Proprietà fisichemodifica
Le proprietà fisiche degli ecosistemi acquatici sono determinate da una combinazione di calore, correnti, onde e altre distribuzioni stagionali delle condizioni ambientali. La morfometria di un corpo idrico dipende dal tipo di caratteristica (come un lago, fiume, torrente, zona umida, estuario ecc.) e la struttura della terra che circonda il corpo idrico. I laghi, ad esempio, sono classificati in base alla loro formazione e le zone dei laghi sono definite dalla profondità dell’acqua. La morfometria del sistema fluviale e fluviale è guidata dalla geologia sottostante dell’area e dalla velocità generale dell’acqua. La morfometria del flusso è influenzata anche dalla topografia (in particolare dal pendio), dai modelli di precipitazione e da altri fattori come la vegetazione e lo sviluppo del territorio.
Altri tipi di sistemi acquatici che rientrano nello studio della limnologia sono gli estuari. Gli estuari sono corpi idrici classificati dall’interazione di un fiume e dell’oceano o del mare. Zone umide variano in dimensioni, forma, e il modello tuttavia i tipi più comuni, paludi, paludi e paludi, spesso oscillano tra contenente superficiale, acqua dolce e di essere asciutto a seconda del periodo dell’anno.
Interazioni della lucemodifica
La zonazione della luce è il concetto di come la quantità di penetrazione della luce solare nell’acqua influenza la struttura di un corpo idrico. Queste zone definiscono vari livelli di produttività all’interno di un ecosistema acquatico come un lago. Ad esempio, la profondità della colonna d’acqua che la luce solare è in grado di penetrare e dove la maggior parte della vita vegetale è in grado di crescere è nota come zona fotica o eufotica. Il resto della colonna d’acqua che è più profonda e non riceve quantità sufficienti di luce solare per la crescita delle piante è noto come zona afotica.
Stratificazione termicamodifica
Simile alla zonazione leggera, la stratificazione termica o la zonazione termica è un modo di raggruppare parti del corpo idrico all’interno di un sistema acquatico in base alla temperatura di diversi strati lacustri. Meno torbida è l’acqua, più la luce è in grado di penetrare e quindi il calore viene convogliato più in profondità nell’acqua. Il riscaldamento diminuisce esponenzialmente con la profondità nella colonna d’acqua, quindi l’acqua sarà più calda vicino alla superficie ma progressivamente più fredda mentre si muove verso il basso. Ci sono tre sezioni principali che definiscono la stratificazione termica in un lago. L’epilimnion è più vicino alla superficie dell’acqua e assorbe le radiazioni a onde lunghe e corte per riscaldare la superficie dell’acqua. Durante i mesi più freddi, il wind shear può contribuire al raffreddamento della superficie dell’acqua. Il termoclino è un’area all’interno della colonna d’acqua in cui le temperature dell’acqua diminuiscono rapidamente. Lo strato inferiore è l’ipolimnione, che tende ad avere l’acqua più fredda perché la sua profondità limita la luce solare dal raggiungerlo. Nei laghi temperati, il raffreddamento della stagione autunnale delle acque superficiali provoca il turnover della colonna d’acqua, dove il termoclino viene interrotto e il profilo della temperatura del lago diventa più uniforme. La resistenza termica relativa è l’energia necessaria per mescolare questi strati di diverse temperature.
Lake Heat BudgetEdit
Un budget annuale di calore, indicato anche come θa, è la quantità totale di calore necessaria per aumentare l’acqua dalla sua temperatura minima invernale alla sua temperatura massima estiva. Questa può essere calcolata integrando l’area del lago ad ogni intervallo di profondità (Az) moltiplicato per la differenza tra l’estate (θsz) e inverno (θwz) temperature o ∫ {\displaystyle \displaystyle \int }
Az(θsz-θwz)
Chimica propertiesEdit
La composizione chimica dell’acqua negli ecosistemi acquatici è influenzata da caratteristiche naturali e processi, tra cui la precipitazione, sottostanti il suolo e la roccia nel bacino di drenaggio, di erosione, di evaporazione e di sedimentazione. Tutti i corpi idrici hanno una certa composizione di elementi e composti organici e inorganici. Le reazioni biologiche influenzano anche le proprietà chimiche dell’acqua. Oltre ai processi naturali, le attività umane influenzano fortemente la composizione chimica dei sistemi acquatici e la loro qualità dell’acqua.
Ossigeno e anidride carbonicaedit
L’ossigeno disciolto e l’anidride carbonica disciolta sono spesso discussi insieme a causa del loro ruolo accoppiato nella respirazione e nella fotosintesi. Le concentrazioni di ossigeno disciolto possono essere alterate da processi e reazioni fisiche, chimiche e biologiche. I processi fisici, tra cui la miscelazione del vento, possono aumentare le concentrazioni di ossigeno disciolto, in particolare nelle acque superficiali degli ecosistemi acquatici. Poiché la solubilità dell’ossigeno disciolto è legata alle temperature dell’acqua, i cambiamenti di temperatura influenzano le concentrazioni di ossigeno disciolto poiché l’acqua più calda ha una capacità inferiore di “trattenere” l’ossigeno come acqua più fredda. Biologicamente, sia la fotosintesi che la respirazione aerobica influenzano le concentrazioni di ossigeno disciolto. La fotosintesi da parte di organismi autotrofi, come il fitoplancton e le alghe acquatiche, aumenta le concentrazioni di ossigeno disciolto riducendo contemporaneamente le concentrazioni di anidride carbonica, poiché l’anidride carbonica viene assorbita durante la fotosintesi. Tutti gli organismi aerobici nell’ambiente acquatico assorbono ossigeno disciolto durante la respirazione aerobica, mentre l’anidride carbonica viene rilasciata come sottoprodotto di questa reazione. Poiché la fotosintesi è limitata dalla luce, sia la fotosintesi che la respirazione si verificano durante le ore diurne, mentre solo la respirazione avviene durante le ore buie o in porzioni scure di un ecosistema. L’equilibrio tra produzione e consumo di ossigeno disciolto è calcolato come tasso di metabolismo acquatico.
I cambiamenti verticali nelle concentrazioni di ossigeno disciolto sono influenzati sia dalla miscelazione del vento delle acque superficiali che dall’equilibrio tra fotosintesi e respirazione della materia organica. Questi cambiamenti verticali, noti come profili, si basano su principi simili come stratificazione termica e penetrazione della luce. Poiché la disponibilità di luce diminuisce più in profondità nella colonna d’acqua, anche i tassi di fotosintesi diminuiscono e viene prodotto meno ossigeno disciolto. Ciò significa che le concentrazioni di ossigeno disciolto generalmente diminuiscono man mano che ci si sposta più in profondità nel corpo idrico a causa della fotosintesi non reintegrando l’ossigeno disciolto che viene assorbito attraverso la respirazione. Durante i periodi di stratificazione termica, i gradienti di densità dell’acqua impediscono alle acque superficiali ricche di ossigeno di mescolarsi con acque più profonde. Periodi prolungati di stratificazione possono causare l’esaurimento dell’ossigeno disciolto dell’acqua di fondo; quando le concentrazioni di ossigeno disciolto sono inferiori a 2 milligrammi per litro, le acque sono considerate ipossiche. Quando le concentrazioni di ossigeno disciolto sono circa 0 milligrammi per litro, le condizioni sono anossiche. Sia le acque ipossiche che anossiche riducono l’habitat disponibile per gli organismi che respirano l’ossigeno e contribuiscono ai cambiamenti in altre reazioni chimiche nell’acqua.
Azoto e fosforoused
L’azoto e il fosforo sono nutrienti ecologicamente significativi nei sistemi acquatici. L’azoto è generalmente presente come gas negli ecosistemi acquatici, tuttavia la maggior parte degli studi sulla qualità dell’acqua tende a concentrarsi sui livelli di nitrati, nitriti e ammoniaca. La maggior parte di questi composti azotati disciolti seguono uno schema stagionale con concentrazioni maggiori nei mesi autunnali e invernali rispetto alla primavera e all’estate. Il fosforo ha un ruolo diverso negli ecosistemi acquatici in quanto è un fattore limitante nella crescita del fitoplancton a causa delle concentrazioni generalmente basse nell’acqua. Fosforo disciolto è anche fondamentale per tutti gli esseri viventi, è spesso molto limitante alla produttività primaria in acqua dolce, e ha un proprio ecosistema distintivo ciclismo.
Biologici propertiesEdit
Lago trofico classificationEdit
Un modo per classificare i laghi, o in altri corpi d’acqua) è con l’indice di stato trofico. Un lago oligotrofico è caratterizzato da livelli relativamente bassi di produzione primaria e bassi livelli di nutrienti. Un lago eutrofico ha alti livelli di produttività primaria a causa di livelli di nutrienti molto elevati. L’eutrofizzazione di un lago può portare a fioriture algali. I laghi distrofici hanno alti livelli di materia umica e in genere hanno acque giallo-marrone, color tè. Queste categorie non hanno specifiche rigide; il sistema di classificazione può essere visto come più di uno spettro che comprende i vari livelli di produttività acquatica.