.svg/1280px-Lake_Stratification_(11).svg.png)
Эпилимнион или поверхностный слой — самый верхний слой в термически стратифицированном озере .
Эпилимнион — это слой, который больше всего подвержен влиянию солнечного света, его тепловая энергия нагревает поверхность, тем самым делая ее теплее и менее плотной. В результате эпилимнион находится над более глубоким металимнионом и гиполимнионом , которые холоднее и плотнее. [1] Кроме того, эпилимнион обычно имеет более высокий pH и более высокую концентрацию растворенного кислорода , чем гиполимнион.
В толще воды эпилимнион находится выше всех остальных слоев. Эпилимнион присутствует только в стратифицированных озерах. На верхней стороне эпилимниона он контактирует с воздухом, что оставляет его открытым для воздействия ветра, что позволяет воде испытывать турбулентность . Турбулентность и конвекция работают вместе, создавая волны, которые увеличивают аэрацию . [2] [3] На нижней стороне эпилимниона находится металимнион, который содержит термоклин . Термоклин создается из-за разницы температур между эпилимнионом и металимнионом. Это связано с тем, что, поскольку эпилимнион контактирует с воздухом и находится выше всего, он взаимодействует с солнцем и нагревается больше, делая его теплее, чем слои ниже. В некоторых районах зимой эпилимнион замерзает, отрезая озеро от прямой аэрации. [4] Из-за чувствительности эпилимниона к изменению температуры воздуха его часто используют для мониторинга тенденций потепления. [5]
В большинстве стратифицированных озер сезонные изменения температуры воздуха весной и осенью приводят к тому, что эпилимнион нагревается или охлаждается. Во время этих сезонных изменений стратифицированные озера могут испытывать оборот озера. Во время этого эпилимнион и гиполимнион смешиваются, и озеро, как правило, становится нестратифицированным, то есть имеет постоянную температуру по всей территории, а питательные вещества равномерно распределены по всему озеру. [6] Существуют разные названия для этих оборотов в зависимости от того, сколько раз озеро делает это в течение года. Мономиктические озера переворачиваются только один раз, димиктические переворачиваются дважды, а полимиктические озера переворачиваются более двух раз. Эти обороты могут быть основаны на сезонных различиях или даже могут происходить ежедневно. [7] В некоторых случаях это приводит к тому, что озеро имеет обратную стратификацию, где эпилимнион имеет более холодную воду, чем гиполимнион.
Поскольку слой открыт для воздуха, эпилимнион обычно имеет большое количество растворенного O 2 и CO 2 . Это означает, что эпилимнион находится в постоянном состоянии обмена растворенными газами с атмосферой. Толщина эпилимниона может зависеть от воздействия света; более прозрачные озера получают больше света, что приводит к большему запасу энергии в воде и более мелкому эпилимниону. [8] Эпилимнион также является зоной беспокойства из-за цветения водорослей из-за стока фосфора и азота из наземных источников. Ветровая эрозия, переносящая частицы почвы, также может привносить в воду множество различных питательных веществ, и эти частицы попадут в озерную систему через эпилимнион.
Из-за своей близости к поверхности и того, что эпилимнион является областью, которая получает больше всего солнечного света, он является прекрасным домом для фитопланктона и других первичных производителей. Цветение водорослей является обычным явлением в этом слое из-за большого скопления питательных веществ. В ответ на присутствие большого количества водорослей и фитопланктона в этом слое распространены многие виды рыб, которые ищут свой источник пищи. Птицы часто используют эпилимнион в качестве области для отдыха и/или рыбалки. Многие насекомые также по-разному используют эпилимнион, когда дело доходит до строительства гнезд и обитания. Человеческое взаимодействие также является важной частью биологической части эпилимниона. Некоторые прямые человеческие взаимодействия являются рекреационными, такими как плавание, катание на лодке или другие виды деятельности. Другие косвенные взаимодействия могут исходить от сточных вод, стоков сельскохозяйственных полей или освоения земель. Все это может влиять на свойства эпилимниона. [9]