršali.
Površina
Volumen
Salinitet
Muynak u prošlosti ribarsko središte na obalama Aralskog jezera
Muynak danas udaljen >100 km od jezera; na slicispomenik nekadašnjojjezerskoj obali
Program obnavljajnja vegetacije
POSLJEDICE PRETJERANE IRIGACIJE:
Regionalna klima se promjenila. Skraćivanjem trajanja vegetacije uzgoj pamuka je otežan, a zamjenske kulture (riža) zahtjevaju još više vode
Snižavanjem razine vode u jezeru pada i razina podzemnih voda okolnog područja. Presušuju oaze u blizini jezera. Salinitet jezera raste.
Vjetar raznosi sol i kemijska sredstva po okolnim poljima čineći ih neplodnim.
Karcinom grla i respiratorne bolesti su u velikom porastu
Ekosustav jezera potpuno narušen. Izumrlo dvadesetak ribljih vrsta.
Izgubljeno 60.000 radnih mjesta u ribarstvu i godišnji ulov ribe od 44.000 tona.
Planirano skretanje sibirskih rijeka prema jugu, kao rješenje problema.
Mihail Gorbačov uvođenjem “Glasnosti" zaustavlja projekte i sprečava daljnje katastrofe.