LIMNOLOGIJA: ZGODOVINA, PODROČJE ŠTUDIJA, VEJE, RAZISKAVE - BIOLOGIJA - 2026

Limnologija je veda, ki preučuje celinskih voda so medsebojno povezane ekosisteme z kopenskih ekosistemov in podnebja. Opišite in analizirajte fizikalne, kemične in biološke dejavnike celinskih voda in pojasnite njihovo sestavo, zgradbo, energijo in žive organizme.

Izraz "limnologija" izvira iz besed limne (božanskost, povezana z vodo) in logotipi (traktat ali študij). Prvič ga je zaposlil François Alphonse Forel, švicarski znanstvenik, ki je zaradi svojega velikega prispevka v 19. stoletju veljal za očeta te discipline.

Limnologija, preučevanje celinskih voda. Vir: www.flickr.com

Limnologija se je v vsej svoji zgodovini izjemno razvijala; sprva je vključeval le proučevanje jezer, ki so veljala za nadrejske organizme, brez medsebojne povezanosti z okoljem. Trenutno preučevanje celinskih voda upošteva interakcije z okoljem in njihov pomen v ciklih snovi in ​​energije.

Zgodovina

Starodavna limnologija

Prvi prispevki k poznavanju jezer se pojavijo v starodavni Evropi z izoliranimi opazovanji, brez medsebojnih povezav.

Med leti 1632 in 1723 je A. van Leewenhoek, zahvaljujoč pojavu mikroskopa, naredil prve opise vodnih mikroorganizmov, kar je pomenilo pomemben napredek v poznavanju vodnega življenja.

Leta 1786 je bila objavljena prva klasifikacija vodnih mikroskopskih organizmov, ki jo je opravil danski biolog Otto Friedrich Müller, imenovana Animacula Infusoria Fluviatilia et Marina.

S pojavom prvih bioloških postaj je znanje iz limnobiologije doseglo svojo polnost. Leta 1888 je bila ustanovljena prva poskusna postaja v čeških gozdovih. Nato se je število bioloških postaj v Evropi in ZDA hitro povečalo.

Takratni znanstveniki so veliko prispevali k poznavanju življenja v sladkovodnih telesih. Med drugim izstopajo študije taksonomije, mehanizmov hranjenja, distribucije, migracij.

Sodobna limnologija

Sodobna limnologija se je pojavila konec 19. stoletja z odkritjem sladkovodne planktonske skupnosti s strani PE Müller leta 1870.

Leta 1882 Ruttner ugotovi, da limnologija vključuje ekološke interakcije, ki presegajo opisno študijo biotskih zvez, ki se pojavljajo v vodnem telesu.

Leta 1887 je SA Forbes objavil esej z naslovom Jezero kot mikrokozmos, v katerem je analiziral jezero kot sistem v dinamičnem ravnovesju materije in energije z živimi organizmi.

Leta 1892 je FA Forel objavil rezultate svojih raziskav v jezeru Leman (Švica), ki so se osredotočile na geologijo, fizikalno-kemijsko karakterizacijo in opis živih organizmov v jezeru.

Leta 1917 Cole vključuje drugi cilj limnologije; preučevanje ciklov snovi s posebnim poudarkom na biogeokemičnih ciklih.

Leta 1935 je Welch limnologijo opredelil kot preučevanje biološke produktivnosti celinskih voda. Ta opredelitev prvič v limnologiji vključuje poudarek na produktivnosti in preučevanju lotičnih sistemov (rek in potokov), pa tudi lentnih sistemov (jezer).

Leta 1975 sta Hutchinson in Golterman karakterizirala limnologijo kot interdisciplinarno znanost, ki je odvisna od geologije, meteorologije, fizike, kemije in biologije.

Leta 1986 je Lehman opisal dve študijski področji, povezani z limnologijo. Prvo polje se je osredotočilo na fizikalno-kemijske (termodinamične) lastnosti vodnih teles. Drugo področje, ki preučuje biološke procese na ravni prebivalstva in skupnosti, nadzira z naravno selekcijo.

V devetdesetih letih prejšnjega stoletja, ki se sooča z naraščajočim povpraševanjem po vodi in globalno grožnjo zmanjšanja količine in kakovosti, se je pojavila uporabna vizija limnologije, ki se osredotoča na upravljanje okolja.

Sodobna limnologija

Limnologija XXI stoletja ohranja vizijo o pomembnosti poznavanja lentnih in lotičnih sistemov, da bi naklonili ravnanju z okoljem, ki človeštvu omogoča, da uživa vodni vir in njegove družbene, gospodarske in naravne koristi.

Področje študija

Limnologija velja za vejo ekologije, ki se osredotoča na celinske vodne ekosisteme, vključno z jezeri, ribniki, podzemno vodo, ribniki, potoki in reke.

Proučuje tako pretok snovi in ​​energije kot tudi sestavo, strukturo in dinamiko živih organizmov, ki so prisotni v celinskih vodah na ravni posameznikov, vrst, populacij in skupnosti.

Razumevanje vseh procesov in mehanizmov, ki sestavljajo biotsko raznovrstnost, in fizikalno-kemijske odzive celinskih vodnih okolij zahteva med drugim vključevanje več znanstvenih disciplin, kot so kemija, fizika, biologija, klimatologija, hidrologija, geologija.

Limnologija integrira tudi procese celinskih voda s kopenskimi ekosistemi. Upošteva učinke odvajanja vode ter prispevek snovi in ​​energije iz bazenov. Prav tako upošteva izmenjave med vodnimi telesi in atmosfero.

Študija celinskih voda vključuje tudi ugotavljanje nevarnosti za okolje in opis njihovih vplivov na ekosisteme. Podobno vključuje iskanje rešitev, kot so ublažitev podnebnih sprememb, nadzor nad eksotičnimi vrstami in obnova ekosistemov.

Podružnice

Veje limnologije nastajajo glede na vrsto preučenega kontinentalnega vodnega telesa.

Limnologija mirujoče vode

Ta veja limnologije proučuje lentne ekosisteme, bolj znane kot jezera. Vključeni so tako naravne površinske vode kot umetni rezervoarji, ribniki ali jezovi.

Jezero Tanganyika, Zambija. Vir: Worldtraveller, prek Wikimedia Commons

Limnologija tekočih voda

Tekoča voda vodi študije lotičnih ekosistemov, kot so reke ali potoki, za katere je značilen pretežno vodoravni in enosmerni tok vode.

Reka Amazon. Vir: Peter Angritt, iz Wikimedia Commons

Limnologija podzemne vode

Ta panoga preučuje procese, ki se pojavljajo v podzemnih rezervoarjih. Vključene so raziskave biogeokemičnih procesov, ki oblikujejo kemijske značilnosti podzemne vode.

Merjenje podzemne vode. Vir: www.pixabay.com

Limnologija slanih jezer

Ta panoga preučuje slana jezera, ki predstavljajo 45% svetovnih celinskih jezer. Njegove raziskave se osredotočajo na posebne značilnosti teh ekosistemov, vključno s kemičnimi, fizikalnimi in biološkimi opisi le-teh.

Veliko slano jezero, ZDA. Vir: Uporabnik Draxfelton iz en.wikipedia z Wikimedia Commons.

Nedavne raziskave

Preiskave tropskih jezer

Večina raziskav v lentu je bilo izvedenih v jezerih v zmernih severnih regijah. Vendar se biogeokemična dinamika velikih tropskih jezer razlikuje od tiste, ki je bila zabeležena za zmerna jezera.

Li et al. So leta 2018 objavili članek o geokemiji usedlin in prispevku k kolesarjenju z ogljikom in hranili v tropskem jezeru, ki se nahaja v Malaviju (Vzhodna Afrika).

Rezultati kažejo na pomemben prispevek usedlin k biogeokemičnim proračunom jezera. Poleg tega kažejo, da so se stopnje sedimentacije v zadnjih desetih letih znatno povečale.

Preiskave umetnih rezervoarjev ali jezov

Število umetnih ribnikov in jezov se v zadnjih letih hitro povečuje.

Čeprav dobro razumevanje naravnih jezer lahko pomaga razumeti umetne ekosisteme, lahko predstavijo več značilnosti, ki jih razlikujejo od naravnih ekosistemov. Zaradi tega so danes raziskave v umetnih okoljih velikega pomena.

Znachor in sod. (2018) so v majhnem rezervoarju na Češkem analizirali podatke 36 okoljskih spremenljivk, prejetih v 32 letih. Cilj raziskave je bil odkriti trende v podnebnih in biogeokemičnih značilnostih.

Skoraj vse spremenljivke okolja so skozi čas pokazale spremenljive trende. Ugotovljeni so bili tudi trendi preobratov. Na primer, je raztopljeni organski ogljik nagnjen k linearnemu stalnemu rasti.

Ta študija je pokazala tudi spremembo trendov v poznih osemdesetih in v devetdesetih letih prejšnjega stoletja. Avtorji to spremembo razlagajo kot odziv na nekatere socialno-ekonomske spremembe, ki so se zgodile v regiji.

Drug pomemben rezultat te študije je sprememba hidravličnih razmer jezu, ki se je zgodila leta 1999. Do tega je prišlo po povečanju zadrževalne prostornine jezu, kot posledica upravne odločbe, sprejete po obdobju močnih padavin.

Ta primer prikazuje, kako nam raziskave v limnologiji lahko pokažejo vpliv družbenoekonomskih dejavnikov in političnih odločitev na delovanje umetnih ekosistemov. To nam lahko pomaga razumeti učinke na naravne ekosisteme.

Raziskave paleolimnologije

Paleolimnologija je preučevanje sedimentov, odlaganih v jezerih z namenom rekonstrukcije naravne zgodovine ali spremembe spremenljivk okolja jezera ali okolice v preteklosti. Za to se uporabljajo različne metodologije, na primer analiza diatomskih mikrofosov, peloda ali ostracod.

Novaes Nascimento in sodelavci so leta 2018 objavili članek o paleobiološki preiskavi v perujskih Andih, ki rekonstruira zgodovino jezera Miski, majhnega zatočišča s slano vodo, ki se nahaja na 3.750 metrih nadmorske višine.

Rezultati karbonatne stratigrafije in fosilne diatomske skupnosti so pokazali znižanje nivoja jezera med srednjim holocenom, vendar se ni nikoli povsem posušilo.

Zgodovina kaže, da je jezero Miski že 12.700 del pokrajine, tudi toliko plitvih andskih jezer je usahnilo.

Reference

1. Banderas, AG in González, R. (1996). Limnologija, revizija koncepta. Hidrotehnika v Mehiki, XI (1): 77–84.
2. Basavarajappa, SH, Raju, NS in Hosmani, SP (2014) Limnologija: Kritični pregled. Trenutno svetovno okolje, 9 (3), 741–759.
3. Li, J., Brown, ET, Crowe, SA in Katsev, S. (2018). Geokemija usedlin in prispevki k kolesarjenju z ogljikom in hranili v globokem meromitičnem tropskem jezeru: jezero Malavi (vzhodna Afrika). Časopis za raziskave velikih jezer 44 (6): 1221-1234
4. Novaes Nascimento, M., Laurenzi, AG, Valencia, BG, Van, R. in Bush, M. (2018). 12.700-letna zgodovina paleolimnoloških sprememb iz andskih mikrorefugij. Holocen
5. Welsh, PS (1952). Limnologija. McGraw Hill. London 538.
6. Znachor, P, Nedoma, J, Hejzlar J, Seďa J, Kopáček J, Boukal D in Mrkvička T. (2018). V okoljskih razmerah v umetnem rezervoarju s sladko vodo prevladujejo številni dolgoročni trendi in preobrati trendov. Znanost o celotnem okolju 624: 24–33.