stringtranslate.com

Гиполимнион

Озера стратифицированы на три отдельных секции:
I. Эпилимнион
II. Металимнион
III. Гиполимнион
Шкалы используются для привязки каждой секции стратификации к соответствующим им глубинам и температурам. Стрелка используется для показа движения ветра над поверхностью воды, которое инициирует круговорот в эпилимнионе и гиполимнионе.

Гиполимнион или нижнее озеро — это плотный нижний слой воды в термически стратифицированном озере . [1] Слово «гиполимнион» происходит от древнегреческого : λιμνίον , романизированного : limníon  , букв . «озеро». [2] Это слой, который лежит под термоклином . 

Обычно гиполимнион является самым холодным слоем озера летом и самым теплым слоем зимой. [1] В глубоких озерах с умеренным климатом придонные воды гиполимниона обычно близки к 4 °C в течение всего года. Гиполимнион может быть намного теплее в озерах в более теплых широтах. Находясь на глубине, он изолирован от поверхностного ветрового перемешивания летом, [3] и обычно получает недостаточное количество облучения (света) для фотосинтеза .

Динамика кислорода

Самые глубокие части гиполимниона часто имеют более низкую концентрацию кислорода, чем поверхностные воды (т. е. эпилимнион ). [4] В то время как кислород обычно может обмениваться между поверхностными водами и атмосферой (т. е. при отсутствии ледяного покрова), придонные воды сравнительно изолированы от атмосферного пополнения кислорода. В частности, в периоды термической стратификации газообмен между эпилимнионом и гиполимнионом ограничен разницей в плотности между этими двумя слоями. Следовательно, разложение органического вещества в водной толще и отложениях может привести к снижению концентрации кислорода до точки гипоксии (низкий уровень кислорода) или аноксии (отсутствие кислорода). [5] В димиктических , эвтрофных озерах гиполимнион часто является аноксическим в течение большей части стратифицированного периода. [6] Однако гиполимнетические концентрации кислорода пополняются осенью и в начале зимы во многих умеренных озерах, поскольку оборот озера позволяет смешивать оксигенированные поверхностные воды и аноксические придонные воды. [7]

Примечательно, что аноксические условия в озерах умеренного климата могут создавать положительную обратную связь, в результате чего аноксия в течение данного года порождает все более серьезные и частые случаи аноксии в последующие годы. [8] Аноксия может привести к высвобождению питательных веществ из осадка, что способствует увеличению роста фитопланктона . Увеличение роста фитопланктона впоследствии увеличивает разложение, увековечивая гиполимнетический спад кислорода. Этот эффект положительной обратной связи был назван обратной связью «аноксия порождает аноксию». [8]

Гиполимнетическая аэрация

В эвтрофных озерах, где гиполимнион является бескислородным, для добавления кислорода в гиполимнион может использоваться гиполимнетическая аэрация . [1] Добавление кислорода в систему посредством аэрации может быть дорогостоящим, поскольку требует значительного количества энергии.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abc Dodds, Walter K. (Walter Kennedy), 1958- (2010). Экология пресных вод: концепции и экологические приложения лимнологии . Whiles, Matt R. (2-е изд.). Burlington, MA: Academic Press. ISBN 978-0-12-374724-2. OCLC  784140625.{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  2. ^ Садчиков, А. П.; Остроумов, СА (октябрь 2019). «Эпилимнион, металимнион и гиполимнион мезотрофной водной экосистемы: функциональная роль вертикальной структуры экосистемы водохранилища в зависимости от гидрохимических и биологических параметров». Журнал общей химии . 89 (13): 2860–2864. doi :10.1134/S107036321913019X. ISSN  1070-3632. S2CID  211138964.
  3. ^ Weinke, Anthony D.; Biddanda, Bopaiah A. (2019-12-01). «Влияние эпизодических ветровых событий на термическую стратификацию и гипоксию придонной воды в эстуарии Великих озер». Journal of Great Lakes Research . 45 (6): 1103–1112. Bibcode : 2019JGLR...45.1103W. doi : 10.1016/j.jglr.2019.09.025 . ISSN  0380-1330. S2CID  209571196.
  4. ^ Садчиков, А. П.; Остроумов, СА (октябрь 2019). «Эпилимнион, металимнион и гиполимнион мезотрофной водной экосистемы: функциональная роль вертикальной структуры экосистемы водохранилища в зависимости от гидрохимических и биологических параметров». Журнал общей химии . 89 (13): 2860–2864. doi :10.1134/S107036321913019X. ISSN  1070-3632. S2CID  211138964.
  5. ^ Weinke, Anthony D.; Biddanda, Bopaiah A. (2019-12-01). «Влияние эпизодических ветровых событий на термическую стратификацию и гипоксию придонной воды в эстуарии Великих озер». Journal of Great Lakes Research . 45 (6): 1103–1112. Bibcode : 2019JGLR...45.1103W. doi : 10.1016/j.jglr.2019.09.025 . ISSN  0380-1330. S2CID  209571196.
  6. ^ Су, Сяосюань; Хэ, Цян; Мао, Юйфэн; Чэнь, И; Ху, Чжи (2019-01-01). «Стратификация растворенного кислорода изменяет видообразование и трансформацию азота в стратифицированном озере». Environmental Science and Pollution Research . 26 (3): 2898–2907. Bibcode : 2019ESPR...26.2898S. doi : 10.1007/s11356-018-3716-1 . ISSN  1614-7499. PMID  30499088. S2CID  54168543.
  7. ^ Санчес-Испания, Хавьер; Мата, М. Пилар; Вегас, Хуана; Морельон, Марио; Родригес, Хуан Антонио; Салазар, Анхель; Юста, Иньяки; Хаос, Аида; Перес-Мартинес, Кармен; Навас, Ана (01 декабря 2017 г.). «Антропогенные и климатические факторы, усиливающие гиполимнетическую аноксию в горном озере умеренного пояса». Журнал гидрологии . 555 : 832–850. Бибкод : 2017JHyd..555..832S. doi :10.1016/j.jгидрол.2017.10.049. ISSN  0022-1694.
  8. ^ ab Льюис, Эбигейл СЛ; Лау, Максимилиан П.; Джейн, Стивен Ф.; Роуз, Кевин К.; Беэри-Шлевин, Ярон; Бернет, Сара Х.; Клейер, Франсуа; Фойхтмайер, Хайдрун; Гроссарт, Ганс-Питер; Говард, Декстер В.; Мариаш, Хизер; ДельгадоМартин, Хорди; Норт, Ребекка Л.; Олекси, Изабелла; Пилла, Рэйчел М.; Смагула, Эми П.; Соммаруга, Рубен; Штайнер, Сара Э.; Вербург, Пит; Уэйн, Даниэль; Вейхенмейер, Геза А.; Кэри, Кайелан К. (январь 2024 г.). «Аноксия порождает аноксию: положительная обратная связь к деоксигенации умеренных озер». Биология глобальных изменений . 30 (1): e17046. doi : 10.1111/gcb.17046. hdl : 10919/118062 . PMID  38273535.

Внешние ссылки