fysische eigenschappendit
fysische eigenschappen van aquatische ecosystemen worden bepaald door een combinatie van warmte, stromingen, golven en andere seizoensgebonden distributies van omgevingsomstandigheden. De Morfometrie van een waterlichaam hangt af van het type eigenschap (zoals een meer, rivier, beek, wetland, estuarium enz.) en de structuur van de aarde rond het waterlichaam. Meren, bijvoorbeeld, worden geclassificeerd door hun vorming, en de zones van meren worden bepaald door waterdiepte. De Morfometrie van het rivier-en stroomsysteem wordt aangedreven door de onderliggende geologie van het gebied en de algemene snelheid van het water. Stroommorfometrie wordt ook beïnvloed door topografie (met name helling), neerslagpatronen en andere factoren zoals vegetatie en landontwikkeling.
andere soorten aquatische systemen die onder de limnologie-studie vallen, zijn estuaria. Estuaria zijn waterlichamen die worden geclassificeerd door de interactie van een rivier en de oceaan of zee. Wetlands variëren in grootte, vorm en patroon, maar de meest voorkomende soorten, moerassen, moerassen en moerassen, schommelen vaak tussen het bevatten van ondiep, zoetwater en droog zijn afhankelijk van de tijd van het jaar.
lichtinteractiededit
lichtzonatie is het concept van hoe de hoeveelheid zonlicht die in water binnendringt de structuur van een waterlichaam beïnvloedt. Deze zones definiëren verschillende niveaus van productiviteit binnen een aquatische ecosystemen zoals een meer. Bijvoorbeeld, de diepte van de waterkolom die zonlicht kan binnendringen en waar het meeste plantenleven kan groeien, staat bekend als de fotische of eufotische zone. De rest van de waterkolom die dieper is en niet voldoende zonlicht ontvangt voor de groei van de planten staat bekend als de afotische zone.
thermische stratificatieedit
vergelijkbaar met lichtzonatie, thermische stratificatie of thermische zonatie is een manier om delen van het waterlichaam binnen een aquatisch systeem te groeperen op basis van de temperatuur van verschillende meerlagen. Hoe minder troebel het water is, hoe meer licht kan doordringen, waardoor warmte dieper in het water wordt getransporteerd. De verwarming neemt exponentieel af met de diepte in de waterkolom, dus het water zal het warmst zijn bij het oppervlak, maar geleidelijk koeler naarmate het naar beneden beweegt. Er zijn drie belangrijke secties die thermische stratificatie in een meer definiëren. De epilimnion ligt het dichtst bij het wateroppervlak en absorbeert lange – en kortegolf straling om het wateroppervlak te verwarmen. Tijdens koelere maanden kan windschering bijdragen aan de koeling van het wateroppervlak. De thermocline is een gebied binnen de waterkolom waar de watertemperaturen snel dalen. De onderste laag is de hypolimnion, die de neiging heeft om het koudste water omdat de diepte beperkt zonlicht te bereiken. In gematigde meren, daling-seizoen koeling van oppervlaktewater resulteert in de omzet van de waterkolom, waar de thermocline wordt verstoord, en het meer temperatuurprofiel wordt uniformer. De relatieve thermische weerstand is de energie die nodig is om deze lagen van verschillende temperaturen te mengen.
Lake Heat BudgetEdit
een jaarlijks warmtebudget, ook aangeduid als θa, is de totale hoeveelheid warmte die nodig is om het water van zijn minimale wintertemperatuur naar zijn maximale zomertemperatuur te brengen. Dit kan berekend worden door het integreren van de oppervlakte van het meer op elke diepte-interval (Az), vermenigvuldigd met het verschil tussen de zomer (θsz) en winter (θwz) temperaturen of ∫ {\displaystyle \displaystyle \int }
Az(θsz-θwz)
Chemische propertiesEdit
De chemische samenstelling van het water in het ecosysteem van het water wordt beïnvloed door natuurlijke kenmerken en processen zoals neerslag, onderliggende bodem en gesteente in het stroomgebied, erosie, verdamping, en sedimentatie. Alle waterlichamen hebben een bepaalde samenstelling van zowel organische als anorganische elementen en verbindingen. Biologische reacties beïnvloeden ook de chemische eigenschappen van water. Naast natuurlijke processen beïnvloeden menselijke activiteiten sterk de chemische samenstelling van aquatische systemen en hun waterkwaliteit.
zuurstof en koolstofdioxideedit
opgeloste zuurstof en opgeloste kooldioxide worden vaak samen besproken vanwege hun gekoppelde rol in ademhaling en fotosynthese. Opgeloste zuurstofconcentraties kunnen worden gewijzigd door fysische, chemische en biologische processen en reactie. Fysische processen, waaronder windmenging, kunnen de concentraties opgeloste zuurstof verhogen, met name in oppervlaktewateren van aquatische ecosystemen. Omdat oplosbaarheid van opgeloste zuurstof gekoppeld is aan watertemperaturen, beïnvloeden temperatuurveranderingen de concentraties opgeloste zuurstof omdat warmer water een lagere capaciteit heeft om zuurstof vast te houden als kouder water. Biologisch, zowel fotosynthese en aërobe ademhaling invloed op opgeloste zuurstof concentraties. Fotosynthese door autotrofe organismen, zoals fytoplankton en aquatische algen, verhoogt de concentraties opgeloste zuurstof en vermindert tegelijkertijd de concentraties kooldioxide, aangezien kooldioxide wordt opgenomen tijdens de fotosynthese. Alle aërobe organismen in het aquatische milieu nemen opgeloste zuurstof op tijdens de aërobe ademhaling, terwijl koolstofdioxide vrijkomt als bijproduct van deze reactie. Omdat fotosynthese licht beperkt is, komen zowel fotosynthese als ademhaling voor tijdens de daglichturen, terwijl alleen ademhaling plaatsvindt tijdens donkere uren of in donkere delen van een ecosysteem. De balans tussen de productie van opgeloste zuurstof en het verbruik wordt berekend als de watermetabolismesnelheid.
verticale veranderingen in de concentraties van opgeloste zuurstof worden beïnvloed door zowel de windmix van oppervlaktewater als de balans tussen fotosynthese en ademhaling van organisch materiaal. Deze verticale veranderingen, bekend als profielen, zijn gebaseerd op vergelijkbare principes als thermische stratificatie en lichtpenetratie. Naarmate de lichtbeschikbaarheid dieper in de waterkolom afneemt, neemt de fotosynthese ook af en wordt er minder opgeloste zuurstof geproduceerd. Dit betekent dat de concentraties opgeloste zuurstof over het algemeen afnemen als je dieper in het lichaam van water als gevolg van fotosynthese is niet het aanvullen van opgeloste zuurstof die wordt opgenomen door ademhaling. Tijdens perioden van thermische stratificatie voorkomen waterdichtheidsgradiënten dat zuurstofrijk oppervlaktewater zich vermengt met dieper water. Langdurige perioden van stratificatie kan resulteren in de uitputting van de bodem-water opgeloste zuurstof; wanneer de concentraties opgeloste zuurstof lager zijn dan 2 milligram per liter, wordt water als hypoxisch beschouwd. Wanneer de concentraties opgeloste zuurstof ongeveer 0 milligram per liter zijn, zijn de Voorwaarden anoxisch. Zowel hypoxisch als anoxisch water verminderen de beschikbare habitat voor organismen die zuurstof inademen en dragen bij aan veranderingen in andere chemische reacties in het water.
stikstof en fosforusedit
stikstof en fosfor zijn ecologisch significante nutriënten in aquatische systemen. Stikstof is over het algemeen aanwezig als gas in aquatische ecosystemen, maar de meeste waterkwaliteitsstudies hebben de neiging om zich te concentreren op nitraat -, nitriet-en ammoniakniveaus. De meeste van deze opgeloste stikstofverbindingen volgen een seizoensgebonden patroon met hogere concentraties in de herfst-en wintermaanden in vergelijking met het voorjaar en de zomer. Fosfor speelt een andere rol in aquatische ecosystemen omdat het een beperkende factor is in de groei van fytoplankton vanwege de over het algemeen lage concentraties in het water. Opgeloste fosfor is ook cruciaal voor alle levende wezens, is vaak zeer beperkt tot primaire productiviteit in zoetwater, en heeft een eigen kenmerkende ecosysteemcyclus.
biologische eigenschappenedit
Lake trophic classificationEdit
een manier om meren (of andere waterlichamen) te classificeren is met de trophic State index. Een oligotroop meer wordt gekenmerkt door relatief lage niveaus van primaire productie en lage niveaus van nutriënten. Een eutrofisch meer heeft een hoge primaire productiviteit als gevolg van zeer hoge nutriënten. Eutrofiëring van een meer kan leiden tot algenbloei. Dystrofische meren hebben een hoog gehalte aan humus en hebben meestal geelbruin, theekleurig water. Deze categorieën hebben geen starre SPECIFICATIES; het classificatiesysteem kan meer worden gezien als een spectrum dat de verschillende niveaus van aquatische productiviteit omvat.