ЛІМНОЛОГІЯ: ІСТОРІЯ, ГАЛУЗЬ ДОСЛІДЖЕННЯ, ГАЛУЗІ, ДОСЛІДЖЕННЯ - БІОЛОГІЯ - 2025

Лимнология це наука , яка вивчає внутрішні водойми як взаємопов'язані екосистеми з наземними екосистемами і атмосферою. Опишіть та проаналізуйте фізичні, хімічні та біологічні фактори внутрішніх вод для пояснення їх складу, будови, енергії та живих організмів.

Термін «лімнологія» походить від слів limne (божественність, пов’язана з водою) та logos (трактат чи дослідження). Вперше її зайняв Франсуа Альфонс Форель, швейцарський вчений вважав батьком цієї дисципліни за великий внесок у 19 столітті.

Лімнологія, вивчення внутрішніх вод. Джерело: www.flickr.com

Лімнологія розвивалась надзвичайно протягом усієї своєї історії; спочатку воно включало лише вивчення озер, які розглядалися як супергеранізми, без взаємозв'язку з навколишнім середовищем. В даний час вивчення континентальних вод розглядає взаємодію з навколишнім середовищем та їх значення в циклах речовини та енергії.

Історія

Стародавня лімнологія

Перші внески в пізнання озер з'являються в стародавній Європі, з ізольованими спостереженнями, без взаємозв'язків між ними.

Між 1632 і 1723 роками А. ван Левенхук зробив перші описи водних мікроорганізмів завдяки появі мікроскопа, що означало важливий прогрес у пізнанні водного життя.

У 1786 р. Була опублікована перша класифікація водних мікроскопічних організмів, здійснена датським біологом Отто Фрідріхом Мюллером, яка називається Animacula Infusoria Fluviatilia et Marina.

З появою перших біологічних станцій знання з лімнобіології досягли своєї повноти. У 1888 році в богемних лісах Чехії була заснована перша експериментальна станція. Згодом кількість біологічних станцій у Європі та США швидко зросла.

Вчені того часу зробили великий внесок у пізнання життя в прісноводних об’єктах. Дослідження в галузі систематики, механізмів годування, розподілу, міграції, зокрема, виділяються.

Сучасна лімнологія

Сучасна лімнологія виникла в кінці 19 століття, з відкриттям ПП Мюллером у 1870 році прісноводних планктонних спільнот.

У 1882 р. Руттнер встановлює, що лімнологія включає екологічні взаємодії, окрім описового вивчення біотичних асоціацій, що виникають у воді.

У 1887 р. С. А. Форбс опублікував нарис «Озеро як мікрокосм», в якому проаналізував озеро як систему в динамічній рівновазі речовини і енергії з живими організмами.

У 1892 р. Ф. А. Форел опублікував результати свого дослідження в озері Леман (Швейцарія), зосередившись на геології, фізико-хімічній характеристиці та описі живих організмів озера.

У 1917 році Коул включає в себе другу мету для лімнології; вивчення циклів речовини, з особливим акцентом на біогеохімічні цикли.

У 1935 році Велч визначив лімнологію як вивчення біологічної продуктивності внутрішніх вод. Це визначення вперше в лімнології включає фокус на продуктивності та вивченні лотичних систем (річок і струмків), а також лінтових систем (озер).

У 1975 році Хатчінсон і Голтерман характеризують лімнологію як міждисциплінарну науку, яка залежить від геології, метеорології, фізики, хімії та біології.

У 1986 р. Леман описав дві галузі дослідження, пов'язані з лімнологією. Перше поле зосередилось на фізико-хімічних (термодинамічних) властивостях водних об'єктів. Друга сфера, яка вивчає біологічні процеси на рівні населення та громади, контролюється природним відбором.

Протягом 1990-х років, зіткнувшись зі зростаючим попитом на воду та глобальною загрозою зменшення її кількості та якості, сформувалося прикладне бачення лімнології, яке зосереджено на екологічному менеджменті.

Сучасна лімнологія

Лімнологія XXI століття підтримує бачення важливості знання лінтових та лотичних систем на користь екологічного управління водою, що дозволяє людству насолоджуватися водним ресурсом та його соціальними, економічними та природними перевагами.

Поле дослідження

Лімнологія вважається галуззю екології, яка зосереджена на внутрішніх водних екосистемах, включаючи озера, ставки, підземні води, ставки, потоки та річки.

Він вивчає як потік речовини та енергії, а також склад, будову та динаміку живих організмів, присутніх у континентальних водах на рівні особин, видів, популяцій та спільнот.

Розуміння всіх процесів та механізмів, що утворюють біорізноманіття та фізико-хімічні реакції континентальних водних середовищ, вимагає інтеграції багатьох наукових дисциплін, таких як хімія, фізика, біологія, кліматологія, гідрологія, геологія, серед інших.

Лімнологія також інтегрує процеси континентальних вод з наземними екосистемами. Він враховує вплив стоку води та внесок речовини та енергії з басейнів. Так само він враховує обмін, який відбувається між водоймами та атмосферою.

Вивчення внутрішніх вод також передбачає виявлення екологічних загроз та опис їх впливу на екосистему. Так само воно передбачає пошук таких рішень, як пом'якшення зміни клімату, контроль над екзотичними видами та відновлення екосистем.

Гілки

Гілки лімнології виникають відповідно до типу досліджуваного материкового водоймища.

Лінологія застійної води

Ця галузь лімнології вивчає пісні екосистеми, більш відомі як озера. Входять як природні поверхневі води, так і штучні водойми, ставки або дамби.

Озеро Танганьїка, Замбія. Джерело: Worldtraveller, через Wikimedia Commons

Лінологія проточних вод

Водна лімнологія вивчає лотичні екосистеми, такі як річки або потоки, що характеризуються переважно горизонтальним та односпрямованим потоком води.

Річка Амазонка. Джерело: Пітер Ангрітт, з Wikimedia Commons

Лімнологія підземних вод

Ця галузь вивчає процеси, що відбуваються у підземних водоймах. Включено дослідження біогеохімічних процесів, що формують хімічні характеристики підземних вод.

Вимірювання підземних вод. Джерело: www.pixabay.com

Лінологія солоних озер

Ця галузь вивчає солоні озера, які складають 45% світових внутрішніх озер. Його дослідження зосереджені на особливостях цих екосистем, включаючи їх хімічний, фізичний та біологічний опис.

Велике Солоне озеро, США. Джерело: Користувач Draxfelton в en.wikipedia, із Wikimedia Commons.

Останні дослідження

Дослідження в тропічних озерах

Більшість досліджень у лінтових середовищах було проведено в озерах у помірних північних районах. Однак біогеохімічна динаміка великих тропічних озер відрізняється від тих, що зафіксовані для помірних озер.

Лі та його колеги опублікували статтю 2018 року про геохімію опадів та внесок у кругообіг вуглецю та поживних речовин у тропічному озері, розташованому в Малаві (Східна Африка).

Результати свідчать про значний внесок опадів у біогеохімічний бюджет озера. Крім того, вони показують, що показники осідання значно зросли за останні десять років.

Дослідження в штучних водоймах або дамбах

Кількість штучних ставків і дамб швидко зростає за останні роки.

Хоча добре розуміння природних озер може допомогти зрозуміти штучні екосистеми, вони можуть представити численні характеристики, що відрізняють їх від природних екосистем. Через це дослідження в штучному середовищі сьогодні мають велике значення.

Znachor та ін. (2018) проаналізували дані 36 змінних довкілля, взяті за 32 роки на невеликому водоймі в Чехії. Метою дослідження було виявити тенденції в кліматичних та біогеохімічних характеристиках.

Майже всі екологічні змінні показали змінні тенденції в часі. Було визначено також зворотні тенденції. Наприклад, розчинений органічний вуглець виявляв тенденцію до лінійного росту безперервно.

Це дослідження також показало зміну тенденцій наприкінці 1980-х та протягом 1990-х рр. Автори трактують цю зміну як відповідь на деякі соціально-економічні зміни, що відбулися в регіоні.

Іншим важливим результатом цього дослідження є зміна гідравлічних умов греблі, що сталася в 1999 році. Це сталося після збільшення обсягу утримування греблі, внаслідок адміністративного рішення, прийнятого після періоду сильних опадів.

Цей приклад показує, як дослідження лімнології можуть показати нам вплив соціально-економічних факторів та політичних рішень на функціонування штучних екосистем. У свою чергу, це може допомогти нам зрозуміти вплив на природні екосистеми.

Дослідження палеолінології

Палеолінологія - це вивчення осадів, осаджених в озерах з метою відновлення природної історії або зміни екологічних змінних озера чи його середовища в минулі часи. Для цього використовуються різні методики, такі як аналіз діатомових мікрофосилів, пилку або остракоди.

Novaes Nascimento та його співробітники опублікували статтю в 2018 році про палеобіологічне розслідування в перуанських Андах, що реконструює історію озера Міскі, невеликого притулку з морською водою, розташованого на 3750 метрів над рівнем моря.

Результати карбонатної стратиграфії та викопної діатомової спільноти показали зниження рівня озера під час середнього голоцену, однак воно ніколи повністю не висихало.

Історія показує, що озеро Миски було частиною ландшафту протягом 12 700 років, навіть стільки мілких андських озер висохло.

Список літератури

1. Бандерас, AG та González, R. (1996). Лімнологія, перегляд концепції. Гідравлічне машинобудування в Мексиці, XI (1): 77-84.
2. Basavarajappa, SH, Raju, NS та Hosmani, SP (2014) Лінологія: критичний огляд. Сучасне світове середовище, 9 (3), 741-759.
3. Li, J., Brown, ET, Crowe, SA та Кацев, S. (2018). Геохімія осаду та внесок у кругообіг вуглецю та поживних речовин у глибокому мероміктному тропічному озері: озеро Малаві (Східна Африка). Журнал досліджень великих озер 44 (6): 1221-1234
4. Novaes Nascimento, M., Laurenzi, AG, Valencia, BG, Van, R. and Bush, M. (2018). 12,7-річна історія палеолінологічних змін з Андського мікрорефугіуму. Голоцен.
5. Валлійська, П. С. (1952). Лімнологія. McGraw Hill. Лондон 538.
6. Znachor, P, Nedoma, J, Hejzlar J, Seďa J, Kopáček J, Boukal D та Mrkvička T. (2018). Багаторазові тенденції та зворотні тенденції домінують в екологічних умовах на техногенному водосховищі. Наука про загальне середовище 624: 24-33.