LIMNOLÓGIA: TÖRTÉNELEM, TANULMÁNYI TERÜLET, ÁGAK, KUTATÁS - BIOLÓGIA - 2025

A limnológia az a tudomány, amely a szárazföldi víztesteket, mint a szárazföldi ökoszisztémákkal és a légkörrel összekapcsolt ökoszisztémákat vizsgálja. Mutassa be és elemezze a belvíz fizikai, kémiai és biológiai tényezőit, hogy megmagyarázza összetételüket, szerkezetüket, energiájukat és az élő organizmusokat.

A "limnológia" kifejezés a limne (a vízhez kapcsolódó istenség) és a logók (értekezés vagy tanulmány) szavakból származik. Először François Alphonse Forel alkalmazta. A svájci tudós ennek a tudományágnak az apját tartotta a 19. században tett nagyszerű hozzájárulása miatt.

Limnológia, a belvízkutatás. Forrás: www.flickr.com

A limnológia figyelemreméltóan fejlődött a történelem során; kezdetben csak a tavak vizsgálatát foglalta magában, amelyeket szuperorganizmusnak tekinttek, anélkül, hogy összekapcsolódtak volna a környezettel. Jelenleg a kontinentális vizek vizsgálata során figyelembe veszik a környezettel való kölcsönhatásokat és azok fontosságát az anyag és az energia ciklusában.

Történelem

Ősi limnológia

A tavak ismeretének első hozzájárulása az ókori Európában, külön megfigyelésekkel, egymás közötti összeköttetés nélkül.

1632 és 1723 között A. van Leewenhoek a mikroszkóp megjelenésének köszönhetően elkészítette a vízi mikroorganizmusok első ismertetését, amely fontos előrelépést jelentett a vízi élővilág ismerete terén.

1786-ban, Otto Friedrich Müller dán biológus, az Animacula Infusoria Fluviatilia et Marina elnevezésű első vízi mikroszkopikus organizmusok osztályozása jelent meg.

Az első biológiai állomások megjelenésével a limnobiológiai tudás teljessé vált. 1888-ban alapították meg az első kísérleti állomást a Cseh Köztársaság bohém erdőiben. Ezt követően Európában és az Egyesült Államokban a biológiai állomások száma gyorsan megsokszorozódott.

A korabeli tudósok nagymértékben hozzájárultak az édesvízi testek életének megismeréséhez. Kiemelkednek többek között a taxonómia, az etetési mechanizmusok, az eloszlás, a migrációval kapcsolatos tanulmányok.

Modern limnológia

A modern limnológia a 19. század végén alakult ki, amikor az édesvízi plankton közösséget PE Müller fedezte fel 1870-ben.

1882-ben Ruttner megállapítja, hogy a limnológia ökológiai kölcsönhatásokat is magában foglal, a víztestben előforduló biotikus társulások leíró tanulmányán túl.

1887-ben az SA Forbes a The Lake as the microcosm nevű esszét publikálta, amelyben a tót az anyag és az energia dinamikus egyensúlyának az élő szervezetekkel való rendszereként elemezte.

1892-ben az FA Forel közzétette a Leman-tóban (Svájc) végzett kutatásainak eredményeit, amelyek a tóban élő élő szervezetek geológiájára, fizikai-kémiai jellemzésére és leírására összpontosítottak.

1917-ben Cole a limnológia második célkitűzését is magában foglalja; az anyagciklusok tanulmányozása, különös tekintettel a biogeokémiai ciklusokra.

1935-ben Welch a limnológiát a szárazföldi vizek biológiai termelékenységének tanulmányozásaként határozta meg. Ez a meghatározás a limnológiában először tartalmazza a termelékenységet és a lottikus rendszerek (folyók és patakok), valamint a lenti rendszerek (tavak) tanulmányozását.

1975-ben Hutchinson és Golterman a limnológiát interdiszciplináris tudományként jellemezte, amely a geológiától, a meteorológiától, a fizikától, a kémiától és a biológiától függ.

Lehman 1986-ban két, a limnológiához kapcsolódó tanulmányi területet írt le. Az első mező a víztestek fizikai-kémiai (termodinamikai) tulajdonságaira összpontosított. A második terület, amely a biológiai folyamatokat a népesség és a közösség szintjén vizsgálja, természetes szelekcióval szabályozva.

Az 1990-es évek során, a növekvő vízigény és a vízmennyiség és -minőség csökkenésének globális veszélye miatt, a limnológia alkalmazott elképzelése alakult ki, amely a környezetgazdálkodásra összpontosít.

Kortárs limnológia

A XXI. Századi limnológia fenntartja azt a látást, hogy a lenti és lottikus rendszerek ismerete fontos a víz környezetgazdálkodásának elősegítése érdekében, amely lehetővé teszi az emberiség számára, hogy élvezze a vízkészletet és annak társadalmi, gazdasági és természeti előnyeit.

Tanulmányi terület

A limnológiát az ökológia egyik ágának tekinti, amely a belvízi ökoszisztémákra összpontosít, ideértve a tavak, tavak, talajvíz, tavak, patakok és folyók területeit is.

Vizsgálja az anyag és az energia áramlását, valamint a kontinentális vizekben élő élő szervezetek összetételét, szerkezetét és dinamikáját az egyének, fajok, populációk és közösségek szintjén.

A kontinentális vízi környezet biológiai sokféleségét és fizikai-kémiai reakcióit alkotó folyamatok és mechanizmusok megértése több tudományos tudományág, például a kémia, a fizika, a biológia, a klimatológia, a hidrológia, a geológia integrációját igényli.

A limnológia a kontinentális vizek folyamatait is integrálja a szárazföldi ökoszisztémákba. Figyelembe veszi a víztelenítés hatásait, valamint a medencék anyagának és energiájának hozzájárulását. Hasonlóképpen, figyelembe veszi a víztestek és a légkör közötti cseréket.

A belvízkutatás magában foglalja a környezeti veszélyek azonosítását és azok ökoszisztémára gyakorolt ​​hatásainak leírását. Hasonlóképpen, megoldások keresését is magában foglalja, mint például az éghajlatváltozás enyhítése, az egzotikus fajok ellenőrzése és az ökoszisztémák helyreállítása.

Ágak

A limnológiai ágak a vizsgált kontinentális víztest típusa szerint alakulnak ki.

Stagnáló víz limnológia

A limnológia ezen ága az lencse ökoszisztémákat, jobban ismert tavaknak nevezi. Ide tartoznak mind a természetes felszíni vizek, mind a mesterséges tározók, tavak vagy gátak.

Tanganyika tó, Zambia. Forrás: Worldtraveller, a Wikimedia Commonson keresztül

A folyóvizek limnológiája

A folyóvíz limnológiája a sok ökoszisztémát, például a folyókat vagy patakokat vizsgálja, amelyekre jellemző a vízszintes és egyirányú vízáram.

Amazon folyó. Forrás: Peter Angritt, a Wikimedia Commonsból

Felszín alatti vizek limnológiája

Ez az ág tanulmányozza a föld alatti víztartályokban zajló folyamatokat. A felszín alatti víz kémiai tulajdonságait befolyásoló biogeokémiai folyamatok kutatását is tartalmazza.

Felszín alatti víz mérése. Forrás: www.pixabay.com

A sós tavak limnológiája

Ez az ág a sós tavakat vizsgálja, amelyek a világ belvízi tavainak 45% -át teszik ki. Kutatása ezen ökoszisztémák sajátosságaira összpontosít, ideértve azok kémiai, fizikai és biológiai leírását.

Great Salt Lake, Egyesült Államok. Forrás: Draxfelton felhasználó az en.wikipedia-n, a Wikimedia Commonsból.

Legújabb kutatások

Vizsgálatok trópusi tavakban

A legtöbb lenti környezetben végzett kutatást a mérsékelt északi régiók tavaiban végezték. A nagy trópusi tavak biogeokémiai dinamikája azonban különbözik a mérsékelt tavak esetében megfigyeltől.

Li és munkatársai 2018-ban publikáltak egy dokumentumot az üledékek geokémiairól, valamint a szén- és tápanyag-ciklusban bekövetkező hozzájárulásról Malawiban (Kelet-Afrika) található trópusi tóban.

Az eredmények azt mutatják, hogy az üledékek jelentős mértékben befolyásolják a tó biogeokémiai költségvetését. Ezenkívül azt mutatják, hogy az ülepedési arány jelentősen megnőtt az elmúlt tíz évben.

Vizsgálatok mesterséges tározókban vagy gátakban

A mesterséges tavak és gátak száma gyorsan növekedett az utóbbi években.

Annak ellenére, hogy a természetes tavak jó megértése elősegítheti a mesterséges ökoszisztémák megértését, ezek számos olyan jellemzőt mutathatnak be, amelyek megkülönböztetik őket a természetes ökoszisztémáktól. Emiatt a mesterséges környezetben végzett kutatás nagy jelentőséggel bír.

Znachor és munkatársai (2018) 36 környezeti változó adatait elemezték 32 év alatt, egy csehországi kis rezervoárban. A kutatás célja az éghajlati és biogeokémiai tulajdonságok tendenciáinak feltárása volt.

Szinte az összes környezeti változó változatos tendenciákat mutatott az idő múlásával. A trendek megfordulását szintén azonosították. Például az oldott szerves szén tendenciát mutatott, hogy lineárisan folyamatosan növekszik.

Ez a tanulmány a tendenciák változását mutatta az 1980-as évek végén és az 1990-es években is. A szerzők ezt a változást a régióban bekövetkezett társadalmi-gazdasági változásokra adott válaszként értelmezik.

A tanulmány másik fontos eredménye a gát hidraulikus körülményeinek 1999-ben bekövetkezett változása. Ez a gát visszatartási térfogatának növekedése után következett be, a heves esőzések után elfogadott közigazgatási határozat eredményeként.

Ez a példa bemutatja, hogy a limnológiai kutatások hogyan mutathatják meg a társadalmi-gazdasági tényezők és a politikai döntések hatását a mesterséges ökoszisztémák működésére. Ezek viszont segíthetnek megérteni a természetes ökoszisztémákra gyakorolt ​​hatásokat.

A paleolimnológia kutatása

A paleolimnológia a tavakban lerakódott üledékek tanulmányozása, amelynek célja a tó természetének vagy a környezeti változóknak a múltbeli időkben bekövetkező változásainak rekonstruálása. Ehhez különféle módszereket alkalmaznak, például a diatom mikrofoszílok, pollen vagy ostracod elemzését.

A Novaes Nascimento és munkatársai 2018-ban egy cikket tettek közzé a perui Andokban végzett paleobiológiai vizsgálatról, amely rekonstruálja a Miski-tó történelmét, egy kis sósvízi menhelyet, amely 3750 méter tengerszint feletti magasságban található.

A karbonátos réteggráfia és a fosszilis diatóma közösség eredményei a tó szintjének csökkenését mutatták a középső holocén alatt, ám soha nem teljesen megszáradt.

A történelem azt mutatja, hogy a Miski-tó már 12 700 éve a táj része, méghogyan annyira sekély Andok-tavak kiszáradtak.

Irodalom

1. Banderas, AG és González, R. (1996). Limnológia, a koncepció felülvizsgálata. Hidraulikamérnök Mexikóban, XI (1): 77-84.
2. Basavarajappa, SH, Raju, NS és Hosmani, SP (2014) Limnológia: kritikus áttekintés. Current World Environment, 9 (3), 741-759.
3. Li, J., Brown, ET, Crowe, SA és Katsev, S. (2018). Üledékgeokémia és hozzájárulás a szén- és tápanyag-ciklushoz egy mély meromiktikus trópusi tóban: a Malawi-tóban (Kelet-Afrika). Journal of Great Lakes Research 44 (6): 1221-1234
4. Novaes Nascimento, M., Laurenzi, AG, Valencia, BG, Van, R. és Bush, M. (2018). Az Andok mikrorefugiumból származó 12 700 éves paleolimnológiai változás története. A holocén.
5. Welsh, PS (1952). Belvíztan. McGraw Hill. London 538.
6. Znachor, P., Nedoma, J, Hejzlar J, Seďa J, Kopáček J, Boukal D és Mrkvička T. (2018). Az ember alkotta édesvíztárolóban a hosszú távú tendenciák és a tendenciák megfordulása uralják a környezeti feltételeket. A teljes környezet tudománya: 624: 24-33.