Происхождение, термический режим и природные ресурсы озер

По термическому режиму озера можно разделить на 3 типа:

·                   Тропические (теплые) озера имеют температуру выше +4.°С в течение всего года.

·                   Полярные (холодные) характеризуются обратной температурной стратификацией и температурой ниже 4.°С в течение всего года, Циркуляцией летом. К полярным относятся озера севера Канады и Сибири, а также озера высоких гор.

·                   Умеренные (смешанные) озера летом характеризуются прямой температурной стратификацией и температурой выше 4° С, зимой— оратной температурной стратификацией и температурой ниже 4° С. К этой группе относятся многочисленные озера в умеренных широтах Европы, Азии, Северной Америки.[11]

2.2 Ледовые условия

Процесс льдообразования на озерах начинается так же, как и на реках, с возникновения заберегов и сала. На малых озерах, где тепловой запас и перемешивание невелики, а охлаждение по площади происходит почти равномерно, сплошной ледяной покров может образоваться почти одновременно на всей площади за счет смыкания заберегов, продвигающихся от берегов к центру озера. Если похолодание сохраняется, то возникновение первой ледяной корки является и установлением ледостава.

Нарастание льда идет наиболее интенсивно в первый период после замерзания, причем процесс этот происходит одновременно и снизу и сверху. Поэтому для озерного льда в большинстве случаев характерна слоистая структура: поверх прозрачного водного льда лежит мутный и беловатый водно-снеговой и снеговой лед. К весне толщина льда на озерах может достигать 200 см. Лед и особенно покрывающий его снег делают практически невозможным теплообмен между водной массой и атмосферой.

Вскрытие озер происходит под влиянием притока тепла, механического воздействия ветра и колебаний уровня воды. Стаивание льда за счет притока тепла может происходить как с верхней, так и с нижней поверхности. На малых озерах вскрытие и очищение ото льда происходит почти исключительно за счет притока тепла, лед тает на месте. На больших озерах усиливается роль ветра, наблюдается дрейф льда (ледоход), а на сточных озерах часть льда выносится реками. Вскрытие озер происходит на 8—15 дней позднее, чем происходит вскрытие рек.[9]

На незамерзающих озерах охлаждение, особенно интенсивное, при ветровом перемешивании и циркуляции продолжается в течение всей зимы. Температура воды в них достигает минимума перед началом весеннего нагрева; на тех из них, глубина которых не очень велика, к концу зимы устанавливается гомотермия. В очень глубоких озерах полного перемешивания не происходит. Например, в Байкале обратная стратификация устанавливается в слое 200 – 250 м., глубже всегда прямая стратификация, и на глубине 1600 м вода имеет температуру наибольшей плотности. С увеличением давления температура наибольшей плотности воды понижается, поэтому на большой глубине в Байкале она равна 3° С.

2.3 Жизнь в озёрах

В озерах обитает множество разнообразных живых организмов – от вирусов и бактерий до пресноводных тюленей и акул. Эти организмы не только подвержены воздействию физических и химических свойств среды обитания, но и сами оказывают влияние на нее, особенно в стратифицированных озерах. В озерах существуют три типа местообитаний: зона контакта атмосферы и воды, зона контакта донных отложений и воды и собственно водная толща. В каждой зоне встречается набор организмов, приспособленных к специфическим условиям данного типа местообитания. Зона контакта атмосферы и воды. Организмы, обитающие в этой зоне, носят собирательное название «нейстон» (от греч. neustós – плавающий). Хотя эти организмы и интересны сами по себе, группа в целом довольно малочисленна. Наиболее известными ее представителями являются клопы-водомерки, жуки-плавунцы и личинки комаров, которые висят, прикрепившись к поверхностной пленке воды.

Зона контакта донных отложений и воды. Совокупность организмов, обитающих в этой зоне, называется бентосом (от греч. bénthos – глубина). Эта группа включает как растения, так и животных. Растения, обычно известные как водные, или макрофиты, обитают на мелководьях, где им доступен свет, и образуют определенную зональность. На дне вдоль кромки озера растут полупогруженные макрофиты, включающие осоки и рогоз. Далее от берега и несколько глубже укореняются такие макрофиты, как, например, кувшинки с длинными стеблями, увенчанными плавающими листьями, через которые поглощается углекислый газ из атмосферы. Еще дальше от берега, на большей глубине произрастают полностью погруженные в воду макрофиты (например, рдесты).Большинство этих растений (хотя и не все) укореняется в донном грунте, откуда они извлекают питательные вещества. Величина площади озера, занятой такими растениями, зависит от ряда факторов: от того, какая доля площади озера мелководна, свойств донных отложений и особенностей волновой деятельности. [7]

Огромная площадь поверхности растений мелководий служит средой обитания для группы прикрепляющихся к ним организмов, называемой перифитоном в которую входят бактерии, простейшие и водоросли.

Эти организмы делают подводные части растений скользкими на ощупь. Мелководные (литоральные) участки также дают приют разным животным организмам – брюхоногим и двустворчатым моллюскам, пиявкам, личинкам насекомых, которые обитают среди растений и камней, часто встречающихся в прибрежной зоне.

Глубже, за пределами литорали, макрофиты не растут. Здесь располагается сублиторальная зона, где дно постепенно опускается по направлению к глубокой части озера. В сублиторальной зоне обитают бактерии, простейшие и настоящие черви, а также похожие на них личинки разных видов насекомых. С глубиной условия обитания становятся менее благоприятными (особенно в стратифицированных озерах), и там встречаются лишь немногие приспособившиеся виды.

Водная толща. Обитающие здесь организмы делятся на две группы: нектон и планктон, т.е. мелкие организмы, которые парят в воде и в целом не способны к движению против водотока.. По особенностям питания озерные рыбы делятся на несколько групп. Рыбоядные или хищные рыбы, которые часто относятся к непромысловым видам, питаются в основном более мелкой рыбой и мальками прочих видов рыб. Планктоноядные рыбы питаются планктоном, взвешенным в водной толще, и сами часто поедаются хищными рыбами. Выделяются рыбы, питающиеся водорослями, и растительноядные рыбы, такие как карп, питающиеся растениями мелководий. Бентосоядные рыбы поедают животных, обитающих на дне водоемов, и органические частицы, падающие на дно озера. Термин «планктон», первоначально введенный для обозначения пассивно плавающих в верхней части толщи океанических вод организмов (растений и животных), применяется также для организмов, обитающих в озерах. Различают фитопланктон (растительные организмы) и зоопланктон (животные организмы). Все они микроскопические и имеют удельный вес, близкий удельному весу пресной воды, но если бы он был выше, планктон быстро опускался бы на дно. Водоросли играют важную роль в озерах, поскольку они вместе с более крупными растениями составляют первое звено пищевой цепи водоемов. Зоопланктоном обычно называются микроскопические животные или иные микроскопические организмы, не осуществляющие фотосинтез. Зоопланктон включает некоторые группы бактерий, а также простейших, коловраток и мельчайших ракообразных. [10]

Простейшие – это микроскопические одноклеточные животные, иногда называемые неклеточными, например амебы и парамеции (ресничные инфузории). Они часто в изобилии встречаются в водах озер. Некоторые из них прикрепляются к более крупным организмам, другие свободно плавают в воде, питаясь бактериями или мельчайшими органическими остатками – детритом.

Мельчайшие ракообразные представляют собой одну из наиболее заметных составляющих зоопланктона. Эти рачки очень малы – длиной 0,3–12 мм.

В большинстве озер они являются главным связующим звеном между первичными продуцентами (водорослями) и последующими звеньями пищевой цепи (рыбами). Они настолько малы, что питаются лишь микроскопическими водорослями, но достаточно велики для того, чтобы стать пищей для рыб. Таким образом, обилие этих ракообразных контролируется двумя факторами: доступностью пищи и хищниками. Прежде всего, поедаются более крупные, т.е. более заметные, рачки. Иначе говоря, хищничество носит избирательный характер.[7]

Глава 3. Ресурсы и охрана озёр

3.1 Природные ресурсы

Озера таят в себе огромные богатства. Озера – это запасы пресной воды и рыбы, добыча полезных ископаемых и транспортные перевозки, источники электроэнергии и курорты.

Пресноводные озера являются важным источником водоснабжения. Не случайно на берегах больших озер располагаются населенные пункты, промышленные предприятия, сельскохозяйственные угодья.

Крупнейшими хранилищами пресных вод на земном шаре являются озеро Байкал, Великие Североамериканские озера: Верхнее, Гурон, Эри, Онтарио, озера Танганьика, Ньяса и Виктория, Большое Медвежье и Большое Невольничье озера. На долю этих озер приходится около 92 процентов запасов пресных вод нашей планеты.

Если говорить о запасах пресной воды озер нашей страны, то они не велики - 26,5 тыс. км. Вследствие мелководности многие озера имеют небольшой объем пресных вод. Основная масса пресных вод сосредоточенна на Байкале – 88 процентов. На втором месте по запасам пресных вод находится Ладожское и Онежское озеро.

Среди зарубежных стран крупными запасами пресных вод располагает Канада. Это, прежде всего Великие Северо – Американские озера, которые частично принадлежат Канаде. Кроме того, на её территории находятся крупные озера Большое медвежье, Большое Невольничье, Виннипег, Атабаска, Оленье, Виннипегосис и другие. В перспективе пресная вода может явиться для Канады источником экспорта. США уже сейчас заинтересованы в получении канадской воды. Имеются проекты переброски воды из Канады в США. Если Канада будет экспортировать только 10 процентов своего годового стока, то доход будет больше, чем доход от экспорта пшеницы, нефти и продукции лесной промышленности, вместе взятых. Вот какова цена обычной пресной воды.

Наряду с пресной водой озера издревле снабжали человека рыбой. Рыбный промысел - один из древнейших на нашей планете. В пресных и солоноватых озерах обитают ценные рыбы из семейств лососевых, сиговых, осетровых, окуневых, карповых. В нашей стране рыбохозяйственные озера находятся главным образом в Северо – Западном – четверть всех озер, Уральском и Восточно-Сибирском районах. Крупнейшими промысловыми озерами в европейской части являются Псковско – Чудское, Ильмень, Белое, Ладожское, Онежское, в которых ловят сига, лосося. Щуку, окуня, плотву. В Каспийском море обитают многие ценные виды рыб. В нем сосредоточенно около 90 процентов мировых запасов осетровых рыб. Кстати заметим, что каспийская белуга самая большая из наших промысловых рыб. Поэтому в настоящее время с целью сохранения и восстановления рыбных запасов Каспия проводится ограничение лова наиболее ценных рыб. По разнообразию рыб следует назвать озеро Ханка. Оно занимает одно из первых мест среди нашей страны. В озере живет 52 вида рыб, среди них такие ценные промысловые, как сазан, верхогляд, толстолобик, сом, змееголов; заходят сюда горбуша и Калуга – дальневосточная сестра каспийской белуги.

За рубежом богатством рыбы отличаются пресноводные озера экваториальных, тропических и субтропических стран. К ним относятся озера Восточной и Юго-Восточной Азии. Среди крупных озер мира в рыбохозяйственном отношении интерес представляют Великие североамериканские озера, хотя в целом их продуктивность не велика- 2,5кг/г. Промысловыми рыбами здесь являются сельдь, сиг, щука, американский окунь, озерная форель.[12]

Рыбные ресурсы озер, однако, не безграничны. Падение рыбопродуктивности, сокращение уловов, обеднение рыбной фауны многих крупных и мелких озер говорят сами за себя. Необходимо коренным образом менять систему рыбного хозяйства. Нужно переходить от рыболовства к рыбоводству.

Также на дне озер отлагаются минеральные и органические вещества, из которых образуются полезные ископаемые: сапропели, соли, лечебные грязи, озерная известь. Железные руды, диатомиты, строительные материалы. В условиях влажного климата преобладает накопление органических, в условиях сухого климата – минеральных веществ.

В пресных водах происходит накопление органических остатков водных растений и животных, которые вместе с минеральными остатками образуют озерные илы. Если озерный ил содержит более 15 процентов органики, его называют сапропелем. Сапропель – удивительный продукт озера. Наряду с углеводами, белками и жирами в нем в повышенном количестве имеются все важнейшие микро- и макро - элементы, витамины, гормоны, антибиотики, пигменты и другие, биологически важные вещества. Поэтому сапропель используется в самых различных отраслях народного хозяйства.

Озера так же богаты полезными ископаемыми, которые находятся не только на дне, но и под дном некоторых озер, и это в первую очередь нефть и газ. Так, например, нефтяным центром Латинской Америки является озеро Маракайбо в Венесуэле. Это уникальное по запасам нефти озеро. На нем пробурено более 4 тыс. нефтяных скважин.[5]

3.2 Охрана озёр

Загрязнение водоемов, является в последнее время проблемой не меньшей, чем истощение запасов пресных вод. Виды и формы загрязнения столь разнообразны и масштабны, что, для краткости, обозначим их обобщенно: промышленные стоки (химическая и целлюлозно-бумажная промышленность, меньше - металлургия, машиностроение и др.), канализационные и прочие стоки, нефть и нефтепродукты, сельскохозяйственные стоки (химикаты, помывка скота, отходы жизнедеятельности скота, которые под фермами проникают даже в подземные воды), население (во время отдыха, при мойке транспортных средств). Озера являются экосистемами, в которых все компоненты взаимосвязаны. При отсутствии внешних воздействий озера достигают некоторого состояния равновесия с окружающей средой, что со временем приводит к более или менее стабильному положению, когда организмы, обитающие в озерах, приспосабливаются к существующим условиям.[12]

Однако озера редко пребывают в равновесном состоянии. Напротив, они часто используются как источники воды для орошения, питьевой воды, для сельскохозяйственных нужд или же для сброса таких продуктов современной цивилизации, как сточные воды предприятий, ливневые и сельскохозяйственные стоки. Озера загрязняются все возрастающим количеством пестицидов, гербицидов и попадающих в воду из воздуха органических соединений, таких, как полихлорированные бифенилы, а также кислотными дождями, образующимися в результате выбросов загрязняющих веществ двигателями автомобилей и тепловыми электростанциями. В них проникают чуждые им виды растений и животных, заносимые рыбаками на днищах судов и иными случайными способами. Угрожающие размеры принимает избыточное обогащение озер питательными веществами из антропогенных источников, которое наносит значительный экологический ущерб. В некоторых случаях большие, имеющие хозяйственное значение озера находятся даже под угрозой полного исчезновения Загрязнение озер - очень серьезная проблема. Сформировалась целая наука о восстановлении озер, базирующаяся главным образом на эмпирических соотношениях, связывающих такие показатели, как обилие водорослей и прозрачность воды, с концентрациями фосфора в озерных водах. В некоторых регионах регулируется забор воды из озер. Тщательно изучается применение пестицидов.

Вода, растения и животные, которым станет «легче жить» в случае, если озера «навсегда распрощаются» с загрязняющими веществами, также привнесут свой положительный вклад в здоровье человека. Так произойдет потому, что человек – это неделимая часть экосистемы. Кроме того, что люди смогут не только поправить свое здоровье, так как исчезнуть вредные испарения с зеркала озёр также, но и смогут наслаждаться прекрасным видом.

Удаленные и прибрежные территории озер, а также их притоки, служат местообитанием для множества рыб, животных, здесь, также, растут разнообразные растения. Именно поэтому, необходимо приложить максимальные усилия для того, чтобы поддержать экосистему озёр и прилегающих районов.

Все действия и решения человека должны быть направлены на то, чтобы сохранить в первозданном или, хотя бы в нынешнем виде среду обитания озер. Не стоит забывать, что природа, все-таки, позволяет нам, то есть людям существовать, соответственно, нужно относиться к ней, к природе с почтением и уважением, этично.[8]

Заключение

Мир озер чрезвычайно разнообразен. Встречаются озера – моря и озера – лужи. Глубина озер колеблется буквально от десятков сантиметров до полутора километров и больше. В одних озерах вода по содержанию минеральных веществ почти приближается к дистиллированной, в других на столько насыщена солями, что они выпадают на дно в виде осадка. Встречаются даже настоящие кислотные озера. Есть озера, скованные льдом, на протяжении сотен лет, и, наоборот, озера с горячей водой. Одни озера очень богаты организмами, другие представляют собой “водные пустыни”. А какие только полезные ископаемые не встречаются в озера! Бесценные минерал жизни – вода! Кристально чистая, пресная и минерализованная, исцеляющая человечество от множества недугов. Сода, поваренная и калийная соли, гипс, сера, газ, железная руда, известь и многое другое содержится в воде и на дне озер. Но и это еще не все. Озера – это источник электроэнергии, водные пути, здравницы, туристические объекты.

Озёр на суше великое множество, они исчисляются десятками миллионов и занимают 2,3 млн. км, или 1,7% не покрытой ледниками суши. Озера различаются по размерам, происхождению, солёности, возрасту и степени старения.

Некоторые озёра из-за больших размеров и соленой воды называют морями, например Каспийское и Аральское в Центральной Азии, Мертвое море на Ближним Востоке. В то же время в степной зоне России весной образуются временные маленькие озерца, а на засушливом юго-западе США встречаются крошечные водоемы, прозванные дырявыми котелками. По глубине озёра также очень отличаются. Глубочайшие из них Байкал-1620м,Танганьика-1470м и Каспийское-1025м,а сами мелкие –степные блюдца, где глубина не превышает нескольких сантиметров.

Озёрные понижения и котловины возникают в результате движений земной коры, извержения вулканов, обвалов и осадками грунта, протаивание подземных озер, размывов рек.

Озера имеют возраст, они рождаются и умирают. Великие европейские озера - Ладожское, Онежское, Чудское - Псковское появились примерно 10 тысяч лет назад, когда с этой территории ушел ледник и его талая вода заполнила котловины. А история озера Байкал насчитывает уже 20-25 млн. лет.

Каждое озеро представляет собой развивающуюся природную систему. Оно как человек - у него своя юность, старость и гибель.

В ходе данной курсовой работы были выполнены все поставленные задачи, а именно: рассмотрены разнообразные виды происхождения озерных котловин и самих озер в целом; охарактеризованы физико-географические виды озёра; Выявлены экологические проблемы и пути их решения.

Литература

1. Богословский Б.Б. “Озероведение” Москва, 1960г.

2.“Вода и воздух”: ООО“ Мир книги ”2004г.

3. Добровольский. В.В. “Геология” 2004г.

4. Исмаилов С.Т.“Энциклопедия для детей. География” Аванта+, 1994г.

5. Лесненко В.К. “Мир озер” Москва , 1989г.

6.Муравейский С.Д. “Реки и озера”. Москва, 1960г.

7.Мартынова Я., Садовская Л., Евсеева. Т “Чудеса природы. Мир энциклопедий” Аванта+, Астрель 2008г.

8.Шмелёва Е. “Экологические проблемы водоёмов и пути их решения” 2006г.

9.Якушева А.Ф., Хаин В.Е., Славин В.И. “Общая геология” 1995г.

10. www.glossary.ru

11. www.wikipedia.ru

12. www.ecology.ru

13. www.geo.ru

14. www.great-lakes.ru

Страницы: 1, 2, 3