Limnologija

S Vikipedije, slobodne enciklopedije

Jezero Havea, Novi Zeland
Mikrobiološka istraživanja na jezeru Rangkul

Limnologija (grčki λίμνη; jezero + -logija), grana hidrologije koja se bavi istraživanjem jezera, fizičkim i hemijskim svojstvima jezerske vode i biologijom jezera.[1] Fransoa Alfons Forel (1841—1912) je osnovao polje limnologije vlastitim proučavanjem Ženevskog jezera. Limnologija je tradicionalno blisko srodna hidrobiologiji koja se bavi primjenom principa i metoda fizike, hemije, geologije i geografije na ekološke probleme. Proučavanje limnologije obuhvata aspekte bioloških, hemijskih, fizičkih i geoloških karakteristika svežih i slanih, prirodnih i veštačkih vodnih tela. Ovo uključuje proučavanje jezera, rezervoara, bara, reka, izvora, potoka, močvara i podzemnih voda.[2] Sistemi za vodu se često kategorišu kao tekući (lotični) ili stajaći (lentički).[3]

Limnologija obuhvata proučavanje sliva, kretanja vode kroz sliv i biogeohemijskih promena koje se dešavaju na putu. Novija poddisciplina limnologije, nazvana pejzažna limnologija, proučava, upravlja i nastoji da očuva ove ekosisteme koristeći perspektivu pejzaža, eksplicitnim ispitivanjem veza između vodenog ekosistema i njegovog sliva. Nedavno je potreba da se razumeju globalne unutrašnje vode kao deo Zemljinog sistema stvorila poddisciplinu pod nazivom globalna limnologija.[4] Ovaj pristup razmatra procese u unutrašnjim vodama na globalnom nivou, kao što je uloga unutrašnjih vodenih ekosistema u globalnim biogeohemijskim ciklusima.[5][6][7][8][9]

Istorija[uredi | uredi izvor]

Termin limnologija je skovao Fransoa-Alfons Forel (1841–1912) koji je uspostavio ovu oblast svojim proučavanjem Ženevskog jezera. Interesovanje za ovu disciplinu se brzo proširilo i 1922. godine Avgust Tineman (nemački zoolog) i Ajnar Nauman (švedski botaničar) su osnovali Međunarodno društvo za limnologiju (SIL, od Societas Internationalis Limnologiae). Forelova originalna definicija limnologije, „okeanografija jezera“, proširena je da obuhvati proučavanje svih unutrašnjih voda[2] i uticala je na rad Benedikta Dibovskog o Bajkalskom jezeru.

Istaknuti rani američki limnolozi su bili G. Evelin Hačinson i Ed Divej.[10] Na Univerzitetu Viskonsin-Medison, Edvard A. Birg, Čansi Judaj, Čarls R. Goldman i Artur D. Hasler doprineli su razvoju Centra za limnologiju.[11][12]

Opšta limnologija[uredi | uredi izvor]

Fizička svojstva[uredi | uredi izvor]

Fizička svojstva vodenih ekosistema određena su kombinacijom toplote, strujanja, talasa i drugih sezonskih distribucija uslova životne sredine.[13] Morfometrija vodnog tela zavisi od vrste obeležja (kao što je jezero, reka, potok, močvara, estuar itd) i strukture zemlje koja okružuje vodno telo. Jezera se, na primer, klasifikuju po formiranju, a zone jezera su definisane dubinom vode.[14][15] Morfometrija rečnog i potočnog sistema je vođena osnovnom geologijom područja, kao i opštom brzinom vode.[13] Na morfometriju toka takođe utiče topografija (posebno nagib), kao i obrasci padavina i drugi faktori kao što su vegetacija i razvoj zemljišta. Povezanost potoka i jezera se odnosi na gustinu drenaže pejzaža, površinu jezera i Shoreline development indexoblik jezera.[15]

Drugi tipovi vodenih sistema koji spadaju u proučavanje limnologije su estuari. Estuari su vodena tela klasifikovana po interakciji reke i okeana ili mora.[13] Močvare se razlikuju po veličini, obliku i uzorku, i često variraju između plitkih, slatkih voda i isušenih oblasti u zavisnosti od doba godine.[13]

Svetlosne interakcije[uredi | uredi izvor]

Svetlosna zona je koncept kako količina prodiranja sunčeve svetlosti u vodu utiče na strukturu vodenog tela.[13] Ove zone definišu različite nivoe produktivnosti unutar vodenih ekosistema kao što je jezero. Na primer, dubina vodenog stuba u koju sunčeva svetlost može da prodre i gde većina biljnog sveta može da raste poznata je kao fotička ili eufotička zona. Ostatak vodenog stuba koji je dublji i ne prima dovoljne količine sunčeve svetlosti za rast biljaka poznat je kao afotična zona.[13]

Termička stratifikacija[uredi | uredi izvor]

Slično svetlosnoj zonalnosti, termalna stratifikacija ili termalna zona je način grupisanja delova vodnog tela unutar akvatičnog sistema na osnovu temperature različitih slojeva jezera. Što je voda manje zamućena, to više svetlosti može da prodre, a samim tim i toplota se prenosi dublje u vodu.[16] Zagrevanje opada eksponencijalno sa dubinom u vodenom stubu, tako da će voda biti najtoplija blizu površine, ali progresivno hladnija kako se kreće naniže. Postoje tri glavna dela koja definišu termičku stratifikaciju u jezeru. Epilimnion je najbliži površini vode i apsorbuje dugo- i kratkotalasno zračenje da bi se zagrejala površinu vode. Tokom hladnijih meseci, smicanje vetra može doprineti hlađenju površine vode. Termoklina je oblast unutar vodenog stuba gde se temperatura vode brzo smanjuje.[16] Donji sloj je hipolimnion, koji ima tendenciju da sadrži najhladniju vodu jer njegova dubina sprečava sunčevoj svetlosti da dopre do njega.[16] U umerenim jezerima, jesensko hlađenje površinske vode dovodi do obrtanja vodenog stuba, gde je termoklina poremećena, a profil temperature jezera postaje ujednačeniji. U hladnim klimama, kada se voda ohladi ispod 4 °C (temperatura maksimalne gustine), mnoga jezera mogu doživeti inverznu termičku stratifikaciju zimi.[17] Ova jezera su često dimiktična, sa kratkim prolećnim mešanjem pored dužeg jesenskog prevrtanja. Relativni toplotni otpor je energija potrebna za mešanje ovih slojeva različitih temperatura.[18]

Hemijska svojstva[uredi | uredi izvor]

Na hemijski sastav vode u vodenim ekosistemima utiču prirodne karakteristike i procesi, uključujući padavine, tlo i temeljne stene u slivu, erozija, isparavanje i sedimentacija.[13] Sva vodna tela imaju određeni sastav i organskih i neorganskih elemenata i jedinjenja. Biološke reakcije utiču i na hemijska svojstva vode. Pored prirodnih procesa, ljudske aktivnosti snažno utiču na hemijski sastav vodenih sistema i njihov kvalitet vode.[16]

Kiseonik i ugljen-dioksid[uredi | uredi izvor]

O rastvorenom kiseoniku i rastvorenom ugljen-dioksidu se često raspravlja zajedno zbog njihove povezane uloge u disanju i fotosintezi. Koncentracije rastvorenog kiseonika mogu se promeniti fizičkim, hemijskim i biološkim procesima i reakcijama. Fizički procesi uključujući mešanje vetra mogu povećati koncentraciju rastvorenog kiseonika, posebno u površinskim vodama vodenih ekosistema. Pošto je rastvorljivost rastvorenog kiseonika povezana sa temperaturom vode, promene temperature utiču na koncentraciju rastvorenog kiseonika jer toplija voda ima manji kapacitet da „drži“ kiseonik od hladnije vode.[19] Biološki, i fotosinteza i aerobno disanje utiču na koncentraciju rastvorenog kiseonika.[16] Fotosinteza od strane autotrofnih organizama, kao što su fitoplankton i vodene alge, povećava koncentraciju rastvorenog kiseonika dok istovremeno smanjuje koncentraciju ugljen-dioksida, pošto se ugljen-dioksid preuzima tokom fotosinteze.[19] Svi aerobni organizmi u vodenoj sredini uzimaju rastvoreni kiseonik tokom aerobnog disanja, dok se ugljen-dioksid oslobađa kao nusprodukt ove reakcije. Pošto je fotosinteza ograničena svetlošću, fotosinteza i disanje se dešavaju tokom dana, dok se samo disanje dešava tokom mračnih sati ili u tamnim delovima ekosistema. Ravnoteža između proizvodnje i potrošnje rastvorenog kiseonika izračunava se kao brzina metabolizma u vodi.[20]

Poznati limnolozi[uredi | uredi izvor]

Organizacije[uredi | uredi izvor]

Vidi još[uredi | uredi izvor]

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ Kumar, Arvind (2005). Fundamentals of Limnology. APH Publishing. ISBN 9788176489195. 
  2. ^ a b Wetzel, R.G. 2001. Limnology: Lake and River Ecosystems, 3rd ed. Academic Press ISBN 0-12-744760-1
  3. ^ Marsh, G. Alex; Fairbridge, Rhodes W. (1999), „Lentic and lotic ecosystems”, Environmental Geology (na jeziku: engleski), Dordrecht: Springer Netherlands, str. 381—388, ISBN 978-1-4020-4494-6, doi:10.1007/1-4020-4494-1_204, Pristupljeno 2022-04-21 
  4. ^ Downing, John A. (januar 2009). „Global limnology: up-scaling aquatic services and processes to planet Earth”. SIL Proceedings, 1922-2010. 30 (8): 1149—1166. S2CID 131488888. doi:10.1080/03680770.2009.11923903. 
  5. ^ Cole, J. J.; Prairie, Y. T.; Caraco, N. F.; McDowell, W. H.; Tranvik, L. J.; Striegl, R. G.; Duarte, C. M.; Kortelainen, P.; Downing, J. A.; Middelburg, J. J.; Melack, J. (23. 5. 2007). „Plumbing the Global Carbon Cycle: Integrating Inland Waters into the Terrestrial Carbon Budget”. Ecosystems. 10 (1): 172—185. CiteSeerX 10.1.1.177.3527 Slobodan pristup. S2CID 1728636. doi:10.1007/s10021-006-9013-8. 
  6. ^ Tranvik, Lars J.; Downing, John A.; Cotner, James B.; Loiselle, Steven A.; Striegl, Robert G.; Ballatore, Thomas J.; Dillon, Peter; Finlay, Kerri; Fortino, Kenneth; Knoll, Lesley B.; Kortelainen, Pirkko L.; Kutser, Tiit; Larsen, Soren; Laurion, Isabelle; Leech, Dina M.; McCallister, S. Leigh; McKnight, Diane M.; Melack, John M.; Overholt, Erin; Porter, Jason A.; Prairie, Yves; Renwick, William H.; Roland, Fabio; Sherman, Bradford S.; Schindler, David W.; Sobek, Sebastian; Tremblay, Alain; Vanni, Michael J.; Verschoor, Antonie M.; von Wachenfeldt, Eddie; Weyhenmeyer, Gesa A. (novembar 2009). „Lakes and reservoirs as regulators of carbon cycling and climate”. Limnology and Oceanography. 54 (6part2): 2298—2314. Bibcode:2009LimOc..54.2298T. doi:10.4319/lo.2009.54.6_part_2.2298 Slobodan pristup. hdl:10852/11601. 
  7. ^ Raymond, Peter A.; Hartmann, Jens; Lauerwald, Ronny; Sobek, Sebastian; McDonald, Cory; Hoover, Mark; Butman, David; Striegl, Robert; Mayorga, Emilio; Humborg, Christoph; Kortelainen, Pirkko; Dürr, Hans; Meybeck, Michel; Ciais, Philippe; Guth, Peter (21. 11. 2013). „Global carbon dioxide emissions from inland waters”. Nature. 503 (7476): 355—359. Bibcode:2013Natur.503..355R. PMID 24256802. S2CID 4460910. doi:10.1038/nature12760. 
  8. ^ Engel, Fabian; Farrell, Kaitlin J.; McCullough, Ian M.; Scordo, Facundo; Denfeld, Blaize A.; Dugan, Hilary A.; de Eyto, Elvira; Hanson, Paul C.; McClure, Ryan P.; Nõges, Peeter; Nõges, Tiina; Ryder, Elizabeth; Weathers, Kathleen C.; Weyhenmeyer, Gesa A. (26. 3. 2018). „A lake classification concept for a more accurate global estimate of the dissolved inorganic carbon export from terrestrial ecosystems to inland waters”. The Science of Nature. 105 (3): 25. Bibcode:2018SciNa.105...25E. PMC 5869952 Slobodan pristup. PMID 29582138. doi:10.1007/s00114-018-1547-z. 
  9. ^ O'Reilly, Catherine M.; Sharma, Sapna; Gray, Derek K.; Hampton, Stephanie E.; Read, Jordan S.; Rowley, Rex J.; Schneider, Philipp; Lenters, John D.; McIntyre, Peter B.; Kraemer, Benjamin M.; Weyhenmeyer, Gesa A.; Straile, Dietmar; Dong, Bo; Adrian, Rita; Allan, Mathew G.; Anneville, Orlane; Arvola, Lauri; Austin, Jay; Bailey, John L.; Baron, Jill S.; Brookes, Justin D.; Eyto, Elvira de; Dokulil, Martin T.; Hamilton, David P.; Havens, Karl; Hetherington, Amy L.; Higgins, Scott N.; Hook, Simon; Izmest'eva, Lyubov R.; Joehnk, Klaus D.; Kangur, Kulli; Kasprzak, Peter; Kumagai, Michio; Kuusisto, Esko; Leshkevich, George; Livingstone, David M.; MacIntyre, Sally; May, Linda; Melack, John M.; Mueller‐Navarra, Doerthe C.; Naumenko, Mikhail; Noges, Peeter; Noges, Tiina; North, Ryan P.; Plisnier, Pierre-Denis; Rigosi, Anna; Rimmer, Alon; Rogora, Michela; Rudstam, Lars G.; Rusak, James A.; Salmaso, Nico; Samal, Nihar R.; Schindler, Daniel E.; Schladow, S. Geoffrey; Schmid, Martin; Schmidt, Silke R.; Silow, Eugene; Soylu, M. Evren; Teubner, Katrin; Verburg, Piet; Voutilainen, Ari; Watkinson, Andrew; Williamson, Craig E.; Zhang, Guoqing (2015). „Rapid and highly variable warming of lake surface waters around the globe”. Geophysical Research Letters. 42 (24): 10,773—10,781. Bibcode:2015GeoRL..4210773O. doi:10.1002/2015gl066235 Slobodan pristup. 
  10. ^ Frey, D.G. (ed.), 1963. Limnology in North America. University of Wisconsin Press, Madison
  11. ^ „History of Limnology – UW Digital Collections” (na jeziku: engleski). Pristupljeno 2019-05-02. 
  12. ^ Beckel, Annamarie L. „Breaking new waters : a century of limnology at the University of Wisconsin. Special issue” (na jeziku: engleski). 
  13. ^ a b v g d đ e Horne, Alexander J; Goldman, Charles R (1994). Limnology (Second izd.). United States of America: McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-023673-8. 
  14. ^ Welch, P.S. (1935). Limnology (Zoological Science Publications). United States of America: McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-069179-7. 
  15. ^ a b Seekell, D.; Cael, B.; Lindmark, E.; Byström, P. (2021). „The Fractal Scaling Relationship for River Inlets to Lakes”. Geophysical Research Letters (na jeziku: engleski). 48 (9): e2021GL093366. ISSN 1944-8007. doi:10.1029/2021GL093366. Arhivirano iz originala 23. 06. 2022. g. Pristupljeno 22. 06. 2022. 
  16. ^ a b v g d Boyd, Claude E. (2015). Water Quality: An Introduction (Second izd.). Switzerland: Springer. ISBN 978-3-319-17445-7. 
  17. ^ Yang, Bernard; Wells, Mathew G.; McMeans, Bailey C.; Dugan, Hilary A.; Rusak, James A.; Weyhenmeyer, Gesa A.; Brentrup, Jennifer A.; Hrycik, Allison R.; Laas, Alo; Pilla, Rachel M.; Austin, Jay A. (2021). „A New Thermal Categorization of Ice-Covered Lakes”. Geophysical Research Letters (na jeziku: engleski). 48 (3): e2020GL091374. ISSN 1944-8007. doi:10.1029/2020GL091374. Arhivirano iz originala 25. 06. 2022. g. Pristupljeno 22. 06. 2022. 
  18. ^ Wetzel, R. G. (2001). Limnology: Lake and river ecosystems. San Diego: Academic Press.
  19. ^ a b Dodds, Walter K. (2010). Freshwater ecology : concepts and environmental applications of limnology. Whiles, Matt R. (2nd izd.). Burlington, MA: Academic Press. ISBN 9780123747242. OCLC 784140625. 
  20. ^ Cole, Jonathan J.; Caraco, Nina F. (2001). „Carbon in catchments: connecting terrestrial carbon losses with aquatic metabolism”. Marine and Freshwater Research. 52 (1): 101. S2CID 11143190. doi:10.1071/mf00084. 

Literatura[uredi | uredi izvor]

  • Gerald A. Cole, Textbook of Limnology, 4th ed. (Waveland Press, 1994) ISBN 0-88133-800-1
  • Stanley Dodson, Introduction to Limnology (2005), ISBN 0-07-287935-1
  • A.J.Horne and C.R. Goldman: Limnology (1994), ISBN 0-07-023673-9
  • G. E. Hutchinson, A Treatise on Limnology, 3 vols. (1957–1975) - classic but dated
  • H.B.N. Hynes, The Ecology of Running Waters (1970)
  • Jacob Kalff, Limnology (Prentice Hall, 2001)
  • B. Moss, Ecology of Fresh Waters (Blackwell, 1998)
  • Robert G. Wetzel and Gene E. Likens, Limnological Analyses, 3rd ed. (Springer-Verlag, 2000)
  • Patrick E. O'Sullivan and Colin S. Reynolds The Lakes Handbook: Limnology and limnetic ecology ISBN 0-632-04797-6
  • Eslamian, S., 2014, (ed.) Handbook of Engineering Hydrology, Vol. 1: Fundamentals and Applications, Francis and Taylor, CRC Group, 636 Pages, USA.
  • Eslamian, S., 2014, (ed.) Handbook of Engineering Hydrology, Vol. 2: Modeling, Climate Change and Variability, Francis and Taylor, CRC Group, 646 Pages, USA.
  • Eslamian, S, 2014, (ed.) Handbook of Engineering Hydrology, Vol. 3: Environmental Hydrology and Water Management, Francis and Taylor, CRC Group, 606 Pages, USA.
  • Anderson, Malcolm G.; McDonnell, Jeffrey J., ur. (2005). Encyclopedia of hydrological sciences. Hoboken, NJ: Wiley. ISBN 0-471-49103-9. 
  • Hendriks, Martin R. (2010). Introduction to physical hydrology. Oxford: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-929684-2. 
  • Hornberger, George M.; Wiberg, Patricia L.; Raffensperger, Jeffrey P.; D'Odorico, Paolo P. (2014). Elements of physical hydrology (2nd izd.). Baltimore, Md.: Johns Hopkins University Press. ISBN 9781421413730. 
  • Maidment, David R., ur. (1993). Handbook of hydrology. New York: McGraw-Hill. ISBN 0-07-039732-5. 
  • McCuen, Richard H. (2005). Hydrologic analysis and design (3rd izd.). Upper Saddle River, N.J.: Pearson-Prentice Hall. ISBN 0-13-142424-6. 
  • Viessman, Jr., Warren; Gary L. Lewis (2003). Introduction to hydrology (5th izd.). Upper Saddle River, N.J.: Pearson Education. ISBN 0-673-99337-X. 

Spoljašnje veze[uredi | uredi izvor]

Limnologija na Vikimedijinoj ostavi.
Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Лимнологија&oldid=27550890”