ЛИМОЛОГИЯ: ИСТОРИЯ, ОБЛАСТ НА ИЗСЛЕДВАНЕ, КЛОНОВЕ, ИЗСЛЕДВАНИЯ - БИОЛОГИЯ - 2025

В езероведение е наука, която изучава вътрешните водни обекти като взаимно свързани екосистеми с земните екосистеми и атмосферата. Опишете и анализирайте физичните, химичните и биологичните фактори на вътрешните води, за да обясните техния състав, структура, енергия и живи организми.

Терминът „лимнология“ идва от думите limne (божественост, свързана с водата) и logos (трактат или изследване). За първи път е нает от Франсоа Алфонс Форел, швейцарски учен, смятан за баща на тази дисциплина заради големия си принос през 19 век.

Limnology, проучването на вътрешните води. Източник: www.flickr.com

Линологията се развива забележително през цялата си история; първоначално тя включваше само изследването на езера, които се считаха за свръхарганизми, без взаимна връзка с околната среда. Понастоящем изследването на континенталните води отчита взаимодействията с околната среда и тяхното значение в циклите на материята и енергията.

история

Древна лимология

Първите приноси за познаването на езерата се появяват в древна Европа, с изолирани наблюдения, без взаимни връзки помежду им.

Между 1632 и 1723 г. А. ван Левенхук прави първите описания на водните микроорганизми, благодарение на появата на микроскопа, което означава важен напредък в познанията за водния живот.

През 1786 г. е публикувана първата класификация на водните микроскопични организми, извършена от датския биолог Отто Фридрих Мюлер, наречена Animacula Infusoria Fluviatilia et Marina.

С появата на първите биологични станции знанията в лимнобиологията достигнаха своята пълнота. През 1888 г. е основана първата експериментална станция в бохемските гори на Чешката република. Впоследствие броят на биологичните станции в Европа и САЩ бързо се умножи.

Учените от онова време са направили голям принос за познаването на живота в сладководни тела. Открояват се проучвания в областта на таксономията, механизмите на хранене, разпределението, миграциите.

Съвременна лимология

Съвременната лимнология се появява в края на 19 век, с откриването на сладководната планктонна общност от PE Müller през 1870г.

През 1882 г. Рутнер установява, че лимнологията включва екологични взаимодействия, извън описателното проучване на биотичните асоциации, които се срещат във водното тяло.

През 1887 г. SA Forbes публикува есе, наречено Езерото като микрокосмос, в което анализира езерото като система в динамично равновесие на материята и енергията с живите организми.

През 1892 г. FA Forel публикува резултатите от своите изследвания в езерото Леман (Швейцария), фокусирани върху геологията, физикохимичната характеристика и описанието на живите организми в езерото.

През 1917 г. Коул включва втора цел към лимнологията; изучаването на цикли на материята, със специален акцент върху биогеохимичните цикли.

През 1935 г. Welch определя limnology като изследване на биологичната производителност на вътрешните води. Това определение включва за първи път в линологията акцента върху производителността и изследването на лотичните системи (реки и потоци), както и лентните системи (езера).

През 1975 г. Хатчинсън и Голтерман характеризират лимнологията като интердисциплинарна наука, която зависи от геология, метеорология, физика, химия и биология.

През 1986 г. Lehman описва две области на изследване, свързани с limnology. Първо поле, фокусирано върху физикохимичните (термодинамични) свойства на водни тела. Второ направление, което изучава биологичните процеси на ниво население и общност, контролирано чрез естествен подбор.

През 90-те години на миналия век, изправен пред нарастващото търсене на вода и глобалната заплаха от намаляването на количеството и качеството й, се появи приложна визия на лимнологията, която се фокусира върху управлението на околната среда.

Съвременна лимология

Лимнологията на XXI век поддържа визията за значението на знанията на лентските и лотичните системи за благоприятно управление на околната среда на водата, което позволява на човечеството да се наслаждава на водния ресурс и неговите социални, икономически и природни ползи.

Област на обучение

Limnology се счита за клон на екологията, който се фокусира върху вътрешните водни екосистеми, включително езера, водоеми, подземни води, водоеми, потоци и реки.

Той изучава както потока на материята и енергията, така и състава, структурата и динамиката на живите организми, присъстващи в континенталните води на ниво индивиди, видове, популации и общности.

Разбирането на всички процеси и механизми, изграждащи биоразнообразието и физикохимичните реакции на континенталните водни среди, изисква интегрирането на множество научни дисциплини, като химия, физика, биология, климатология, хидрология, геология и други.

Limnology също така интегрира процесите на континенталните води с сухоземните екосистеми. Той отчита ефектите от оттичането на водата и приноса на материята и енергията от басейните. По същия начин той взема предвид обмена, който се случва между водни тела и атмосферата.

Проучването на вътрешните води включва също така идентифициране на заплахите за околната среда и описание на тяхното въздействие върху екосистемата. По същия начин тя предполага търсене на решения като смекчаване на изменението на климата, контрол на екзотичните видове и възстановяване на екосистемите.

Клонове

Клоновете на лимнологията възникват според вида на изследваното континентално водно тяло.

Застояла водна лимология

Този клон на лимнологията изучава лентични екосистеми, по-известни като езера. Включени са както естествените повърхностни води, така и изкуствените резервоари, езера или язовири.

Езерото Танганьика, Замбия. Източник: Worldtraveller, чрез Wikimedia Commons

Линология на течащите води

Провеждането на водна лимнология изследва лотични екосистеми, като реки или потоци, характеризиращи се с преобладаващ хоризонтален и еднопосочен поток на вода.

Река Амазонка. Източник: Питър Ангрит, от Wikimedia Commons

Лимнология на подземните води

Този клон изследва процесите, които протичат в подземните водохранилища. Включени са изследвания на биогеохимичните процеси, които формират химичните характеристики на подземните води.

Измерване на подземни води. Източник: www.pixabay.com

Линология на солените езера

Този клон изследва солените езера, които представляват 45% от вътрешните езера в света. Неговите изследвания се фокусират върху специфичните характеристики на тези екосистеми, включително тяхното химическо, физическо и биологично описание.

Голямото солено езеро, САЩ. Източник: Потребител Draxfelton в en.wikipedia, от Wikimedia Commons.

Скорошни проучвания

Проучвания в тропическите езера

Повечето изследвания в обедна среда са проведени в езера в умерените северни райони. Биогеохимичната динамика на големите тропически езера обаче е различна от тази, регистрирана за умерените езера.

Ли и др. През 2018 г. публикуват документ за геохимията на утайките и приноса за колоезденето на въглерод и хранителни вещества в тропическо езеро, разположено в Малави (Източна Африка).

Резултатите показват значителен принос на утайките за биогеохимичните бюджети на езерото. Освен това те показват, че степента на утаяване се е увеличила значително през последните десет години.

Проучвания в изкуствени резервоари или язовири

Броят на изкуствените водоеми и язовири се увеличава бързо през последните години.

Въпреки че доброто разбиране на природните езера може да помогне за разбирането на изкуствените екосистеми, те могат да представят множество характеристики, които ги отличават от естествените екосистеми. Поради това изследванията в изкуствена среда днес са от голямо значение.

Znachor et al. (2018) анализира данни от 36 променливи на околната среда, взети за 32 години в малък резервоар в Чешката република. Целта на изследването беше да се открият тенденциите в климатичните и биогеохимични характеристики.

Почти всички променливи на околната среда показаха променливи тенденции във времето. Намерени са и обръщанията на тенденциите. Например, разтвореният органичен въглерод показва тенденция да расте линейно непрекъснато.

Това проучване също показва промяна в тенденциите в края на 80-те и през 90-те г. Авторите интерпретират тази промяна като отговор на някои социално-икономически промени, настъпили в региона.

Друг важен резултат от това проучване е промяна в хидравличните условия на язовира, настъпила през 1999 г. Това се случи след увеличаването на задържащия обем на язовира, в резултат на административно решение, взето след период на силни валежи.

Този пример показва как изследванията в лимнологията могат да ни покажат влиянието на социално-икономическите фактори и политическите решения върху функционирането на изкуствените екосистеми. Те от своя страна могат да ни помогнат да разберем въздействието върху природните екосистеми.

Изследвания по палеолинология

Палеолинологията е изследване на седименти, отложени в езера с цел реконструкция на естествената история или промяна на променливите на околната среда на езерото или неговата среда в миналото. За това се използват различни методологии, като например анализ на диатомовите микрофосили, цветен прашец или остракоди.

Novaes Nascimento и сътрудници публикуваха през 2018 г. статия за палеобиологично разследване в перуанските Анди, която реконструира историята на езерото Миски, малко убежище със солена вода, разположено на 3750 метра надморска височина.

Резултатите от карбонатната стратиграфия и изкопаемата диатомична общност показват намаляване на нивото на езерото по време на средния холоцен, но той никога не пресъхва напълно.

Историята показва, че езерото Миски е част от пейзажа от 12 700 години, дори толкова много плитки андски езера са пресъхнали.

Препратки

1. Banderas, AG и González, R. (1996). Limnology, преглед на концепцията. Хидротехника в Мексико, XI (1): 77-84.
2. Basavarajappa, SH, Raju, NS и Hosmani, SP (2014) Limnology: A Critical Review. Актуална световна среда, 9 (3), 741-759.
3. Li, J., Brown, ET, Crowe, SA и Katsev, S. (2018). Геохимия на утайката и принос към колоезденето на въглерод и хранителни вещества в дълбоко меромично тропическо езеро: езерото Малави (Източна Африка). Journal of Great Lakes Research 44 (6): 1221-1234
4. Novaes Nascimento, M., Laurenzi, AG, Valencia, BG, Van, R. and Bush, M. (2018). 12 700-годишна история на палеолинологична промяна от андски микрорефугиум. Холоценът
5. Welsh, PS (1952). Лимнология. McGraw Hill. Лондон 538.
6. Znachor, P, Nedoma, J, Hejzlar J, Seďa J, Kopáček J, Boukal D и Mrkvička T. (2018). Множество дългосрочни тенденции и обратни тенденции доминират условията на околната среда в създаден от човека резервоар за сладка вода. Наука за общата среда 624: 24-33.