Zmiany gęstości wody i ich znaczenie dla życia
advertisement
Aleksandra Figas kl II bG W okresie wiosny, lód topnieje, powierzchniowa warstwa ogrzewa się i następuje wymieszanie wody w całym zbiorniku. Wtedy po okresie zimowym rośliny i zwierzęta się rozwijają. Latem rozwój organizmów wodnych trwa w pełni. W tym okresie powstaje charakterystyczne uwarstwienie w jeziorach: -epilimnion -metalimnion - hipolimnion . Epilimnion – warstwa górna wody w jeziorze. W okresie letnim jest to warstwa o miąższości od kilku do kilkunastu metrów nagrzanej wody, której temperatura obniża się stopniowo wraz z głębokością. Odbywa się tu główny proces produkcji materii organicznej z substancji mineralnych przy współudziale promieni słonecznych. Producentami materii organicznej są glony. Tylko epilimnion ma zdolność przechwytywania i przerobu napływających z zewnątrz i z pozostałych części zbiornika substancji pokarmowych w materię organiczną. Ze strefy tej ma miejsce eksport (przemieszczanie się) materii organicznej do dolnych warstw wody. Natomiast w okresie zimowym, ze względu na zmianę gęstości wody (powstaje lód), jest to najzimniejsza część zbiornika. Epilimnion jest nasycony lub przesycony tlenem, ponieważ odbywają się tu procesy fotosyntezy i zachodzą w nim zjawiska beztlenowego rozkładu materii organicznej. Metalimnion - środkowa, przejściowa warstwa wody w jeziorach. Warstwa skoku termicznego skoku stężenia tlenu i innych substancji chemicznych . Skok temperatury ma znaczenie kluczowe, dlatego często "termoklina" jest traktowana jak synonim metalimnionu. W warstwie tej – o miąższości kilku metrów – następuje w okresie stagnacji letniej gwałtowny spadek temperatury wody wraz z głębokością (termoklina), a w okresie stagnacji zimowej - jej podwyższenie. Strefa ta dzieli epilimnion i hypolimnion, a jej gradient temperatury oraz ruchy pionowe powodują możliwość powrotu obumarłej materii organicznej i substancji pokarmowych z hypolimnionu do wierzchnich warstw wody. Od temperatury zależy rozpuszczalność substancji w wodzie, więc jej zmiana powoduje zmianę stężenia rozpuszczonych substancji. Hypolimnion – dolna warstwa w jeziorach. Warstwa o ustalonej niskiej temperaturze wody. W zależności od głębokości jeziora, waha się w granicach 4 - 7 °C. Wody tam zalegające odznaczają się wysoką żyznością oraz występowaniem deficytów tlenowych. Ze względu na stagnację, woda przez większą część roku nie ma kontaktu z powietrzem atmosferycznym. Następuje tu wzrost koncentracji soli pokarmowych i wydzielają się substancje powstające w procesach gnilnych czyli nie rozłożona w pełni materia organiczna, metan, kwasy organiczne, siarkowodór itp. Substancje te zatruwają wody jeziora, prowadząc, w skrajnych przypadkach, do zniszczenia życia w jeziorze. W celu ochrony jezior, oprócz ograniczenia ilości substancji trafiających do jeziora stosuje się metody rekultywacji, takie jak napowietrzanie warstw przydennych lub usuwanie wody z hypolimnionu. W okresie jesieni na skutek ochładzania się powierzchniowych warstw wody, oraz dzięki ruchom wody wywołanych siłą wiatru następuje wyrównanie temperatury w całej misie zbiornika. Zimą powierzchniowa warstwa zbiornika pokrywa się lodem. Dzięki temu że woda o temperaturze 4°C posiada największą gęstość, chłodna woda o temperaturze 0-3°C pozostaje przy powierzchni. Kiedy temp. otoczenia spadnie poniżej zera powstaje lód którego grubość zależy od długości okresów z temp poniżej zera. W tym okresie organizmy wodne hibernują lub żyją na dnie zbiornika.
