gęstość wody

aby zrozumieć stratyfikację jeziora, najpierw musimy zająć się związkiem między gęstością wody a temperaturą. Woda jest wyjątkowa, ponieważ jest bardziej gęsta jako ciecz niż ciało stałe; dlatego lód pływa. Gdyby lód zatonął, nasze jeziora zachowałyby się znacznie inaczej w zimie!

woda jest najbardziej gęsta przy 4 stopniach Celsjusza (39 F), A gdy woda ogrzewa się lub chłodzi, staje się mniej gęsta. Ma to wpływ na strukturę jeziora, ponieważ gęstsza woda jest cięższa i będzie na dnie jeziora, podczas gdy mniej gęsta woda jest lżejsza i zwykle będzie na szczycie jeziora.

Lato

latem w Minnesocie słońce ogrzewa górną warstwę jeziora, epilimnion, co powoduje, że staje się mniej gęste. Dolna warstwa jeziora, hipolimnion, nie otrzymuje światła słonecznego i dlatego pozostaje zimna. Ponieważ epilimnion jest mniej gęsty, unosi się na szczycie hipolimnionu i oba nie mieszają się. Termoklina to obszar dzielący górną i dolną warstwę.

ponieważ epilimnion jest jedyną częścią jeziora, którą może przeniknąć światło słoneczne, to tam rosną rośliny i glony. Wokół linii brzegowej jeziora obszar, w którym przenika światło słoneczne i rosną rośliny naczyniowe, nazywany jest strefą litoralną. W środku jeziora epilimnion jest domem dla glonów i zooplanktonu.

Kiedy glony i zooplankton umierają, opadają na dno jeziora. Bezkręgowce i drobnoustroje żyjące w bentosie przetwarzają i rozkładają ten martwy materiał. Ten proces recyklingu zużywa tlen. Ponieważ Jezioro nie miesza się w okresie letnim, hipolimnion jest całkowicie odcięty od epilimnionu i nie otrzymuje świeżego dopływu tlenu. Dlatego też hipolimnion może stać się beztlenowy latem w jeziorze mezotroficznym lub eutroficznym.

Jesień

jesienią w Minnesocie słońce nie jest tak silne, a noce stają się chłodniejsze. Zmiana pory roku pozwala epilimnionowi ochłodzić się. Ponieważ woda w epilimnionie stygnie, różnica gęstości między epilimnionem a hipolimnionem nie jest tak wielka. Wiatr może następnie mieszać warstwy. Ponadto, gdy epilimnion stygnie, staje się bardziej gęsty i tonie do hipolimnionu, mieszając warstwy. Mieszanie to pozwala na rozprowadzenie tlenu i składników odżywczych na całym słupie wody.

Zima

zimą w Minnesocie jeziora są pokryte lodem. Pod lodem woda nie może się mieszać, ponieważ nie jest wystawiona na działanie wiatru. Większość hipolimnion pozostaje 4 stopni Celsjusza (39 F). Pod lodem znajduje się cienka warstwa wody, która jest chłodniejsza niż 4C, a zatem mniej gęsta. Ta cienka warstwa wody unosi się na szczycie hipolimnionu przez całą zimę, ale ta stratyfikacja nie jest tak stabilna jak latem, ponieważ różnica gęstości jest znacznie mniejsza. Zjawisko to nazywa się odwrotną stratyfikacją, ponieważ chłodniejsza woda siedzi na cieplejszej wodzie.

tak jak w lecie hipolimnion jest odcięty od tlenu, tak jak rozkład zachodzi w bentosie, tlen się zużywa. Gdy hipolimnion staje się beztlenowy w zimie, nazywa się to zabijaniem zimowym, ponieważ ryby i inne żywe organizmy, które potrzebują tlenu, umierają. Ponadto, gdy dno jeziora jest beztlenowe, procesy chemiczne na styku osad / woda powodują uwalnianie fosforu z osadów. Kiedy lód topnieje na wiosnę i Jezioro ponownie się miesza, zwiększony fosfor napędza wzrost glonów.

Wiosna

wiosną w Minnesocie lód topi się z jeziora, wiatr podnosi się i Jezioro ponownie miesza. Nazywa się to obrotem sprężynowym. Tlen i składniki odżywcze są rozprowadzane po słupie wody, gdy woda się miesza. Następnie, gdy pogoda staje się cieplejsza, woda powierzchniowa ogrzewa się ponownie i tworzy letnią stratyfikację.

Większość jezior w Minnesocie jest uważana za dimiktyczną, co oznacza, że mieszają się dwa razy w roku – wiosną i jesienią. Płytkie jeziora zachowują się inaczej i mogą częściej się mieszać.