Меромиктическое озеро - Meromictic lake

Озеро МакГиннис - меромиктическое озеро в Провинциальный парк петроглифов.
Лак Павин в Франция меромиктик кратерное озеро.

А меромиктическое озеро это озеро который имеет слои воды, которые не смешиваются.[1] В обычном, голомиктические озера не реже одного раза в год происходит физическое перемешивание поверхностных и глубинных вод.[2]

Период, термин меромиктический был придуман австрийским Инго Финденегг в 1935 году, по-видимому, на основе более старого слова голомиктический. Понятия и терминология, использованные при описании меромиктических озер, были по существу завершены после некоторых дополнений Дж. Эвелин Хатчинсон в 1937 г.[3][4][5]

Характеристики

Озерные зоны
   Прибрежная зона
   Лимнетическая зона
   Профундальная зона
   Бентическая зона
Стратификация озера
   Эпилимнион
   Металимнион
   Гиполимнион
   Дестратификация
Типы озер
   Голомиктическое озеро
   Мономиктическое озеро
   Димиктическое озеро
   Полимиктическое озеро
   Меромиктическое озеро
   Амиктическое озеро
Смотрите также
Типичная схема смешивания для димиктический озеро. Это не происходит в меромиктических озерах.

Большинство озер голомиктический; то есть не реже одного раза в год происходит физическое перемешивание поверхностных и глубинных вод. В так называемом мономиктичный озера, перемешивание происходит один раз в год; в димиктический озер смешение происходит два раза в год (обычно весной и осенью), а в полимиктический озер перемешивание происходит несколько раз в год. Однако в меромиктических озерах слои воды в озере могут оставаться несмешанными в течение многих лет, десятилетий или столетий.

Меромиктические озера обычно можно разделить на три участка или слоя. Нижний слой известен как монимолимнион; вода в этой части озера циркулирует мало и обычно гипоксический и соленее, чем остальная часть озера. Верхний слой называется миксолимнион, и по сути ведет себя как голомиктическое озеро. Область между ними называется хемоклин.[6]

Отсутствие смешения между слоями создает совершенно разные среды для жизни организмов: среди последствий этой стратификации или стабильного наслоения озерных вод является то, что нижний слой получает мало кислорода из атмосферы и, следовательно, становится бедным кислородом. В то время как поверхностный слой может иметь 10 мг / л или более растворенного кислорода летом, в глубинах меромиктического озера может быть менее 1 мг / л.[7] Очень немногие организмы могут жить в такой бедной кислородом среде. Одно исключение фиолетовые серные бактерии. Эти бактерии, обычно находящиеся в верхней части монимолимниона в таких озерах, используют сера такие соединения, как сульфиды в фотосинтез. Эти соединения образуются при разложении органических отложений в среде с низким содержанием кислорода. Монимолимнион часто богат фосфором и азотом. Сочетание этих факторов создает идеальную среду для роста бактерий. Миксолимнион может иметь аналогичные качества. Однако типы бактерий, которые могут расти на поверхности, определяются количеством света, попадающего на поверхность.[8]

Меромиктическое озеро может образоваться по ряду причин:

  • Бассейн необычайно глубокий и крутой по сравнению с площадью поверхности озера.
  • Нижний слой озера очень высок. физиологический раствор и плотнее, чем верхние слои воды

Слои отложений на дне меромиктического озера остаются относительно нетронутыми, потому что физическое перемешивание незначительно и мало живых организмов, способных их взволновать. Также существует небольшое химическое разложение. По этой причине, ядра осадка на дне меромиктических озер важны для отслеживания прошлых изменений климата на озере путем изучения захваченных пыльцевых зерен и типов отложений [см. Прокси (климат) ].

Когда слои смешиваются по какой-либо причине, последствия могут быть разрушительными для организмов, которые обычно живут в миксолимнионе. Этот слой обычно намного меньше по объему, чем монимолимнион. Когда слои смешиваются, концентрация кислорода на поверхности резко снижается. Это может привести к гибели многих организмов, например рыб, которым необходим кислород.

Изредка, углекислый газ (CO2) или другие растворенные газы могут относительно спокойно накапливаться в нижних слоях меромиктического озера. Когда стратификация нарушена, как это могло произойти из-за землетрясение, а лимническая сыпь может привести. В 1986 г. произошло знаменательное событие такого рода в г. Озеро Ниос в Камерун, в результате чего погибло около 1800 человек.[9]

Хотя меромиктическими являются в основном озера, самый большой в мире меромиктический бассейн - это Черное море. Глубокие воды ниже 50 метров (150 футов) не смешиваются с верхними слоями, которые получают кислород из атмосферы. В результате более 90% более глубокого объема Черного моря бескислородная вода. В Каспийское море аноксичен на глубине ниже 100 метров (300 футов). В Балтийское море устойчиво стратифицирован, с плотной, сильно засоленной водой, составляющей нижний слой, и большими площадями гипоксических отложений (см. Гипоксия Балтийского моря ).

Страндватнет в Nordland вниз налево; только небольшой перешеек отделяет озеро от Офотфьорд.
Lac du Bourget самое большое и глубокое озеро в Франция
Зеленое озеро это меромиктическое озеро рядом Сиракузы, Нью-Йорк.
Озеро Санфиш это меромиктическое озеро рядом Ватерлоо, Онтарио.
Большое содовое озеро меромиктическое озеро в вулканическом кратере недалеко от Фаллон, Невада
Мыльная пена на берегу Мыльное озеро в Вашингтон

Список меромиктических озер

Меромиктические озера есть по всему миру. Распределение выглядит кластеризованным, но это может быть связано с неполными исследованиями. В зависимости от точного определения термина «меромиктические» соотношение между меромиктическими и голомиктическими озерами во всем мире составляет около 1: 1000.[10]

Африка

Антарктида

Азия

Австралия

Европа

Северная Америка

Рекомендации

  1. ^ Ветцель, Роберт Г. (2001). Лимнология: озерные и речные экосистемы (Третье изд.). Нью-Йорк: Academic Press. ISBN  978-0-12-744760-5.
  2. ^ Льюис, Уильям М. младший (1983). «Пересмотренная классификация озер на основе смешивания» (PDF). Канадский журнал рыболовства и водных наук. 40 (10): 1779–1787. Дои:10.1139 / f83-207. Архивировано из оригинал (PDF) 6 марта 2009 г.
  3. ^ Хакала, Ану (27 февраля 2004 г.). «Меромиксис как часть эволюции озер - наблюдения и пересмотренная классификация истинных меромиктических озер в Финляндии» (PDF). Исследования бореальной окружающей среды. 9: 37–53. ISSN  1239-6095.
  4. ^ Финденегг, Инго (1935). "Limnologische Untersuchungen im Kärntner Seengebiete. Ein Beitrag zur Kenntnis des Stoffhaushaltes в Альпенсе". Internationale Revue der Gesamte Hydrobiologie (на немецком). 32: 369–423. Цитируется Хакала (2004).
  5. ^ Хатчинсон, Дж. Эвелин (1937). «Вклад в лимнологию аридных регионов». Труды Академии искусств и наук Коннектикута. 33: 47–132. Цитируется Хакала (2004).
  6. ^ Уокер, К. Ф. (март 1974 г.). «Стабильность меромиктических озер в Центральном Вашингтоне». Лимнология и океанография. 19 (2): 209–222. Bibcode:1974LimOc..19..209W. Дои:10.4319 / lo.1974.19.2.0209. JSTOR  2834407.
  7. ^ Ламперт, Винфрид и Соммер, Ульрих (1997). Лимноэкология: экология озер и ручьев. Перевод Джеймса Ф. Хейни. Издательство Оксфордского университета. ISBN  978-0-19-509592-0.
  8. ^ Фрай, Брайан (январь 1986). «Источники углерода и серы для питания потребителей трех меромиктических озер штата Нью-Йорк». Лимнология и океанография. 31 (1): 79–88. Bibcode:1986LimOc..31 ... 79F. CiteSeerX  10.1.1.420.7035. Дои:10.4319 / lo.1986.31.1.0079. JSTOR  2836641. PMID  11539668.
  9. ^ Краик, Кевин (сентябрь 2003 г.). "Обезвреживание Убийственных озер Африки". Смитсоновский журнал. Получено 23 июля 2019.
  10. ^ Хакала, Ану (2005). Палеоэкологические и палеоклиматические исследования отложений озера Вяхя-Питкуста и наблюдения за меромиксисом (PDF) (Докторская диссертация). Университет Хельсинки.[постоянная мертвая ссылка ]
  11. ^ Гибсон, Джон AE. «Меромиктические озера и стратифицированные морские бассейны холмов Вестфолд в Восточной Антарктиде». Наука об Антарктике 11.2 (1999): 175-192.
  12. ^ Ликенс, Джин Э., изд. (2010). Экология озерной экосистемы: глобальная перспектива. Академическая пресса. п. 186. ISBN  978-0-12-382003-7. Производная от Энциклопедия внутренних вод.
  13. ^ "Лаго ди Каданьо". Centro Biologia Alpina (на итальянском). 6 декабря 2014 г.. Получено 23 февраля 2015.
  14. ^ Жаке, Стефан; Бриан, Жан-Франсуа; и другие. (2003). "Распространение токсичных цианобактерий Планктотрикс rubescens после восстановления крупнейшего природного озера Франции (Lac du Bourget) » (PDF). Вредные водоросли. 4 (4): 651–672. CiteSeerX  10.1.1.541.2297. Дои:10.1016 / j.hal.2003.12.006. Архивировано из оригинал (PDF) 6 марта 2009 г.. Получено 13 мая 2008.
  15. ^ Тед Льюис, Скотт Ф. Ламурё, Александр Нормандо, Хилари А. Дуганк: Гиперпикнальные потоки контролируют стойкость и смыв гипоксической донной воды с высокой проводимостью в озере Высокой Арктики. В кн .: Арктическая наука. 16 августа 2017 г. DOI: 10.1139 / as-2017-0022.
  16. ^ Заседание Совета - 19 января 2016 г. - муниципалитет Трент-Лейкс
  17. ^ Парки Онтарио: петроглифы
  18. ^ Сандерсон, В .; Перри К. и Педерсен Т. (15 июня 1986 г.). «Вертикальная диффузия в меромиктическом озере Пауэлл, Британская Колумбия». Журнал геофизических исследований. 91 (С-6): 7647–7655. Bibcode:1986JGR .... 91.7647S. Дои:10.1029 / JC091iC06p07647.
  19. ^ Смол Дж. П., Браун С. Р., Макнили Р. Н. (1983) Культурные нарушения и трофическая история небольшого меромиктического озера в центральной Канаде. В: Мерилайнен Дж., Хуттунен П., Баттарби Р. В. (ред.) Палеолимнология. События в гидробиологии, том 15. Springer, Dordrecht. https://doi.org/10.1007/978-94-009-7290-2_20
  20. ^ Заповедник Харт-Лейк: Генеральный план, Консультативный комитет по Генеральному плану заповедника Харт-Лейк, Группа планирования заповедных земель, TRCA
  21. ^ Тони, Хайме Л .; Родбелл, Дональд Т .; Миллер, Нортон Г. (2003). «Седиментологические и палинологические записи последней дегляциации и голоцена из озера Баллстон, штат Нью-Йорк» (PDF). Четвертичное исследование. 60 (2): 189–199. Bibcode:2003QuRes..60..189T. Дои:10.1016 / S0033-5894 (03) 00093-0. Получено 9 сентября 2018.
  22. ^ Cloern, Джеймс Э .; Коул, Брайан Э. и Оремленд, Рональд С. (ноябрь 1983 г.). «Автотрофные процессы в Меромиктическом Большом содовом озере, штат Невада». Лимнология и океанография. 28 (6): 1049–1061. Bibcode:1983LimOc..28.1049C. Дои:10.4319 / lo.1983.28.6.1049. JSTOR  2836268.
  23. ^ Ламбрехт, Николас; Витткоп, Чад; Кацев, Сергей; Фахраи, Моджтаба; Суоннер, Элизабет (2018). «Геохимическая характеристика двух железистых меромиктовых озер в Верхнем Среднем Западе, США». Журнал геофизических исследований: биогеонауки. 123 (10): 3403–3422. Bibcode:2018JGRG..123.3403L. Дои:10.1029 / 2018JG004587.
  24. ^ Ламбрехт, Николас; Витткоп, Чад; Кацев, Сергей; Фахраи, Моджтаба; Суоннер, Элизабет Д. (2018). «Геохимическая характеристика двух железистых меромиктовых озер в Верхнем Среднем Западе, США». Журнал геофизических исследований: биогеонауки. 123 (10): 3403–3422. Bibcode:2018JGRG..123.3403L. Дои:10.1029 / 2018JG004587.
  25. ^ «Озера и пруды». На фото: национальный берег озера Рокс, штат Мичиган.. Служба национальных парков, Департамент внутренних дел США. Получено 23 февраля 2016.
  26. ^ Андерсон, Г. (Июль 1958 г.). «Некоторые лимнологические особенности мелководного соленого меромиктического озера» (PDF). Лимнология и океанография. 3 (3): 259–270. Bibcode:1958LimOc ... 3..259A. Дои:10.4319 / lo.1958.3.3.0259. Архивировано из оригинал (PDF) 14 июля 2014 г.
  27. ^ Паркин, Т. И Брок, Т. Д. (сентябрь 1981 г.). «Роль фототрофных бактерий в серном цикле меромиктического озера» (PDF). Лимнология и океанография. 26 (5): 880–890. Bibcode:1981LimOc..26..880P. Дои:10.4319 / lo.1981.26.5.0880. Архивировано из оригинал (PDF) 23 февраля 2015 г.. Получено 23 февраля 2015.
  28. ^ Веймар, Уолтер С. и Ли, Дж. Фред (май 1973 г.). «Некоторые соображения по химической лимнологии меромиктического озера Мэри». Лимнология и океанография. 18 (3): 414–425. Bibcode:1973LimOc..18..414W. Дои:10.4319 / lo.1973.18.3.0414. JSTOR  2834466.
  29. ^ Маккой, Г.А. (1977). «Лимнологические исследования на юго-востоке Аляски и измерения качества воды вдоль трассы TAPS во время строительства трубопровода». Циркуляр 751-B: Исследование USGS на Аляске, достижения в 1976 г.. Геологическая служба США: B7.

внешняя ссылка