Ocena brak

Wody stojące - Jeziora

Autor /Bazylii Dodano /28.02.2012

 

Jeśli nie liczyć zbiorników reliktowych: Kaspijskiego i Aralskiego, jeziora pokrywają ponad 1 powierzchni kontynentów. Nie są rozmieszczone ani równomiernie, ani przypadkowo, występują natomiast w większych skupiskach w tych obszarach, które dziesięć tysięcy lat temu były jeszcze pokryte lodem.

Masy lodu wypełniały wówczas kotliny w górach na północy Europy, Azji i Ameryki Północnej oraz w Alpach, Pirenejach i wysokich górach Azji Środkowej. Kiedy stopniały, pozostawiły po sobie misy pełne wody. Również lodowce, które zeszły na równiny, wyżłobiły zagłębienia i spiętrzyły przed sobą wały moren czołowych.

Ponieważ wody z topniejących lodowców nie mogły z tych zagłębień swobodnie odpływać, wytworzyły się jeziora. Większość jezior europejskich, występujących przede wszystkim na obszarze wokół Morza Bałtyckiego oraz w Alpach powstała pod koniec epoki lodowcowej, są to więc jeziora stosunkowo młode. Niewiele jest w Europie jezior starszych. Należy do nich na przykład Jezioro Ochrydzkie w Macedonii, powstałe na długo przed wielkimi zlodowaceniami.

W tym starym jeziorze, w przeciwieństwie do młodych, żyje obfitość organizmów żywych, które występują tylko w nim - określamy je jako gatunki endemiczne. Stare jeziora są pochodzenia tektonicznego. W wyniku ruchów skorupy ziemskiej, wytworzyły się głębokie zapadliska, szczeliny i rowy tektoniczne, które następnie wypełniły się wodą.

Do znanych jezior tego typu należą jeziora w Afryce Wschodniej, na przykład jezioro Tanganika. Na obszarach krasowych dochodzi do powstania zapadlisk, które napełniają się wodą. W podobny sposób powstały jeziora kraterowe w zapadniętych stożkach wulkanów (kalderach). W porównaniu z ogólną liczbą jezior takie zbiorniki stanowią wyjątki.

Czym jest jezioro, wydaje się całkiem oczywiste. Każdy większy zbiornik wody stojącej skłonni jesteśmy nazwać jeziorem. A jednak wcale nie jest to takie proste. Przede wszystkim pojawia się kwestia wielkości. Jak duży musi być zbiornik, żebyśmy nazwali go jeziorem, a nie stawem czy sadzawką? Trudno określić dokładnie granice wielkości. Dochodzą tu też inne aspekty.

Łatwiej nam przychodzi nazwać jeziorem zbiornik wody o powierzchni kilku hektarów, jeśli ma on 20 m głębokości lub więcej, niż gdy jego głębokość jest niewielka - jak w wypadku większości sztucznych zbiorników wodnych. Ponieważ większe zbiorniki tak czy owak nazwy otrzymały już dawno, takie rozważania są w praktyce zbędne. Zastanowić się należy raczej nad powodami i kryteriami ekologicznymi, które wymagają dokładnych rozgraniczeń.

Czynnikiem takim jest np. głębokość zbiornika, ponieważ ma ona decydujący wpływ na to, czy powstanie w nim sezonowe uwarstwienie termiczne, czy też nie. Wody w małych, płytkich zbiornikach mogą ulegać silnemu przemieszaniu już pod wpływem słabego wiatru, tak że nie wykształca się w nich stabilne uwarstwienie termiczne. Zatem kryterium podziału mogłaby być zdolność do dzielenia się wody na epi- i hypolim-nion, czyli powstawanie wyraźnej stratyfikacji latem i zimą.

Ze względu na charakter procesów ekologicznych zachodzących w jeziorach, na gospodarkę substancjami pokarmowymi i cyrkulację wód należałoby dokonać dalszych rozróżnień: czy jezioro jest prawdziwym jeziorem słodkowodnym, czy też zawiera mniej lub więcej soli? Czy jezioro słone stanowiło niegdyś część jakiegoś morza, czy też nie? W zależności bowiem od sposobu powstania jeziora znacznie różni się też skład jego flory i fauny.

Nie traktując tego schematu zbyt sztywno, jako pierwszy, podstawowy typ wód stojących możemy wyróżnić jezioro słodkowodne (polodowco-we). Typ ten mieści się w granicach powierzchni od 1 do 10 ha. Mniejsze, „jezioropodobne" zbiorniki wody stojącej, powstałe w sposób naturalny w okresie polodowcowym, nazywamy stawami naturalnymi. Jeżeli założył je człowiek, określamy je jako stawy sztuczne. Jeśli mają tylko parę metrów kwadratowych powierzchni, określamy je jako drobne zbiorniki wodne.

Wychodzimy przy tym z założenia, że są to zbiorniki wód stojących o charakterze trwałym, a nie takie, jakie powstają na przykład wskutek topnienia śniegu czy w czasie wysokiego stanu wód, a potem znikają.

Mamy więc zbiorniki wód o charakterze trwałym, i zbiorniki o charakterze nietrwałym, czyli okresowe. Na razie pominiemy zbiorniki zawierające wodę słoną, które tworzą odrębną kategorię. Panują w nich odmienne warunki życia, do których zwierzęta i rośliny przystosowały się w szczególny sposób.

Nawet ograniczając się tylko do jezior słodkowodnych, będziemy mieć do czynienia z dość szerokim spektrum. Jeziora „standardowego" raczej w naturze nie znajdziemy. Każde jezioro charakteryzuje się dużą indywidualnością i ma własne, szczególne cechy. O podziale według zawartości substancji pokarmowych (wg trofii) już mówiliśmy. Przeważająca część substancji pokarmowych w jeziorze pochodzi z zewnątrz.

Dlatego też otoczenie wywiera duży wpływ na charakter jeziora. Wielka różnica między jeziorami o takiej samej powierzchni i takiej samej objętości wody wynika z tego, czy mają duże czy małe dopływy i odpływy. Ilość wody dopływającej i odpływającej w stosunku do całej objętości jeziora wywiera istotny wpływ na jego funkcjonowanie.

Łatwo można obliczyć, jak długo woda pozostaje w jeziorze, jeśli znamy ilości wody dopływającej i odpływającej. Jeśli dopływ i odpływ wynosi 10 m3 na sekundę, to jezioro o objętości 100 milionów litrów wymienia cały swój zasób wody w ciągu około trzech godzin.

Woda w takim jeziorze nie jest więc stabilna, nawet jeśli wskutek różnicy temperatur między strefą głębinową a powierzchnią wytwarza się pewne uwarstwienie. Dlatego też jeziora zaporowe różnią się od jezior naturalnych, o czym jeszcze będziemy mówić dokładniej. Oczywiście większość jezior naturalnych ma dopływy i odpływy.

Jednak ich udział w wymianie wód jeziora jest znacznie mniejszy niż w przedstawionym wyżej przykładzie. Na przykład 48 km3 wód Jeziora Bodeńskiego ulega wymianie raz na 8 do 10 lat przez przepływający przez nie Ren. W jeziorach bardzo głębokich, rzędu kilkuset metrów lub więcej, a o stosunkowo niewielkiej powierzchni, gdy woda osiągnie temperaturę 4°C, cyrkulacja nie jest pełna. Jeziora, w których woda nie podlega pełnej cyrkulacji, nazywamy meromiktycznymi, natomiast te, w których mieszanie jest całkowite - holomiktycznymi.

Małe dopływy mają niewielki wpływ na mieszanie się wody, duże natomiast - odpowiednio większy. Ponieważ latem woda w rzekach zwykle jest chłodniejsza niż na powierzchni jezior, woda rzeczna może się mieszać z jeziorną tylko częściowo, gdyż jako zimniejsza opada w dół, do strefy o takiej samej temperaturze i w tej strefie się rozchodzi.

Odpływy natomiast odprowadzają z jeziora ciepłą wodę powierzchniową. Na przykład rzeka Ache w Tyrolu, główny dopływ jeziora Chiem, ma temperaturę tylko około 15°C, gdy w pełni lata wpływa do jeziora, natomiast rzeka Alz odprowadza zeń wodę powierzchniową o temperaturze 22°C. Gospodarka cieplna jeziora zależy więc w dużej mierze od stosunku wielkości dopływów i odpływów do jego objętości.

Wpływ na gospodarkę cieplną ma także przezroczystość wody w jeziorze. Z jednej strony woda o małej przezroczystości nie pozwala światłu słonecznemu dochodzić na większą głębokość, z drugiej strony jednak zawiesiny pochłaniają więcej ciepła. Dlatego też mętna woda ogrzewa się szybciej niż przejrzysta.

To, że jeziora wysokogórskie mimo intensywnego nasłonecznienia są latem tak zimne, wynika nie tylko stąd, że oddają ciepło nocą, lecz także stąd, że mają przejrzystą wodę. Takiej samej objętości i powierzchni brunatnowod-ne jeziora śródleśne i bagienne oraz jeziora mętne z powodu dużej ilości zawiesin pochłaniają więcej ciepła, osiągają więc wyższą temperaturę wody.

Nie są to jeszcze wszystkie czynniki decydujące o typie jeziora. Należy do nich także kształt misy jeziornej. Jeśli brzegi jeziora opadają stromo, uniemożliwiając wykształcenie się ławicy przybrzeżnej, wpływ litora-lu na jego gospodarkę jest niewielki. I odwrotnie - szeroka, płaska ławica przybrzeżna umożliwia obfitą produkcję roślin wodnych i przybrzeżnych, stwarzając punkt wyjścia do powstania licznych łańcuchów pokarmowych.

W istotny sposób może się więc przyczyniać do krążenia substancji pokarmowych w jeziorze. Im bardziej się poszerza ławica przybrzeżna kosztem strefy głębinowej, tym bliższe staje się jezioro płytkowodnym zbiornikom, o których jeszcze będziemy mówić.

Również otoczenie wywiera wpływ na jezioro. Jeziora w kotlinach szybciej zamarzają i znacznie dłużej pozostają pokryte lodem niż jeziora nie osłonięte, wystawione na działanie wiatru. Brak wiatru i falowania może uniemożliwić także pełną cyrkulację wody. W naszych czasach coraz większą rolę w gospodarce jezior odgrywają ponadto substancje pokarmowe i zanieczyszczenia, przedostające się do wody z powietrza lub zrzucane w postaci ścieków.

Począwszy od lat osiemdziesiątych, w ciągu roku spada średnio na jeden hektar od 30 do 40 kg azotu (ze spalin samochodowych i urządzeń grzejnych), co jest równoznaczne z bardzo znacznym nawożeniem, a dla wód stojących oznacza gwałtowną eutrofizację. Jeśli dochodzą do tego większe ilości substancji pokarmowych z wprowadzanych ścieków, a eksport tych substancji jest niemożliwy, jakość wody musi ulec pogorszeniu.

W stanie ekologicznym jezior znajduje więc odbicie stan naszego środowiska.

Jak wielki wpływ na stan jezior mają uwalniane przez człowieka substancje szkodliwe, obserwujemy od ponad dwudziestu lat w Skandynawii, zwłaszcza w Szwecji.

Kwasy zawarte w opadach atmosferycznych (tzw. kwaśne deszcze) na tyle zakwasiły tam wody, że w wielu jeziorach na pozór czystych, położonych z dala od terenów przemysłowych nie ma już prawie wcale wyższych form życia. Wynika to stąd, że w jeziorach leżących na kwaśnym podłożu krystalicznym (granitach i gnejsach) jest za mało wapnia, który mógłby zneutralizować napływ kwasów z powietrza (znad uprzemysłowionych obszarów Europy Zachodniej).

Ta zdolność buforowa jezior to ostatnia z ważnych ich cech, jaką tutaj omówimy. Wody, w których panuje równowaga między jonami kwasowymi a zasadowymi, mają odczyn obojętny - w skali od 1 do 14 ich stopień kwasowości (wartość pH) wynosi 7. Jeśli ta wartość wzrasta, woda zawiera przewagę jonów zasadowych, jak na przykład w jeziorach potasowo-sodowych.

Jeśli wartość ta ulega zmniejszeniu, woda wykazuje odczyn kwaśny. Kwaśnymi z natury, o pH między 4 a 5,5, są jeziora śródleśne i bagienne. Można je poznać po charakterystycznej brunatnej barwie wody, a określamy je mianem jezior dystroficz-nych lub humusowych (humotroficznych).

Brunatne zabarwienie i kwaśność nadają wodzie rozpuszczone substancje próchniczne (kwasy humusowe). Jeziora dystroficzne stawiają szczególne wymagania wobec organizmów żywych. Wykazują niewielką produktywność i są zasiedlane przez wysoko wyspecjalizowane gatunki.

Mało jest w nich substancji pokarmowych dla roślin, zwłaszcza wapnia, magnezu i fosforanów, pod dostatkiem natomiast bywa żelaza zawartego w ochrach, które powoduje brunatne zabarwienie wody. Jeziora śródleśne i bagienne stanowią więc szczególny typ jezior i nie należy ich utożsamiać z jeziorami zakwaszonymi przez kwaśne deszcze.

W jeziorach strefa wody otwartej (pe-lagial) obejmuje duży obszar w porównaniu ze strefą przybrzeżną (lito-ralem). Po tym można je też odróżniać od stawów i płytkich zbiorników wodnych. W wypadku tych ostatnich o gospodarce wodnej decydują procesy zachodzące w litoralu, natomiast w wypadku jezior - procesy zachodzące w pelagialu.

Odróżnienia płytkiego jeziora czy stawu od jeziora w węższym znaczeniu dokonuje się wtedy, gdy stosunek powierzchni litoralu do pelagialu zmienia się na korzyść pelagialu. Jak widzimy, ostrej granicy w ogóle być tu nie może, toteż nie zawsze można jednoznacznie stwierdzić, czy dany zbiornik wodny jest stawem czy jeziorem.

Natura nie pozwala się ująć w ciasne schematy - to raczej my musimy dostosowywać do niej nasze upraszczające kategorie.

Podobne prace

Do góry