fysikaliska egenskaperredigera

vattenlevande ekosystems fysikaliska egenskaper bestäms av en kombination av värme, strömmar, vågor och andra säsongsfördelningar av miljöförhållanden. Morfometrin hos en vattenkropp beror på typen av funktion (som en sjö, flod, bäck, våtmark, flodmynning etc.) och jordens struktur som omger vattenkroppen. Sjöar, till exempel, klassificeras efter deras bildning, och zoner av sjöar definieras av vattendjup. Flod-och strömsystemmorfometri drivs av underliggande geologi i området såväl som vattnets allmänna hastighet. Strömmorfometri påverkas också av topografi (särskilt lutning) samt nederbördsmönster och andra faktorer som vegetation och markutveckling.

andra typer av vattensystem som faller inom studien av limnologi är flodmynningar. Flodmynningar är vattendrag som klassificeras av interaktionen mellan en flod och havet eller havet. Våtmarker varierar i storlek, form och mönster men de vanligaste typerna, myrar, myrar och träsk, varierar ofta mellan att innehålla Grunt, sötvatten och vara torrt beroende på årstid.

Ljusinteraktionredigera

Ljuszonering är begreppet hur mängden solljus som tränger in i vatten påverkar strukturen hos en vattenkropp. Dessa zoner definierar olika produktivitetsnivåer inom ett akvatiskt ekosystem som en sjö. Till exempel, djupet av vattenpelaren som solljuset kan tränga igenom och där de flesta växtlivet kan växa kallas den fotiska eller eufotiska zonen. Resten av vattenpelaren som är djupare och inte får tillräckliga mängder solljus för växttillväxt kallas den aphotiska zonen.

termisk stratifieringredigera

liknande ljuszonering, termisk stratifiering eller termisk zonering är ett sätt att gruppera delar av vattenkroppen i ett vattensystem baserat på temperaturen i olika sjölager. Ju mindre grumligt vattnet är, desto mer ljus kan tränga in, och därmed överförs värme djupare i vattnet. Uppvärmningen minskar exponentiellt med djupet i vattenspelaren, så vattnet blir varmast nära ytan men gradvis svalare när det rör sig nedåt. Det finns tre huvudavsnitt som definierar termisk stratifiering i en sjö. Epilimnion ligger närmast vattenytan och absorberar lång-och kortvågsstrålning för att värma vattenytan. Under kallare månader kan vindskjuvning bidra till kylning av vattenytan. Termoklinen är ett område inom vattenkolonnen där vattentemperaturerna snabbt minskar. Bottenskiktet är hypolimnion, som tenderar att ha det kallaste vattnet eftersom dess djup begränsar solljuset från att nå det. I tempererade sjöar resulterar höstsäsongskylning av ytvatten i omsättning av vattenspelaren, där termoklinen störs och sjötemperaturprofilen blir mer enhetlig. Det relativa värmebeständigheten är den energi som behövs för att blanda dessa skikt med olika temperaturer.

Lake Heat BudgetEdit

en årlig värmebudget, som också visas som exporterande tillverkare, är den totala mängd värme som behövs för att höja vattnet från dess minsta vintertemperatur till dess maximala sommartemperatur. Detta kan beräknas genom att integrera sjöns yta vid varje djupintervall (Az) multiplicerat med skillnaden mellan sommartemperaturerna (auclubsz) och vintertemperaturerna (auclubwz) eller [\displaystyle \displaystyle \int }

Az(auclubsz-auclubwz)

kemiska egenskaperredigera

den kemiska sammansättningen av vatten i akvatiska ekosystem påverkas av naturliga egenskaper och processer, inklusive nederbörd, underliggande jord och berggrund i dräneringsbassängen, erosion, avdunstning och sedimentering. Alla vattenkroppar har en viss sammansättning av både organiska och oorganiska element och föreningar. Biologiska reaktioner påverkar också de kemiska egenskaperna hos vatten. Förutom naturliga processer påverkar mänskliga aktiviteter starkt vattensystemens kemiska sammansättning och deras vattenkvalitet.

syre och kol dioxidedit

upplöst syre och upplöst koldioxid diskuteras ofta tillsammans på grund av deras kopplade roll i andning och fotosyntes. Upplösta syrekoncentrationer kan förändras genom fysikaliska, kemiska och biologiska processer och reaktion. Fysiska processer inklusive vindblandning kan öka koncentrationerna av upplöst syre, särskilt i ytvatten i akvatiska ekosystem. Eftersom löst syre löslighet är kopplad till vattentemperaturer, förändringar i temperatur påverkar upplösta syrekoncentrationer som varmare vatten har en lägre kapacitet att ”hålla” syre som kallare vatten. Biologiskt påverkar både fotosyntes och aerob andning upplösta syrekoncentrationer. Fotosyntes av autotrofa organismer, såsom fytoplankton och vattenalger, ökar koncentrationerna av upplöst syre samtidigt som koldioxidkoncentrationerna minskar, eftersom koldioxid tas upp under fotosyntesen. Alla aeroba organismer i vattenmiljön tar upp upplöst syre under aerob andning, medan koldioxid frigörs som en biprodukt av denna reaktion. Eftersom fotosyntesen är ljusbegränsad uppträder både fotosyntes och andning under dagsljuset, medan endast andning sker under mörka timmar eller i mörka delar av ett ekosystem. Balansen mellan upplöst syreproduktion och konsumtion beräknas som vattenmetabolismhastigheten.

sjö tvärsnittsdiagram över faktorer som påverkar sjömetabolismen och koncentrationen av upplösta gaser i sjöar. Processer i guldtext förbrukar syre och producerar koldioxid medan processer i grön text producerar syre och förbrukar koldioxid.

vertikala förändringar i koncentrationerna av upplöst syre påverkas av både vindblandning av ytvatten och balansen mellan fotosyntes och andning av organiskt material. Dessa vertikala förändringar, kända som profiler, bygger på liknande principer som termisk stratifiering och ljuspenetration. När ljustillgängligheten minskar djupare i vattenkolonnen minskar också fotosynteshastigheten och mindre upplöst syre produceras. Detta innebär att upplösta syrekoncentrationer i allmänhet minskar när du rör dig djupare in i vattenkroppen på grund av fotosyntes fyller inte upp upplöst syre som tas upp genom andning. Under perioder med termisk stratifiering förhindrar vattentäthetsgradienter syrerika ytvatten från att blandas med djupare vatten. Långa perioder av stratifiering kan leda till utarmning av bottenvatten upplöst syre; när upplösta syrekoncentrationer är under 2 milligram per liter anses vatten vara hypoxiskt. När upplösta syrekoncentrationer är ungefär 0 milligram per liter är förhållandena anoxiska. Både hypoxiska och anoxiska vatten minskar tillgängliga livsmiljöer för organismer som andas syre och bidrar till förändringar i andra kemiska reaktioner i vattnet.

kväve och fosforredigera

kväve och fosfor är ekologiskt viktiga näringsämnen i vattensystem. Kväve är i allmänhet närvarande som en gas i akvatiska ekosystem, men de flesta vattenkvalitetsstudier tenderar att fokusera på nitrat -, nitrit-och ammoniaknivåer. De flesta av dessa upplösta kväveföreningar följer ett säsongsmönster med större koncentrationer under hösten och vintermånaderna jämfört med våren och sommaren. Fosfor har en annan roll i akvatiska ekosystem eftersom det är en begränsande faktor i tillväxten av fytoplankton på grund av generellt låga koncentrationer i vattnet. Upplöst fosfor är också avgörande för alla levande saker, är ofta mycket begränsande för primärproduktivitet i sötvatten och har sin egen distinkta ekosystemcykling.

biologiska egenskaperredigera

Lake George, New York, Förenta Staterna, en oligotrofisk sjö

trofisk klassificeringredigera

ett sätt att klassificera sjöar (eller andra vattendrag) är med trophic State index. En oligotrofisk sjö kännetecknas av relativt låga nivåer av primärproduktion och låga nivåer av näringsämnen. En eutrofisk sjö har höga nivåer av primärproduktivitet på grund av mycket höga näringsnivåer. Övergödning av en sjö kan leda till algblomningar. Dystrofa sjöar har höga nivåer av humisk Materia och har vanligtvis gulbrunt, tefärgat vatten. Dessa kategorier har inte styva SPECIFIKATIONER; klassificeringssystemet kan ses som mer av ett spektrum som omfattar de olika nivåerna av vattenproduktivitet.