Najnowsze informacje - nurkowanie, podróże, fotografia podwodna i sporty wodne

Głęboki oddech jeziora, czyli proces miksji wód stojących

1 669

Ruch wody jest ważnym czynnikiem ekologicznym we wszystkich zbiornikach. Wpływa na formowanie się zbiorowisk organizmów, ich kształt, budowę, rozwój i rozmieszczenie w obrębie akwenu.

Ruchy wód mają również duże znaczenie w związku z postępującym procesem eutrofizacji, w wyniku którego dna większości polskich jezior są praktycznie pozbawione życia.

[FMP]

Mieszanie wody powoduje wyrównanie warunków termicznych, zawartości tlenu i soli mineralnych rozpuszczonych w toni wodnej, co jest niezwykle istotne dla żyjących w wodzie organizmów.
Prądy konwekcyjne powodują pionowe przemieszczanie się mas wody i w efekcie wymieszanie całej pojemności zbiornika dwa razy do roku – wiosną i jesienią. Wywoływane są różnicą gęstości wody, która zmienia się wraz z temperaturą.

Zbiorniki wodne strefy umiarkowanej, w której leży Polska, dzielą się pod względem możliwości mieszania (miksji) na 2 typy:

a) dymiktyczne, w których są 2 okresy cyrkulacji i 2 okresy stagnacji,
b) polimiktyczne (stawowe), w których latem występuje ciągłe mieszanie całej wody.

Do rzadkości należą natomiast jeziora typu meromiktycznego, których głębsze warstwy wody nigdy nie podlegają wymieszaniu.


Wczesną wiosną, po zejściu lodu, woda stopniowo ogrzewa się. Przy temperaturze 4°C uzyskuje ona największą gęstość i opada w głąb zbiornika wypychając wodę o niższej temperaturze i gęstości ku powierzchni. W ten sposób w krótkim czasie wyrównuje się temperatura w całym zbiorniku. Zjawisko to nazywamy przemieszaniem lub cyrkulacją wiosenną. Okres cyrkulacji przerywa wzrastanie temperatury w powierzchniowej warstwie wody. Stopniowo kształtuje się wyraźna stratyfikacja temperatur. Górną, mieszaną przez wiatr warstwę wody o wyrównanej, wyższej temperaturze nazwano epilimnionem. Poniżej zalega stosunkowo wąska warstwa – tak zwany metalimnion. Temperatura obniża się w niej o co najmniej o 1°C z każdym metrem głębokości.

Metalimnion nazwano inaczej skokiem termicznym lub termokliną. Wodę najchłodniejszą, zalegającą poniżej metalimnionu, nazwano hypolimnionem. Stagnacja letnia w jeziorach dymiktycznych (2 okresy cyrkulacji i 2 okresy stagnacji) utrzymuje się przez kilka miesięcy.

Na ogół na przełomie sierpnia i września pod wpływem wiatru stopniowo pogłębia się warstwa epilimnionu. Metalimnion przesuwa się coraz głębiej. Z nastaniem chłodów jesiennych, gdy temperatura wody obniży się do 4°C, następuje ponowne przemieszanie całej masy. Nazywane jest to cyrkulacją jesienną. Pojawienie się pokrywy lodowej na jeziorze rozpoczyna okres stagnacji zimowej. Warunki termiczne w tym czasie są odwrotne w stosunku do tych w okresie stagnacji letniej. Zasięg zimowy epilimnionu i termokliny jest niewielki. Podstawową objętość zbiornika zajmują wody hypolimnionu o nieco wyższej temperaturze i gęstości.
Zachodzące procesy miksji wiosennej i jesiennej określane są jako „głęboki oddech jeziora”.
Chociaż miksja występuje zaledwie dwa razy do roku i jest zwykle bardzo krótka, ma duże znaczenie dla wszystkich wodnych ekosystemów. Wyrównuje się wówczas zawartość gazów i ciał stałych rozpuszczonych w wodzie, np. tlenu i soli mineralnych.

 

W większości zeutrofizowanych zbiorników przy dnie ma miejsce kumulacja procesów rozkładu obumarłych szczątków organicznych. W trakcie tych procesów zużywane są zasoby tlenu rozpuszczonego w wodzie. W przypadku ich wyczerpania odbywa się rozkład beztlenowy, w efekcie którego dochodzi do powstania i gromadzenia się na dnie toksycznych siarkowodoru i metanu. Na dnie takich zbiorników zalega czarny cuchnący muł. Proces miksji sprawia, że do tych dennych toksycznych i beztlenowych obszarów chociaż na pewien czas może powrócić życie. 

 

Autor: Marek Budniak
Fundacja Aquarius

[/FMP]
zostaw komentarz