Historia Limnologii, kierunek studiów, oddziały i badania

The limnology To nauka bada kontynentalne części wód jako ekosystemy powiązane z ekosystemami lądowymi i atmosferą. Opisuje i analizuje fizyczne, chemiczne i biologiczne czynniki wód śródlądowych w celu wyjaśnienia ich składu, struktury, energii i organizmów żywych.

Termin „limnologia” pochodzi od słów limne (boskość związana z wodą) i logo (traktat lub studium). Po raz pierwszy użył go François Alphonse Forel, szwajcarski naukowiec uważał ojca tej dyscypliny za swój wielki wkład w XIX wieku.

Limnologia ewoluowała znacząco w całej swojej historii; początkowo obejmowała jedynie badania jezior, które uznano za superorganizmy, bez wzajemnego połączenia ze środowiskiem. Obecnie badania wód śródlądowych uwzględniają interakcje ze środowiskiem i jego znaczenie w cyklach materii i energii.

Indeks

• 1 Historia
  • 1.1 Starożytna limnologia
  • 1.2 Nowoczesna limnologia
  • 1.3 Współczesna limnologia
• 2 Kierunek studiów
• 3 gałęzie
  • 3.1 Limnologia wody stojącej
  • 3.2 Limnologia bieżącej wody
  • 3.3 Limnologia wód podziemnych
  • 3.4 Limnologia słonych jezior
• 4 Ostatnie badania
  • 4.1 Badania w tropikalnych jeziorach
  • 4.2 Badania w zbiornikach lub sztucznych zaporach
  • 4.3 Badania nad paleolimnologią
• 5 referencji

Historia

Starożytna limnologia

Pierwszy wkład w wiedzę o jeziorach powstaje w starożytnej Europie, z pojedynczymi obserwacjami, bez wzajemnych połączeń.

Między 1632 a 1723 rokiem A. van Leewenhoek wykonał pierwsze opisy mikroorganizmów wodnych dzięki wyglądowi mikroskopu, co oznaczało ważny postęp w wiedzy o życiu wodnym.

W 1786 r. Opublikowano pierwszą klasyfikację wodnych mikroskopijnych organizmów, przeprowadzoną przez duńskiego biologa Otto Friedricha Müllera, zwaną Infusoria Fluviatilia et Marina Animacula.

Wraz z pojawieniem się pierwszych stacji biologicznych wiedza w limnobiologii osiągnęła pełnię. W 1888 r. Powstała pierwsza stacja doświadczalna w lasach Czech, w Czechach. Następnie liczba stacji biologicznych w Europie i Stanach Zjednoczonych szybko wzrosła.

Naukowcy w tym czasie wnieśli wielki wkład w wiedzę o życiu w ciałach słodkiej wody. Podkreślają między innymi badania nad taksonomią, mechanizmami żywienia, dystrybucją, migracjami.

Nowoczesna limnologia

Nowoczesna limnologia pojawiła się pod koniec XIX wieku wraz z odkryciem słodkowodnej społeczności planktonowej przez P.E. Müller, w 1870 roku.

W 1882 r. Ruttner stwierdza, że ​​limnologia obejmuje interakcje ekologiczne, poza opisowym badaniem związków biotycznych występujących w zbiorniku wodnym.

W 1887 r. S.A. Forbes opublikował esej pt Jezioro jako mikrokosmos, w którym analizuje jezioro jako układ w dynamicznej równowadze materii i energii z żywymi organizmami.

W 1892 roku F. A. Forel opublikował wyniki swoich badań nad jeziorem Leman (Szwajcaria), koncentrując się na geologii, charakterystyce fizykochemicznej i opisie organizmów żywych jeziora.

W 1917 Cole uwzględnił drugi cel w limnologii; badanie cykli materii, ze szczególnym uwzględnieniem cykli biogeochemicznych.

W 1935 roku Welch określił limnologię jako badanie biologicznej produktywności wód śródlądowych. Definicja ta obejmuje po raz pierwszy w limnologii podejście do produktywności i badanie systemów lotnych (rzek i strumieni), a także soczewkowych (jezior).

W 1975 roku Hutchinson i Golterman charakteryzują limnologię jako interdyscyplinarną naukę, która zależy od geologii, meteorologii, fizyki, chemii i biologii.

W 1986 roku Lehman opisuje dwie dziedziny nauki związane z limnologią. Pierwsza dziedzina skupiła się na właściwościach fizykochemicznych (termodynamicznych) zbiorników wodnych. Druga dziedzina badająca procesy biologiczne na poziomie populacji i społeczności, kontrolowana przez dobór naturalny.

W latach 90., w obliczu rosnącego zapotrzebowania na wodę i globalnego zagrożenia zmniejszeniem ilości i jakości, wyłania się stosowana wizja limnologii, która koncentruje się na zarządzaniu środowiskiem.

Współczesna limnologia

Limnologia XXI wieku podtrzymuje wizję znaczenia wiedzy na temat systemów soczewkowych i lotnych dla faworyzowania środowiska naturalnego wód, co pozwala ludzkości cieszyć się zasobami wodnymi i jej społecznymi, ekonomicznymi i naturalnymi korzyściami.

Kierunek studiów

Limnologia jest uważana za gałąź ekologii, która koncentruje się na kontynentalnych ekosystemach wodnych, w tym jeziorach, lagunach, wodach gruntowych, stawach, strumieniach i rzekach.

Zbadaj zarówno przepływ materii i energii, jak i skład, strukturę i dynamikę organizmów żywych obecnych w wodach śródlądowych na poziomie osobników, gatunków, populacji i społeczności.

Zrozumienie wszystkich procesów i mechanizmów kształtujących bioróżnorodność i reakcji fizykochemicznych kontynentalnych środowisk wodnych wymaga integracji wielu dyscyplin naukowych, takich jak między innymi chemia, fizyka, biologia, klimatologia, hydrologia, geologia..

Limnologia integruje również procesy związane z wodami śródlądowymi z ekosystemami lądowymi. Rozważ wpływ odprowadzania wody i wkładu materii i energii z basenów. Podobnie bierze się pod uwagę wymianę zachodzącą między zbiornikami wodnymi a atmosferą.

Badania wód śródlądowych obejmują również identyfikację zagrożeń środowiskowych i opis ich wpływu na ekosystem. Oznacza to również poszukiwanie rozwiązań, takich jak łagodzenie zmian klimatu, kontrola egzotycznych gatunków i przywracanie ekosystemów.

Gałęzie

Branże limnologii powstają w zależności od rodzaju badanej części wód kontynentalnych.

Limnologia wody stojącej

Ta gałąź limnologii bada ekosystemy soczewkowe, lepiej znane jako jeziora. Obejmuje ona zarówno naturalne wody powierzchniowe, jak i zbiorniki, stawy lub sztuczne zapory.

Limnologia wód bieżących

Limnologia wód bieżących bada ekosystemy lotne, takie jak rzeki lub strumienie, charakteryzujące się głównie poziomym i jednokierunkowym przepływem wody.

Limnologia wód podziemnych

Ta gałąź bada procesy, które miały miejsce w podziemnych zbiornikach wodnych. Obejmuje to badania procesów biogeochemicznych, które kształtują właściwości chemiczne wód podziemnych.

Limnologia słonych jezior

Ta gałąź bada słone jeziora, które stanowią 45% kontynentalnych jezior świata. Jego badania koncentrują się na szczególnych cechach tych ekosystemów, w tym na ich chemicznych, fizycznych i biologicznych opisach.

Ostatnie badania

Badania w tropikalnych jeziorach

Większość badań w środowiskach soczystych przeprowadzono w jeziorach północnych regionów umiarkowanych. Jednak dynamika biogeochemiczna dużych jezior tropikalnych różni się od dynamiki jezior umiarkowanych.

Li i współpracownicy opublikowali artykuł w 2018 r. Na temat geochemii osadów i wkładu w cykl węgla i składników odżywczych w tropikalnym jeziorze w Malawi (Afryka Wschodnia).

Wyniki wskazują na znaczący udział osadów w budżetach biogeochemicznych jeziora. Ponadto pokazują, że tempo sedymentacji znacznie wzrosło w ciągu ostatnich dziesięciu lat.

Dochodzenia w zaporach lub sztucznych zapór

Liczba stawów i sztucznych zapór gwałtownie wzrosła w ostatnich latach.

Chociaż dobre zrozumienie naturalnych jezior może pomóc w zrozumieniu sztucznych ekosystemów, mogą one prezentować wiele cech odróżniających je od naturalnych ekosystemów. Z tego powodu badania w sztucznych środowiskach mają obecnie ogromne znaczenie.

Znachor i wsp. (2018) przeanalizowali dane z 36 zmiennych środowiskowych pobranych w ciągu 32 lat w małym zbiorniku w Czechach. Celem badań było wykrycie trendów w charakterystyce klimatycznej i biogeochemicznej.

Prawie wszystkie zmienne środowiskowe wykazywały zmienne trendy w czasie. Zidentyfikowano również odwrócenie trendów. Na przykład rozpuszczony węgiel organiczny wykazywał tendencję do liniowego wzrostu.

Badanie wykazało również zmianę trendów pod koniec lat 80. i 90. Autorzy interpretują tę zmianę jako odpowiedź na niektóre zmiany społeczno-ekonomiczne, które miały miejsce w regionie..

Innym ważnym rezultatem tego badania jest zmiana warunków hydraulicznych zapory, która miała miejsce w 1999 r. Stało się to po wzroście objętości retencyjnej zapory w wyniku decyzji administracyjnej podjętej po okresie intensywnych opadów deszczu.

Ten przykład pokazuje, jak badania w limnologii mogą nam pokazać wpływ czynników społeczno-ekonomicznych i decyzji politycznych na funkcjonowanie sztucznych ekosystemów. Z kolei mogą one pomóc nam zrozumieć wpływ na naturalne ekosystemy.

Badania nad paleolimnologią

Paleolimnology to badanie osadów osadzonych w jeziorach w celu odtworzenia historii naturalnej lub zmiany zmiennych środowiskowych jeziora lub jego środowiska w przeszłości. W tym celu stosuje się różne metodologie, takie jak analiza mikroskamieniałości okrzemkowych, pyłków kwiatowych lub ostrakodów..

Novaes Nascimento i współpracownicy opublikowali w 2018 roku artykuł na temat badania paleobiologicznego w peruwiańskich Andach, który rekonstruuje historię jeziora Miski, małej ostoi słonej wody znajdującej się na wysokości 3750 metrów nad poziomem morza.

Wyniki uzyskane przez stratygrafię węglanową i skamieniałą wspólnotę okrzemek wykazały spadek poziomu jeziora podczas środkowego holocenu, jednak to nigdy nie wyschło całkowicie.

Historia pokazuje, że Jezioro Miski jest częścią krajobrazu od 12 700 lat, chociaż wyschło wiele płytkich jezior andyjskich.

Referencje

1. Banderas, A.G i González, R. (1996). Limnology, rewizja koncepcji. Inżynieria hydrauliczna w Meksyku, XI (1): 77-84.
2. Basavarajappa, S.H., Raju, N.S. i Hosmani, S.P. (2014) Limnology: A Critical Review. Current World Environment, 9 (3), 741-759.
3. Li, J., Brown, E.T., Crowe, S.A. i Katsev, S. (2018). Geochemia osadów i wkład w obieg węgla i składników odżywczych w tropikalnym jeziorze meromiktycznym: Jezioro Malawi (Afryka Wschodnia). Journal of Great Lakes Research 44 (6): 1221-1234
4. Novaes Nascimento, M., Laurenzi, A.G., Valencia, B.G., Van, R. i Bush, M. (2018). 12 700-letnia historia zmian paleolimnologicznych z andyjskiego mikrorefugium. Holocen.
5. Welsh, P.S. (1952). Limnologia McGraw Hill. Londyn 538.
6. Znachor, P, Nedoma, J, Hejzlar J, Seďa J, Kopáček J, Boukal D i Mrkvička T. (2018). Liczne długoterminowe trendy i zmiany trendów dominują w warunkach środowiskowych w sztucznym zbiorniku słodkowodnym. Nauka o Total Environment 624: 24-33.