Озера и их особенности. Озера по происхождению. Озеро Solbjornvannet, Норвегия
— водоем, образовавшийся на поверхности суши в природном углублении. Так как озеро не имеет непосредственного соединения с океаном, это — водоем замедленного водообмена.
Общая площадь озер на земном шаре — около 2,7 млн км 3 , что составляет 1,8 % поверхности суши.
Основные характеристики озера:
- площадь озера - площадь зеркала воды;
- длина береговой линии - длина уреза воды;
- длина озера - кратчайшее расстояние между двумя наиболее удаленными друг от друга точками береговой линии, средняя ширина — отношение площади к длине;
- объем озера - объем котловины, заполненной водой;
- средняя глубина - отношение объема водной массы к площади;
- максимальная глубина - находится непосредственными измерениями.
Самое большое по площади водной поверхности озеро на Земле — Каспийское (376 тыс. км 2 при уровне воды 28 м), а самое глубокое — Байкал (1620 м).
Характеристики крупнейших озер мира приведены в табл. 1.
В каждом озере выделяют три взаимосвязанные составные части: котловина, водная масса, растительность и животный мир водоема.
Озера мира
По положению озерной котловины озера подразделяют на наземные и подземные. Последние иногда заполнены ювенильной водой. К числу подземных озер может быть отнесено и подледное озеро в Антарктиде.
Озерные котловины могут быть как эндогенного , так и экзогенного происхождения, что самым существенным образом отражается на их размерах, форме, водном режиме.
Самые крупные озерные котловины . Они могут быть расположены в тектонических понижениях (Ильмень), в предгорных и межгорных прогибах, в грабенах (Байкал, Ньяса, Танганьика). Большинство крупных озерных котловин имеет сложное тектоническое происхождение, в их образовании участвуют как разрывные, так и складчатые движения (Иссык-Куль, Балхаш, Виктория и др.). Все тектонические озера отличаются большими размерами, а большинство — и значительными глубинами, крутыми скалистыми склонами. Дниша многих глубоких озер лежат ниже уровня Мирового океана, а зеркало волы — выше уровня. В расположении тектонических озер наблюдаются определенные закономерности: они сосредоточены вдоль разломов земной коры либо в рифтовых зонах (Сирийско-Африканская, Байкальская), либо обрамляют шиты: вдоль Канадского шита расположились Большое Медвежье озеро, Большое Невольничье, Великие Северо-Американскис озера, вдоль Балтийского щита — Онежское, Ладожское и др.
|
Название озера |
Максимальная площадь поверхности, тыс. км 2 |
Высота над уровнем моря, м |
Максимальная глубина, м |
|
|
Каспийское море |
||||
|
Северная Америка |
||||
|
Виктория |
||||
|
Северная Америка |
||||
|
Северная Америка |
||||
|
Аральское море |
||||
|
Танганьика |
||||
|
Ньяса (Малави) |
||||
|
Большое Медвежье |
Северная Америка |
|||
|
Большое Невольничье |
Северная Америка |
|||
|
Северная Америка |
||||
|
Виннипег |
Северная Америка |
|||
|
Северная Америка |
||||
|
Ладожское |
||||
|
Маракайбо |
Южная Америка |
|||
|
Бангвеулу |
||||
|
Онежское |
||||
|
Тонлесап |
||||
|
Никарагуа |
Северная Америка |
|||
|
Титикака |
Южная Америка |
|||
|
Атабаска |
Северная Америка |
|||
|
Северная Америка |
||||
|
Иссык-Куль |
||||
|
Большое Соленое |
Северная Америка |
|||
|
Австралия |
||||
Вулканические озера занимают кратеры и кальдеры потухших вулканов (Кронопкое озеро на Камчатке, озера Явы, Новой Зеландии).
Наряду с озерными котловинами, созданными внутренними процессами Земли, весьма многочисленны озерные ванны, образовавшиеся за счет экзогенных процессов.
Среди них наиболее распространены ледниковые озера на равнинах и в горах, находящиеся как в котловинах, выпаханных ледником, так и в понижениях между холмами при неравномерном отложении морены. Разрушительной деятельности древних ледников обязаны своим происхождением озера Карелии и Финляндии, которые вытянуты по направлению движения ледника с северо-запада на юго-восток вдоль тектонических трещин. Фактически смешанное ледниково-тектоническое происхождение имеют Ладожское, Онежское и другие озера. К ледниковым котловинам в горах относятся многочисленные, но небольшие каровые озера, расположенные в чашеобразных углублениях на склонах гор ниже снеговой границы (в Альпах, на Кавказе, Алтае), и троговые озера — в корытообразных ледниковых долинах в горах.
С неравномерной аккумуляцией ледниковых отложений на равнинах связаны озера среди холмистого и моренного рельефа: на северо-западе Восточно-Европейской равнины, особенно на Валдайской возвышенности, в Прибалтике, Польше, Германии, Канаде и на севере США. Эти озера обычно неглубокие, широкие, с лопастными берегами, с островами (Селигер, Валдайское и др.). В горах такие озера возникли на месте бывших языков ледников (Комо, Гарда, Вюрмское в Альпах). В областях древних оледенений многочисленны озера в ложбинах стока талых ледниковых вод, они удлиненные, корытообразной формы, обычно небольшие и неглубокие (например, Долгое, Круглое — под Москвой).
Карстовые озера образуются в местах выщелачивания горных пород подземными и отчасти поверхностными водами. Они глубокие, но небольшие, часто округлые по форме (в Крыму, на Кавказе, в Динарских и других горных районах).
Суффозионные озера образуются в котловинах просадочного происхождения на месте интенсивного выноса подземными водами мелкоземистых и минеральных частиц (юг Западной Сибири).
Термокарстовые озера возникают при прогаивании многолетнемерзлого грунта или вытаивании льда. Благодаря им Колымская низменность — один из самых озерных краев России. Много реликтовых термокарстовых озерных котловин находится на северо-западе Восточно-Европейской равнины в бывшей приледниковой зоне.
Эоловые озера возникают в котловинных выдувания (озеро Теке в Казахстане).
Запрудные озера образуются в горах, часто после землетрясений, в результате обвалов и оползней, перегораживающих речные долины (озеро Сарезское в долине Мургаб на Памире).
В долинах равнинных рек самыми многочисленными являются пойменные озера-старицы характерной подковообразной формы, образующиеся в результате меандрирования рек и последующего спрямления русел; при пересыхании рек в бочагах — плесах образуются речные озера; в дельтах рек — мелкие озера-ильмени, на месте протоков, часто поросшие тростником и камышом (ильмени Волжской дельты, озера Кубанских плавней).
На низменных побережьях морей характерны прибрежные озера на месте лиманов и лагун, если последние отделяются от моря песчаными намывными перемычками: косами, барами.
К особому типу относятся органогенные озера среди болот и коралловых построек.
Таковы основные генетические типы озерных котловин, обусловленные природными процессами. Их расположение на материках представлено в табл. 2. Но в последнее время возникает все больше «рукотворных» озер, созданных человеком, — гак называемых антропогенных озер: озера — водохранилища на реках, озера — пруды в каменоломнях, в соляных копях, на месте торфо разработок.
По генезису водных масс выделяют два типа озер. Одни имеют воду атмосферного происхождения: осадки, речные и подземные воды. Такие озера пресные , хотя в сухом климате в конечном счете могут стать солеными.
Другие озера были частью Мирового океана — это реликтовые соленые озера (Каспийское, Аральское). Но и в таких озерах первичная морская вода может быть сильно преобразована и даже полностью вытеснена и замещена атмосферными водами (Ладожское и др.).
Таблица 2. Распределение основных генетических групп озер по материкам и частям света
|
Генетические группы озер |
Материки и части света |
|||||
|
Западная Европа |
Зарубежная Азия |
Северная Америка |
Южная Америка |
Австралия |
||
|
Ледниковые |
||||||
|
Ледниково-тектонические |
||||||
|
Тектонические |
||||||
|
Вулканические |
||||||
|
Карстовые |
||||||
|
Остаточные |
||||||
|
Лагунные |
||||||
|
Пойменные |
||||||
В зависимости от водного баланса , т. с. по условиям притока и стока, озера разделяются на сточные и бессточные. Озера, сбрасывающие часть своих вод в виде речного стока, - сточные; частным случаем их являются проточные озера. В озеро может впадать много рек, но вытекает только одна (Ангара из озера Байкал, Нева из Ладожского озера и др.). Озера, не имеющие стока в Мировой океан, - бессточные (Каспийское, Аральское, Большое Соленое). Уровень воды в таких озерах подвержен колебаниям разной продолжительности, что обусловлено, прежде всего, многолетними и сезонными изменениями климата. При этом меняются морфометрические характеристики озер и свойства водных масс. Это особенно заметно на озерах в аридных районах, по которым сулят о длительных циклах увлажненности и засушливости климата.
Воды озер, как и другие природные воды, характеризуются различным химическим составом и разной степенью минерализации.
По составу солей в воде озера подразделяются на три типа: карбонатные, сульфатные, хлоридные.
По степени минерализации озера подразделяются на пресные (менее 1 %о), солоноватые (1-24,7 %с), соленые (24,7-47 %о) и минеральные (более 47%с). Примером пресного озера может служить Байкал, соленость вол которого составляет 0,1 %с\ солоноватого — Каспийское морс — 12-13 %о, Большое Соленое — 137-300 %о, Мертвое море — 260-270 %о, в отдельные годы — до 310 %с.
В распределении озер с различной степенью минерализации на земной поверхности прослеживается географическая зональность, обусловленная коэффициентом увлажнения. Кроме этого, пониженной соленостью отличаются те озера, в которые впадают реки.
Однако степень минерализации может быть различной и в пределах одного озера. Так, например, в бессточном озере Балхаш, расположенном в засушливой зоне, в западной части, куда впадает р. Или, вода пресная, а в восточной части, которая соединяется с западной лишь узким (4 км) неглубоким проливом, вода солоноватая.
При перенасыщении озер из рассола соли начинают выпадать в осадок, происходит их кристаллизация. Такие минеральные озера называют самосадочными (например, Эльтон, Баскунчак). Минеральные озера, в которых откладываются пластинчатые тонкодисперсные иглы, известны как грязевые.
Важную роль в жизни озер играет термический режим.
Пресные озера жаркого теплового пояса характеризуются самой теплой водой у поверхности, с глубиной она постепенно уменьшается. Такое распределение температуры по глубине называется прямой термической стратификацией. Озера холодного теплового пояса почти весь год обладают самой холодной (около 0 °С) и легкой водой вверху; с глубиной температура воды повышается (до 4°С), вода становится плотнее, тяжелее. Такое распределение температуры по глубине называется обратной термической стратификацией. Озера умеренного теплового пояса обладают переменной стратификацией по сезонам года: летом прямая, зимой обратная. Весной и осенью наступают такие моменты, когда температура по вертикали одинаковая (4 °С) на разных глубинах. Явление постоянства температуры по глубине называется гомотермией (весенней и осенней).
Годовой термический цикл в озерах умеренного пояса разделяется на четыре периода: весеннее нагревание (от 0 до 4 °С) осуществляется за счет конвективного перемешивания; летнее нагревание (от 4 °С до максимальной температуры) — путем молекулярной теплопроводности; осеннее охлаждение (от максимальной температуры до 4 °С) — путем конвективного перемешивания; зимнее охлаждение (от 4 до О °С) — вновь путем молекулярной теплопроводности.
В зимнем периоде замерзающих озер выделяются те же три фазы, что и у рек: замерзание, ледостав, вскрытие. Процесс образования и таяния льда схож с реками. Озера, как правило, на 2-3 недели дольше покрыты льдом, чем реки региона. Термический режим замерзающих соленых озер напоминает режим морей и океанов.
К динамическим явлениям в озерах относятся течения, волнения и сейши. Стоковые течения возникают при впадении реки в озеро и оттока воды из озера в реку. В проточных озерах они прослеживаются на всей акватории озера, в непроточных — на участках, прилегающих к устью или истоку реки.
Высота волн на озере меньше, но крутизна больше по сравнению с морями и океанами.
Движение воды в озерах, наряду с плотной конвекцией, способствует перемешиванию воды, проникновению кислорода в нижние слои, равномерному распределению питательных веществ, что важно для весьма разнообразных обитателей озер.
По питательным свойствам водной массы и условиям развития жизни озера подразделяют на три биологических типа: оли- готрофные, эвтрофные, дистрофные.
Олиготрофные — малопитательные озера. Это большие глубокие прозрачные озера с зеленовато-голубой водой, богатой кислородом, поэтому органические остатки интенсивно минерализуются. Из-за малого количества биогенных элементов они бедны планктоном. Жизнь небогата, но есть рыба, ракообразные. Это многие горные озера, Байкал, Женевское и др.
Эвтрофные озера обладают большим содержанием питательных веществ, особенно соединений азота и фосфора, неглубокие (до 1015 м), хорошо прогреваемые, с буровато-зеленой водой. Содержание кислорода снижается с глубиной, из-за чего зимой бывают заморы рыбы и других животных. Дно торфянистое или илистое с обилием органических остатков. Летом наблюдается «цветение» воды за счет сильного развития фитопланктона. В озерах богатый растительный и животный мир. Они наиболее распространены в зонах лесостепей и степей.
Дистрофные озера бедны питательными веществами и кислородом, они неглубокие. Вода в них кислая, малопрозрачная, бурая из-за обилия гуминовых кислот. Дно торфянистое, фитопланктона и высшей водной растительности мало, животных тоже. Эти озера распространены в сильно заболоченных местностях.
В последнее десятилетие в условиях повышенного поступления с полей соединений фосфора и азота, а также сброса сточных вод некоторых промышленных предприятий наблюдается эвтрофикация озер. Первым признаком этого неблагоприятного явления служит сильное цветение сине-зеленых водорослей, потом в водоеме уменьшается количество кислорода, образуются илы, появляется сероводород. Все это создаст неблагоприятные условия для жизни рыб, водоплавающих птиц и др.
Эволюция озер происходит разными путями во влажном и сухом климате: в первом случае они постепенно превращаются в болота, во втором — в солончаки.
Во влажном (гумидном) климате ведущая роль в заполнении озера и превращении его в болото принадлежит растительности, отчасти остаткам животного населения, которые вместе образуют органические остатки. Временные водотоки и реки приносят минеральные наносы. Мелкие озера с пологими берегами зарастают путем надвигания растительных экологических зон от периферии к центру. В конечном счете озеро становится травянистым низинным болотом.
Глубокие озера с крутыми берегами зарастают иначе: путем нарастания сверху сплавины (зыбуна) — слоя из живых и отмерших растений. Основу ее составляют растения с длинными корневищами (сабельник, вахта, белокрыльник), а на сетке из корневищ поселяются другие травянистые растения и даже кустарники (ольха, ива). Сплавина сначала появляется у берегов, защищенных от ветра, где нет волнения, и постепенно надвигается на озеро, увеличиваясь в мощности. Часть растений отмирает, падает на дно, образуя торф. Постепенно в сплавине остаются лишь «окна» воды, а потом и они исчезают, хотя котловина еще не заполнена отложениями, и только со временем сплавина смыкается со слоем торфа.
В сухом климате озера со временем становятся солончаками. Этому способствуют ничтожное количество осадков, интенсивное испарение, уменьшение притока речных вод, отложение твердых осадков, приносимых реками и пыльными бурями. В результате водная масса озера уменьшается, уровень понижается, площадь сокращается, концентрация солей возрастает, и даже пресное озеро может превратиться сначала в соленое озеро (Большое Соленое озеро в Северной Америке), а затем в солончак.
Озера, особенно крупные, оказывают смягчающее влияние на климат прилегающих территорий: зимой там теплее, летом прохладнее. Так, на береговых метеостанциях у озера Байкал температура зимой на 8-10 °С выше, а летом на 6-8 °С ниже, чем на станциях вне влияния озера. Влажность воздуха близ озера больше из-за повышенного испарения.
ОЗЕРО
водоем, окруженный сушей. По размерам озера варьируют от очень крупных, таких как Каспийское море и Великие озера в Северной Америке, до крошечных водоемов площадью несколько сотен квадратных метров и даже меньше. Вода в них может быть пресной, как в оз. Верхнем, или соленой, как в Мертвом море. Озера встречаются на любых высотах, от самой низкой на Земле абсолютной отметки на поверхности суши -408 м (Мертвое море) и почти до самой высокой (в Гималаях). Некоторые озера не замерзают круглый год, тогда как другие, например оз. Ванда в Антарктиде, большую часть года скованы льдом. Многие озера существуют постоянно, а другие (например, оз. Эйр в Австралии) - лишь изредка заполняются водой. Несмотря на разнообразие, озера всех типов имеют ряд общих физических, химических и биологических характеристик и подчиняются многим общим законам. Поэтому изучением озер во всем их многообразии и во всех аспектах занимается одна научная дисциплина - озероведение, или лимнология (от греч. lmn - озеро, пруд и logos - слово, учение). Вероятно, наилучший путь к пониманию природы озер заключается в том, чтобы рассматривать их не только как формы рельефа, но и как водные экосистемы, в которых взаимодействие всех компонентов приводит к установлению наблюдаемых условий и где изменение одной характеристики вызывает более или менее значительные изменения во всех прочих компонентах экосистемы. В этом смысле озера подобны океанам, однако между ними существуют и различия: озера меньше по размерам и более уязвимы к внешним воздействиям, включая естественные климатические изменения. Возраст является одним из существенных различий между озерами и океанами. Лишь немногие из ныне существующих озер, такие как Танганьика или Байкал, имеют возраст в несколько миллионов лет. Большинство озер, вероятно, моложе 12 тыс. лет, а озера, созданные человеком - искусственные водохранилища, - насчитывают всего несколько десятков лет.
ВОСТОЧНОЕ ПОБЕРЕЖЬЕ ОЗ. ТАНГАНЬИКА, приуроченного к Восточно-Африканской зоне разломов.
ПРОИСХОЖДЕНИЕ ОЗЕРНЫХ КОТЛОВИН
Озера заполняют котловины, которые имеют разный генезис. Поскольку процессы формирования этих котловин часто зависят от местных условий, озера концентрируются в определенных районах, например в Озерном округе на северо-западе Англии, озерном районе в Австрии и обширном поясе озер, охватывающем штаты Миннесота, Висконсин и Мичиган. На формирование озерных котловин влияют тектоническая активность, вулканизм, оползни, ледниковые процессы, карст и суффозия, флювиальные процессы, эоловые процессы, береговые процессы, аккумуляция органогенных отложений, подпруживание водотоков человеком или бобрами и падение метеоритов. Древнейшие и самые глубокие из ныне существующих озер возникли под влиянием тектонической активности, однако большинство озер образовалось благодаря ледниковым процессам. Тем не менее роль других перечисленных факторов тоже немаловажна.
Тектоническая активность. Тектонические впадины возникают в результате движений земной коры, и многие озерные бассейны тектонического происхождения занимают большую площадь и имеют древний возраст. Как правило, они очень глубокие. Тектонические процессы проявляются по-разному. Например, Каспийское море приурочено к прогибу на дне древнего моря Тетис. В неогене произошло поднятие, в результате которого обособилась Каспийская впадина. Ее воды постепенно опреснялись под воздействием атмосферных осадков и речного стока. Котловина оз. Виктория в Восточной Африке образовалась в результате сводового поднятия окружающей суши. Большое Соленое озеро в штате Юта тоже возникло благодаря тектоническому поднятию территории, через которую прежде осуществлялся сток из озера. Тектоническая активность часто приводит к образованию разломов (трещин в земной коре), которые могут превратиться в озерные котловины, если в этом районе затем произойдет взброс или если опустится блок, заключенный между разломами. В последнем случае говорят, что озерная котловина приурочена к грабену. Такое происхождение имеют несколько озер в пределах Восточно-Африканской рифтовой системы. Среди них - оз. Танганьика, образовавшееся ок. 17 млн. лет и отличающееся очень большой глубиной (1470 м). На продолжении этой системы к северу находятся Мертвое море и Тивериадское озеро. Оба они очень древние. Максимальная глубина Тивериадского озера в настоящее время составляет всего 46 м. К грабенам приурочены также озера Тахо на границе штатов Калифорния и Невада в США, Бива (источник пресноводного жемчуга) в Японии и Байкал, вмещающий крупнейшую в мире массу пресной воды (23 тыс. км3), в Сибири.
Вулканическая деятельность приводит к образованию разнообразных озерных котловин - от небольших кратеров округлой формы с низкими бортами (мааров) до крупных глубоких кальдер, формирующихся при излиянии магмы через боковой кратер, расположенный вблизи вершины вулкана, что приводит к обрушению вулканического конуса. Наглядным примером кальдерного озера является оз. Крейтер в Орегоне, образовавшееся при извержении вулкана Мазама ок. 6000 лет назад. Это живописное озеро почти округлой формы имеет глубину 608 м (седьмое в мире по глубине). Посреди озера расположен остров Уизард, возникший в результате более позднего извержения. Озера подобного типа встречаются в Японии и на Филиппинах. В вулканических районах озерные котловины могут также формироваться, когда горячая лава вытекает из-под более холодного поверхностного лавового горизонта, что способствует проседанию последнего (так образовалось оз. Йеллоустон), или в случае подпруживания рек и ручьев лавой или грязевым лавовым потоком при извержении вулканов. Именно так возникли котловины многих озер в Японии и Новой Зеландии.
Оползни , подпруживая водные потоки, способствуют образованию озер. Однако если запруда разрушится или вода перельется через нее, эти озера вскоре исчезают. Например, в 1841 р.Инд на территории современного Пакистана была подпружена оползнем, возникшим в результате землетрясения, а через шесть месяцев "плотина" рухнула, и озеро длиной 64 км и глубиной 300 м было спущено за 24 часа. Озеро такого типа может оставаться стабильным, только если избыток воды отводится через устойчивые к эрозии твердые породы. Так, например, Сарезское озеро, образовавшееся на Восточном Памире в 1911, существует до сих пор и имеет глубину 500 м (десятое место по глубине среди озер мира). Ледниковая деятельность является наиболее эффективным фактором создания озерных котловин. Покровные ледники мощностью несколько километров, покрывавшие в геологически недавнее время большую часть Северной Америки и значительную часть Северной Европы, разными способами формировали озерные котловины, и большинство озер в этих районах имеет ледниковое происхождение. Например, много озер приурочено к котловинам выпахивания, которые образовались при движении ледников по разнородной поверхности. При этом ледники сносили рыхлые отложения. Тысячи озер, заполнивших такие котловины, встречаются на территории северной Канады, Норвегии и Финляндии, где занимают значительные площади.
Каровые озера расположены на склонах гор в верховьях трогов. Для них характерны котловины, по форме напоминающие амфитеатры. В образовании лож таких озер принимают участие и процессы морозного выветривания. Фьордовые озера имеют вытянутую форму, крутые берега и U-образный поперечный профиль. Они занимают понижения на дне речных долин, переработанные и переуглубленные крупными ледниками. Наглядные примеры озер такого типа - Лох-Несс в Шотландии и многие озера Норвегии. Отчасти ледниковыми процессами была сформирована группа озер, радиально расходящихся из одного центра в Озерном округе на северо-западе Англии. Сходное происхождение имеют и крупные озера северной Канады - Атабаска, Большое Медвежье и Большое Невольничье. Глубина последнего достигает 640 м. Даже котловины Великих озер, имеющие сложный генезис, испытали воздействие ледников. Кроме того, озера образуются при подпруживании речных долин моренами. Наконец, во время отступания ледников под толщей отложений, вынесенных талыми ледниковыми водами за пределы ледника, оказались погребенными огромные глыбы мертвого льда. Многие из них растаяли только спустя сотни лет, когда улучшился климат, и на их месте возникли котловины, заполнившиеся водой.
См. также ЛЕДНИКИ .
Карст и суффозия.
Карстовые озера образуются, когда такие растворимые минералы и горные породы, как известняк, гипс и каменная соль, выносятся водой, причем формируются либо котловины на поверхности, либо подземные пустоты, кровля которых затем проваливается. Эти озера не обязательно бывают мелкими: так, оз. Жирот во Французских Альпах имеет глубину 99 м при площади всего 57 га.
Флювиальные процессы.
В результате деятельности рек озера образуются несколькими способами: водобойные колодцы возникают у подножий водопадов; западины вырабатываются в скальном грунте текучими водами под воздействием процесса эворзии (когда высверливаются ямы за счет трения камней и другого абразивного материала о дно в водоворотах); преграждаются русла рек в ходе выноса речных наносов другими реками и их аккумуляции. Например, р.Миссисипи образовала оз. Сент-Крой около Сент-Пола (шт. Миннесота), подпрудив р.Сент-Крой, но затем сама была запружена ниже по течению наносами р.Чиппева, и в результате образовалось оз. Пепин. Наконец, в долинах с хорошо развитыми поймами, например, в долине р.Миссисипи в штатах Луизиана и Арканзас, в результате прорыва шеек меандров и русловых процессов отчленяются старичные озера, имеющие форму крупных извилин.
Эоловые процессы.
В котловинах эолового происхождения встречаются озера, подпруженные эоловыми песками или заключенные среди дюн. Различают также дефляционные озера, приуроченные к котловинам выдувания, которые распространены в аридных или семиаридных районах Техаса, Южной Африки и Австралии. Происхождение дефляционных озер, иногда называемых плайями, не до конца выяснено, но, возможно, они иногда формируются за счет совместного действия ветрового выдувания и раскапывания грунта животными, которые используют их для водопоя.
Береговые процессы.
При перемещении вдольберегового потока наносов морские бухты могут отчленяться песчаными барами и превратиться в озера. Если такой бар остается стабильным, образовавшееся соленое озеро затем опресняется. Процессы аккумуляции органогенных отложений. Озеро Окичоби во Флориде - одно из наиболее известных озер, образованных в результате таких процессов. Хотя его котловина возникла при поднятии впадины на дне моря, первоначально оз. Окичоби было подпружено густой водной растительностью и скоплением ее остатков. Подпруживание водотоков человеком или бобрами. Плотины, построенные бобрами, могут достигать больших размеров - длиной более 650 м, - но они недолговечны. Непреднамеренная деятельность человека привела к созданию тысяч озер на месте карьеров и горных выработок, и, кроме того, специально строились плотины. При сооружении крупных плотин в Африке, возникли огромные водохранилища, в том числе Насер на р.Нил, Вольта на р.Вольта и Кариба на р.Замбези. Некоторые плотины возводились с целью производства электроэнергии для выплавки алюминия на базе крупных местных залежей бокситов.
Воздействие метеоритов.
Вероятно, наиболее редкими и необычными озерными котловинами являются впадины, образованные в результате падения метеоритов. Достоверно выяснено, что одно из озер п-ова Унгава в пров. Квебек (Канада) приурочено к метеоритному кратеру Нуво-Квебек. Это округлое озеро расположено среди озер ледникового происхождения, имеющих неправильную форму.
ИСТОЧНИКИ ОЗЕРНЫХ ВОД
Чтобы называться озерной, котловина, образованная одним из описанных выше способов, безусловно, должна хотя бы эпизодически заполняться водой, которая может попадать в озеро различными путями. Во многие крупные озера в гумидных регионах значительная часть воды может поступать непосредственно от атмосферных осадков, выпадающих на поверхность озер. Например, питание оз. Виктория в Восточной Африке примерно на 75% атмосферное. Главным источником воды более мелких озер или озер более аридных районов обычно служит поверхностный сток рек и ручьев. Озера могут питаться грунтовыми водами, выходящими в подводной части озерной котловины. Многие озера, в частности ледникового происхождения, приурочены к котловинам, выработанным в толщах рыхлых водоносных отложений, и расположены ниже уровня грунтовых вод. В этом случае вода попадает в озеро или вытекает из него, просачиваясь через борта котловины. Существуют также ключевые озера, хотя бы частично получающие питание от подводных родников. Иногда из источников в озеро поступает огромное количество солей, захваченных при прохождении водотока через легкорастворимые породы (например, в Тивериадском озере). Самые пресные воды характерны для озер, питающихся исключительно атмосферными осадками. Тем не менее соленость озер зависит также от того, каким образом вода покидает озеро. Содержание минеральных солей в проточных озерах обычно близко их концентрации в питающем потоке. Озера, в котловинах которых происходит фильтрация воды как в озеро, так и из него, обычно пресные. Однако некоторые озера имеют приток воды, но не имеют стока, и вода лишь испаряется с их поверхности, в результате чего в водоемах повышается концентрация растворимых солей. В таких бессточных, или "закрытых", озерах (в противоположность "открытым") часто формируются высокоспециализированные сообщества растений и животных, например некоторых ракообразных или насекомых. Еще одним фактором, влияющим на соленость озер, является количество атмосферных осадков. Наконец, важное значение имеет характер горных пород, среди которых расположены озера. Так, озера в области Канадского щита в основном очень пресные, поскольку породы, по которым происходит сток воды, совершенно не растворимы. Существенным аспектом водного баланса озер являются темпы водообмена. Эта характеристика определяется либо временем полной смены воды в озере (в годах), который выражается через отношение объема озера к годовому стоку воды из него, либо через обратную величину, называемую коэффициентом водообмена водоема. Время полной смены воды может быть очень коротким - одна неделя и менее, что соответствует коэффициенту водообмена 50 раз в год - у водохранилищ, расположенных на реках выше плотин, но может быть и длительным - до 500 лет, с годовым коэффициентом водообмена 0,002 (как у оз. Верхнего). Водоемы с более коротким циклом полной смены воды (и, соответственно, с высокими коэффициентами водообмена) быстрее очищаются от загрязняющих веществ и в целом имеют более низкие их концентрации.
ВЕЩЕСТВА, РАСТВОРЕННЫЕ В ОЗЕРНЫХ ВОДАХ
Вода является превосходным растворителем, и поэтому в озерных водах содержится много растворенных веществ. Примечательно, однако, что подавляющая масса этих веществ в большинстве озер представлена ограниченным числом соединений, а именно, положительно заряженными ионами (катионами) кальция, магния, натрия и калия и отрицательно заряженными ионами (анионами), состоящими из углерода и кислорода (бикарбонаты), серы и кислорода (сульфаты) и хлора (хлориды) (обе группы ионов перечислены в порядке убывания их содержания). Эти семь ионов составляют от 90 до 95% общего количества растворенных веществ в водах большинства озер, а их суммарная концентрация, обычно измеряющаяся в миллиграммах на литр (мг/л), характеризует соленость (минерализацию) воды. Другие вещества, например элементы питания растений (азот и фосфор) и металлы (железо и марганец), присутствуют в существенно меньших количествах, так что их концентрации измеряются в микрограммах на литр (мкг/л). В бессточных озерах испарение приводит к изменению состава солей. Озера называются хлоридными, сульфатными или карбонатными в зависимости от того, какие анионы накопились в них в наибольшем количестве под воздействием испарения или атмосферных осадков.
СТРАТИФИКАЦИЯ ОЗЕРНЫХ ВОД
В некоторых озерах, особенно в мелководных или подверженных воздействию сильных ветров, вообще отсутствует заметная стратификация воды. Это означает, что водные массы более или менее постоянно перемешиваются под действием ветра и довольно однородны по всем параметрам. Однако для большинства глубоких озер и тех, которые находятся в ветровой тени, характерна отчетливая стратификация водной толщи по физическим свойствам, в результате которого менее плотные воды располагаются над более плотными. Такая стратификация существенно отражается на химическом составе и биологии озер.
При взаимодействии солнечной энергии с водой последняя приобретает уникальное свойство: ее плотность достигает максимальной величины (1,0) при температуре ок. 4° С, постепенно уменьшаясь как при повышении, так и при понижении температуры. В озерах солнечный свет используется растениями для фотосинтеза, а животными - чтобы видеть под водой. Свет влияет также на вертикальные миграции некоторых организмов, но главный результат воздействия солнечной энергии - нагревание воды. Приток энергии от Солнца значителен. Приход солнечной энергии в течение одного летнего дня может достигать 500 кал на 1 см2 поверхности озера. Часть этой энергии отражается от зеркала озера, часть рассеивается водной поверхностью в пространство, а часть поглощается водой и превращается в тепловую энергию. Эта тепловая энергия частично излучается вновь в атмосферу или затрачивается на испарение. Нагревается главным образом верхний слой воды толщиной несколько метров, поскольку радиация быстро поглощается по мере ее проникновения вглубь. Нагревание приводит к расширению воды в этом верхнем слое, отчего ее плотность уменьшается по сравнению с плотностью нижележащих холодных слоев. Нагретая вода скапливается поверх холодных и потому более плотных вод. Однако ранней весной, особенно в районах с умеренным климатом, температура воды в целом остается низкой, так что уменьшение плотности, обусловленное таким нагреванием, незначительно, и ветер перемешивает нагретую воду во всей ее толще. Позже, по мере возрастания прихода солнечной энергии, температура воды в озере в целом повышается, и снижение плотности на единицу приращения температуры становится больше, равно как увеличивается и объем нагретого приповерхностного слоя воды. В конечном счете ветер уже не способен перемешивать всю водную массу, и приход солнечной энергии сосредоточивается в нескольких верхних метрах воды. В результате озерные воды оказываются разделенными на два горизонта: верхний, менее плотный, теплый - эпилимнион, и нижний, более плотный, холодный - гиполимнион. Промежуточный слой, в котором происходит быстрое понижение температуры с глубиной, называется металимнионом, или термоклином. Такая стратификация определяется скорее плотностью воды, чем ее температурой. Поскольку в тропических регионах, где температура воды в целом выше, изменения плотности намного больше (см. график), и разность температур между эпилимнионом и гиполимнионом может быть значительно меньше, чем в районах с умеренным климатом. В любом случае, если плотность воды в эпилимнионе и гиполимнионе различается на величину от 0,001 до 0,003, достигается заметная устойчивая стратификация. Столь небольшие различия позволяют озерным водам противостоять перемешиванию даже под воздействием сильных ветров. В конце лета, когда дни становятся короче, а поступление солнечной радиации уменьшается, верхний слой воды остывает, становится плотнее и вскоре вместе с нижележащими водами подвергается ветровому перемешиванию, из-за чего мощность эпилимниона увеличивается. Этот процесс продолжается до тех пор, пока температура воды по всей глубине озера в результате перемешивания не сравняется с температурой гиполимниона или не станет близкой к ней. В тропических районах, где температуры постоянно выше 0° С, такого рода циркуляция озерных вод может продолжаться на протяжении всей зимы. Однако там, где зимние температуры воздуха опускаются ниже 0° С, озерные воды продолжают остывать и перемешиваться до установления температуры 4° С. Если в дальнейшем поверхностные воды охлаждаются ниже этой температуры, соответствующей максимальной плотности воды, они вновь становятся легче и остаются на поверхности, создавая в озере стратификацию, которая не только зависит от плотности, но и связана обратной зависимостью с температурой. Сковывание льдом водной поверхности оказывает стабилизирующее воздействие, и такая стратификация сохраняется на протяжении всей зимы, пока весной вновь не произойдет полное перемешивание озерных вод. Таким образом, обычно в годовом цикле озер выделяются периоды летней и зимней стратификации и весеннего и осеннего перемешивания озерных вод. В большинстве озер в зависимости от климатических особенностей региона стратификация устанавливается один или два раза в год или же вообще не устанавливается на более или менее заметный срок. Однако стратификация других озер сохраняется постоянно, обычно вследствие того, что плотность глубинных вод повышается не за счет температурных различий, а скорее из-за более высокой концентрации растворенных химических соединений. Такие озера, в отличие от периодически полностью перемешиваемых, называются частично перемешиваемыми, поскольку в нижнем слое перемешивание не происходит. Такой же слой может существовать в очень глубоких озерах, как, например, Танганьика, где сезонная динамика температур воздуха протекает столь быстро, что вода в озере не успевает полностью перемешаться. Свойство озер накапливать тепло в течение лета и отдавать его зимой может оказывать существенное смягчающее воздействие на местный климат. Это особенно справедливо для крупных озер, таких как Великие. Например, оз. Мичиган ежегодно поглощает и затем отдает более 50 ккал тепла на 1 см2 своей поверхности.
ГИДРОДИНАМИКА ОЗЕР
Движение воды в озерах значительно отличается от высокоамплитудных приливо-отливных и мощных океанических течений. Только в таких крупнейших озерах, как Верхнее и Мичиган, существуют постоянные течения, но даже в них практически отсутствуют приливо-отливные колебания (их амплитуда в оз. Верхнем составляет лишь 3 см). Тем не менее под воздействием температурного градиента, впадающих водотоков и ветров в озерах совершается движение воды. Например, в конце лета, когда ночью с поверхности озер происходит отдача тепла в атмосферу, вода, охлаждаясь таким образом, становится тяжелее и опускается по направлению к гиполимниону, смешиваясь с его верхним слоем. Это один из основных механизмов разрастания эпилимниона в глубину, который приводит к полному перемешиванию воды осенью. Когда в стратифицированное озеро впадает река, либо в поверхностном слое, либо на средних глубинах возникает стоковое течение. Поверхностные течения формируются, когда воды притока имеют меньшую плотность, чем воды самого озера, как, например, летом при впадении р.Иордан в Тивериадское озеро. Среднеглубинные течения образуются, если водоток устремляется вниз к слоям, соответствующим его собственной плотности. Если одновременно происходит сток воды сквозь плотину, такое течение может распространяться на большие расстояния и переносить воды со специфическими свойствами (например, с более высоким или более низким содержанием ила) через все водохранилище. Если плотность водотока выше плотности любого слоя озерной воды, он опустится на дно и образует придонное течение. При этом возможно даже формирование подводного русла, как, например, при впадении р. Роны в Женевское озеро. Под влиянием ветра возникает несколько типов движений озерных вод. Один из них - вихревое ветровое течение (или циркуляция Лэнгмюра) - отчетливо выделяется на поверхности озер чередованием гладких и покрытых мелкой рябью полос. Когда дует ветер, вода перемещается по ветру и образует цилиндрические завихрения, оси которых параллельны как направлению ветра, так и поверхности озера. В одних вихрях движение происходит по часовой стрелке, а в других - против часовой стрелки. В результате формируются продольные (вытянутые по ветру) зоны конвергенции (встречного и нисходящего движения воды), чередующиеся с продольными же зонами дивергенции (восходящего и расходящегося движения воды). Зоны дивергенции находятся на некотором расстоянии одна от другой (например, от 5 до 15 м). Они легко распознаются как гладкие полосы, поскольку пузыри, пыль и другие плавающие предметы собираются вдоль зон конвергенции, где вода опускается, но скорость ее недостаточна для того, чтобы увлечь этот материал за собой. Другой тип движения воды происходит, когда ветер постоянно дует над поверхностью озера. Поскольку вода перемещается по ветру, уровень воды в дальнем конце озера несколько поднимается, что приводит к формированию компенсационного течения - либо вдольберегового, если озеро мелкое, либо, в более глубоких озерах, противоположно направленного и проходящего на некоторой глубине от поверхности. Однако, если ветер стихнет, в результате нагона воды к дальнему берегу компенсационное течение образуется на поверхности озера, и вода перемещается то в одну сторону, то в другую, пока эти колебания не затухнут. Такие поверхностные движения воды с переменным направлением называются поверхностными сейшами. На больших озерах их высота может превышать несколько метров. Сейши могут наносить огромный ущерб низменным прибрежным районам. К счастью, такие сейши затухают довольно быстро, и озера возвращаются в обычное состояние. Если озеро очень глубокое или имеет четкую стратификацию, может возникнуть другой тип движения воды, называемый внутренними сейшами. Когда вода перемещается по ветру, ее уровень повышается приблизительно на 1 мм на каждый погонный километр. Если ветер устойчив, то равновесие водной массы нарушается. Как у нагонного, так и сгонного берегов озера теплые менее плотные водные массы располагаются над холодными и более плотными, но у нагонного берега слой воды больше на несколько миллиметров. Чтобы уравновесить избыток давления, создаваемого этим добавочным слоем воды, более плотные придонные воды перемещаются против ветра к противоположному берегу озера, а менее плотные поверхностные воды движутся по ветру. Это приводит к перекосу термоклина: с подветренной стороны озера он приподнимается. Однако, поскольку разница плотности поверхностных и придонных вод составляет часто всего ок. 0,001 средней плотности воды, изменение соотношения этих двух типов воды, необходимое для уравновешения сдвига, превосходит величину нагона примерно в 1000 раз. Поэтому перекос термоклина очень велик по сравнению с величиной нагона: на таких крупных озерах, как Байкал, он может достигать или превышать 150 м. Когда ветер прекращается, поверхностные сейши быстро выравнивают уровень воды, однако озеро вновь оказывается в неравновесном состоянии из-за перекоса термоклина. В результате поверхностные и придонные воды продолжают свои колебания, причем термоклин, как маятник, меняет наклон то в одну, то в другую сторону, пока, наконец, это движение не затухнет, и озеро не придет в состояние внутреннего равновесия. Продолжительность таких колебаний определяется параметрами озерной котловины, но она значительно больше, чем период затухания поверхностных сейш, и, например, на оз. Байкал может достигать 30 дней. Примечательно, что в результате таких колебательных движений придонных вод происходит лишь незначительное вертикальное перемешивание, но при этом вода переносится на большие расстояния по горизонтали и может даже вступать в контакт с донными отложениями и изменять свои химические свойства. Кроме того, такие движения способствуют переносу загрязняющих веществ, сброшенных в верхнюю часть придонного слоя воды у одного берега озера, на многие километры в другое место, где, возможно, осуществляется водозабор для промышленных или бытовых нужд. При некоторых условиях внутренние сейши могут даже приводить к тому, что глубинные воды с очень низким содержанием растворенного кислорода достигают поверхности озера вблизи берега, где из-за этого происходит замор рыбы. Такое явление периодически наблюдается в Тивериадском озере с характерным 24-часовым периодом внутренних сейш, совпадающим с суточной периодичностью летних ветров.
ЖИЗНЬ ОЗЕР
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. neusts - 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. bnthos - 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). В Северной Америке эта группа включает множество видов, в том числе рдест курчавый (Potamogeton scirpus), уруть (Myriophyllum exalbescens) и др. 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. В то время как в некоторых озерах с крутыми подводными склонами (например, в Верхнем) макрофитов почти нет, во многих озерах меньших размеров или в больших, но мелководных (например, в оз. Нойзидлер-Зе на границе Австрии и Венгрии), дно может быть сплошь покрыто такими растениями. В тропических регионах распространены плавающие водные растения, например, эйххорния, или водяной гиацинт (Eichhornia), и пистия (Pistia), в умеренных широтах - крошечная ряска (Lemna). Эти растения, особенно более крупные, могут сильно разрастаться и образовывать на озерах и водохранилищах плотный сплошной покров. Огромная площадь поверхности растений мелководий служит средой обитания для группы прикрепляющихся к ним организмов, называемой перифитоном (от греч. peri - вокруг, около и phytn - растение), 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. Оба термина имеют греческие корни: nektos - плавающий и plankton - блуждающий.
Нектон. 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.
Планктон. 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.
Синезеленые водоросли: 1 - Oscillatoria, 2 - Microcystis aeruginosa, 3 - Anabaena, 4 - Coelosphaerium, 5 - Spirulina, 6 - Aphanizomenon flos-aquae. Зеленые водоросли: 7 - Scenedesmus, 8 - Closterium, 9 - Spirogyra, 10 - Staurastrum, 11 - Chlorella, 12 - Micrasterias, 13 - Xanthidium, 14 - Cosmarium, 15 - Pediastrum.
Фитопланктон представлен микроскопическими водорослями, состоящими из отдельных клеток или их колоний (иногда погруженных в слизь) или нитчатыми водорослями. В пресных водоемах выделяются четыре функциональные группы фитопланктона, состоящие из представителей шести или семи отделов растительного царства. В хлоропластах (специфических внутриклеточных образованиях) зеленых водорослей содержится зеленый пигмент хлорофилл, не замаскированный другими пигментами. В диатомовых хлорофилл сопровождается другими пигментами, которые часто придают им золотисто-коричневый цвет. В синезеленых водорослях, которые многие биологи считают бактериями (цианобактериями), хлорофилл растворен в протоплазме клетки и замаскирован другими пигментами, из-за чего они имеют голубовато-зеленую окраску. Пигментированные жгутиковые, способные активно перемещаться, - группа мелких организмов, принадлежащих к разным отделам растительного царства. Хотя все типы водорослей обычно присутствуют одновременно, преобладание тех или иных из них носит сезонный характер. Например, в районах умеренного климата диатомовые водоросли наиболее обильны весной, затем в конце весны их сменяют зеленые водоросли, летом - синезеленые, а осенью - вновь диатомовые. В тех же климатических условиях в озерах, богатых питательными веществами, синезеленые водоросли доминируют на протяжении большей части года, что часто происходит и в тропическом поясе. Жгутиковые, как и некоторые синезеленые водоросли, часто присутствуют зимой подо льдом. Причины последовательных смен типов водорослей на протяжении года и преобладания одних из них над другими различны. Существуют многочисленные противоречивые теории, объясняющие эти явления. В некоторых озерах одновременно может быть обнаружено до 200 видов водорослей при концентрациях, достигающих сотен тысяч клеток в 1 мл воды. Весенний максимум концентрации диатомовых часто называют весенним цветением водоемов, а осенний максимум, соответственно, осенним цветением. Важным свойством диатомовых является то, что они используют кремнезем (SiO2) для строительства вокруг клетки твердой оболочки, называемой панцирем. Поэтому диатомовые тяжелее других водорослей. У некоторых синезеленых водорослей плавучесть клеток регулируется при помощи газовых вакуолей. Водоросли играют важную роль в озерах, поскольку они вместе с более крупными растениями составляют первое звено пищевой цепи водоемов. В процессе фотосинтеза они, используя солнечный свет, улавливаемый хлорофиллом и другими пигментами, извлекают из озерной воды примерно 18-20 элементов и используют их в построении нового клеточного вещества. При этом в поверхностном слое воды, где протекает фотосинтез, высвобождается растворенный кислород. Энергия, накопленная таким образом в первичной продукции, затем используется для жизнедеятельности других организмов, обитающих в озере. Зоопланктоном обычно называются микроскопические животные или иные микроскопические организмы, не осуществляющие фотосинтез. Зоопланктон включает некоторые группы бактерий, а также простейших, коловраток и мельчайших ракообразных. Хотя непатогенные (не вызывающие заболеваний) бактерии и не являются животными, их включают в состав зоопланктона. Они изобилуют в озерной воде, где их концентрация может превышать 100 млн. в 1 мл. Если бы не эти бактерии (многие из них разлагают органическое вещество на составные части), обмен веществ в озерах замедлился бы и в конце концов прекратился, поскольку все доступные минеральные вещества оказались бы связанными в органические соединения в живых или погибших организмах. Вместо этого бактерии превращают мертвое органическое вещество в свободные химические элементы и замыкают таким образом круговорот, снова делая эти элементы доступными для фотосинтеза и роста. 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. Более сложное строение, чем простейшие, имеют коловратки, названные так за венчик волосков, или ресничек, вокруг ротового отверстия. Эти реснички слаженно вибрируют таким образом, что создают впечатление вращающегося колеса. Коловратки - многоклеточные животные. Они питаются мелкими водорослями, бактериями и органическим детритом, а иногда - другими коловратками. В большинстве случаев их размножение половое, в нем участвуют как женские, так и мужские особи. Тем не менее во многих случаях происходит партеногенетическое размножение, в котором участвуют только самки. Самки откладывают яйца, несущие диплоидный набор хромосом, из которых развиваются также самки. Только в суровых условиях внешней среды самки откладывают яйца с гаплоидным набором хромосом. Некоторые из таких яиц затем развиваются (без оплодотворения), и из них вылупляются самцы, которые продуцируют гаплоидную сперму. Эти самцы оплодотворяют гаплоидные яйца, и образуются особые, т.н. покоящиеся (латентные) яйца, имеющие повышенную устойчивость в суровых условиях, например при высыхании. Когда условия среды вновь становятся благоприятными, из покоящихся яиц развиваются женские особи, размножающиеся партеногенетически. 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. Существуют две группы озерных ракообразных: веслоногие и ветвистоусые. Веслоногие ракообразные по виду напоминают креветок, так как у них четко выделяются голова, грудь и брюшко, оканчивающееся хвостом. Отдельные группы веслоногих различают главным образом по длине антеннул: у некоторых они очень короткие, у других - длина антеннул превосходит длину тела. Хотя некоторые веслоногие питаются нитчатыми водорослями, многие из них поедают более мелких животных. Размножение половое, причем на свет появляется примерно одинаковое число самцов и самок. Яйца переносятся в однокамерном или двухкамерном яйцеводе, расположенном у основания хвоста. Из яиц развиваются личинки, внешне совершенно не похожие на взрослых рачков. После шести линек они приобретают вид взрослых особей. Веслоногих рачков можно узнать по характерной скачкообразной манере плавания. К веслоногим относятся циклопы (Cyclops), у которых, как и у мифологического тезки, посреди "лба" имеется единственный глаз. Тело ветвистоусых ракообразных заключено в полупрозрачный двустворчатый хитиновый карапакс (панцирь). Большинство ветвистоусых растительноядны. Они процеживают воду при помощи плавательных конечностей, снабженных перистыми щетинками, извлекая из нее мельчайшие частицы органического детрита, бактерии и особенно водоросли, хотя некоторые из ветвистоусых являются хищниками. Отфильтрованная пища по специальному желобку продвигается к ротовому отверстию и попадает в кишку, где происходит пищеварение. Яйца переносятся и развиваются в выводковой камере, находящейся на спине самки. Молодь покидает ее во время линьки. В основном ветвистоусые размножаются партеногенетически, откладывая диплоидные яйца, из которых вылупляются только самки. Однако в суровых условиях из этих яиц выводятся самцы и оплодотворяют гаплоидной спермой образующиеся гаплоидные яйца, превращая их в диплоидные "покоящиеся". Такие яйца откладываются попарно в интенсивно пигментированных защитных оболочках, которые сбрасываются при линьке и способны пережить неблагоприятные периоды, а когда условия улучшаются, из них выводятся самки, размножающиеся партеногенетически. Иногда под воздействием ветра вдоль кромки берега образуются массовые скопления таких оболочек. В составе зоопланктона встречаются также и другие организмы, например мизиды (Mysis) - мелкие ракообразные, часто обитающее в нижних холодных богатых кислородом слоях воды глубоких озер, и прозрачная личинка комара, которая обычно живет на дне озер. Иногда встречаются даже пресноводные медузы диаметром до 38 мм.
ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ОЗЕРАХ
Хотя химический состав озера важен для всех организмов, о чем свидетельствуют, например, специализированные виды растений и животных, обитающие в соленых озерах, именно растения, осуществляющие фотосинтез, сильнее всего влияют на химизм озерных вод. В процессе фотосинтеза солнечная энергия используется для превращения углекислоты и воды в углеводороды и кислород. При этом помимо диоксида углерода и воды в фотосинтезе участвуют еще 18-20 химических элементов, и уменьшение содержания любого из них ниже оптимальной потребности существенно замедляет процесс фотосинтеза. Эта т.н. гипотеза лимитирующей роли питательных элементов, выдвинутая в середине 19 в. Юстусом Либихом, до сих пор используется при характеристике водных экосистем. В пресных водоемах большинство питательных элементов присутствует в количествах, превышающих потребность в них, однако два из них - азот и фосфор - относительно редки. Именно эти элементы, порознь или совместно, лимитируют процесс фотосинтеза, или первичную продукцию. Более того, поскольку некоторые синезеленые водоросли способны связывать атмосферный азот, превращая его в аммоний и используя в процессе фотосинтеза, а фосфор не имеет такого источника, то последний становится наиболее важным лимитирующим элементом. В результате многие существенные характеристики озер, как, например, суммарный прирост первичной продукции или обилие водорослей, находятся в прямой зависимости от содержания фосфора в озерах. Поэтому озера классифицируют по этому показателю. Выделяются олиготрофные озера (с низким содержанием питательных веществ), мезотрофные (со средним содержанием) и эвтрофные озера (с высоким содержанием питательных веществ). Эпилимнион почти всегда насыщен растворенным кислородом, образующимся здесь в процессе фотосинтеза, а также захваченным из пограничного слоя атмосферы при циркуляции воды. В то же время все прочие элементы, необходимые для фотосинтеза и роста, извлекаются из воды водорослями, и химизм вод эпилимниона подвергается соответствующим изменениям. Одновременно эпилимнион производит много органического детрита, состоящего из отмерших фрагментов водорослей, опускающегося в гиполимнион. Там растворенный кислород затрачивается на дыхание и разложение, и многие неорганические вещества возвращаются в воду. Таким образом, в стратифицированном озере первоначально однородная водная масса подразделяется на два четко различающихся слоя: верхний, более теплый, с дефицитом доступных питательных элементов, и нижний, более холодный, с более высокой концентрацией питательных элементов. В условиях умеренного климата это разделение имеет место и зимой и летом, хотя зимой оно менее выражено, поскольку подо льдом из-за меньшего доступа света значительно снижается уровень первичной продукции вод. В нестратифицированных озерах сезонные изменения происходят во всей водной толще. Во многих озерах, богатых питательными элементами, фотосинтез протекает настолько интенсивно, что растворенный кислород оказывается полностью израсходованным непосредственно у поверхности донных отложений. В этом случае наблюдаются еще более значительные изменения химического состава воды. На поверхности раздела донных осадков и воды содержащие кислород нерастворимые соединения железа теряют кислород и становятся растворимыми, в результате чего большое количество железа, марганца, фосфора и азота поступает в воду. Этот процесс называется внутренней эвтрофикацией, так как в некоторых озерах в результате ветрового перемешивания или влияния внутренних сейш высвободившиеся из осадков питательные элементы попадают в верхний слой воды, повышая таким образом трофический уровень озера. В районах умеренного климата в период весеннего и осеннего перемешивания вод поверхностный слой осадков вновь поглощает кислород, все различия в химическом составе воды по глубине исчезают, и водная масса вновь становится химически однородной.
ОЗЕРНЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ
Озерные отложения, которые играют важную роль в химизме озер, большей частью образуются в самих озерах. Обычно они состоят из полуразложившихся остатков водорослей, зоопланктона и более крупных организмов и в озерах, сформировавшихся примерно 10 тыс. лет назад, могут достигать большой мощности (ок. 20 м). Изучение колонок озерных отложений показывает, что концентрация бактерий в них очень велика, особенно на контакте донных осадков и воды. Такая же закономерность прослеживается и в концентрации разных химических веществ, например фосфора и аммония. Поскольку озерные отложения обычно холодные и бедны кислородом, в них прекрасно сохраняются свидетельства состояния озера в прошлом, что находит отражение либо в составе и количестве специфических пигментов водорослей, либо в составе поддающихся определению остатков наиболее устойчивых к разложению частей организмов. Для определения возраста отдельных слоев озерных отложений были разработаны различные методы. Среди них - методы, основанные на использовании естественных радиоактивных изотопов свинца 210Pb и углерода 14С; корреляция маркирующих горизонтов в осадках, например пеплов, с историческими данными об извержениях близлежащих вулканов. Изучение отложений позволяет воссоздать детальную картину смены обстановок в данном озере. Кроме того, поскольку озерные осадки накапливают информацию о природных обстановках всего водосборного бассейна, в них запечатлены и климатические изменения прошлого. Например, изучение состава пыльцы растений в колонке озерных отложений позволяет установить, какие наземные растения были распространены на определенных этапах геологической истории, а учет современных экологических требований этих видов растений - определить, какими были в то время температуры и влажность.
ПРОБЛЕМЫ СОСТОЯНИЯ ОЗЕР
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. 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 эвтрофикация, или 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. Так, например, объем воды в Аральском море (крупном соленом озере) сократился в настоящее время вдвое вследствие разбора на орошение вод впадающих в него Амударьи и Сырдарьи. В результате его соленость возросла почти в три раза (с 9,6-10,3‰ до 27-30‰). Обнажившиеся участки морского дна развеваются пыльными бурями, что приводит к выносу солей и пестицидов и осаждению их в пределах близлежащих заселенных территорий. Загрязнение озер - очень серьезная проблема. Например, чтобы снизить эвтрофикацию водоемов, во многих странах приняты законы по ограничению концентрации фосфора в водах, прошедших через очистные станции и которые могут попасть в озера. 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.
КРУПНЕЙШИЕ ОЗЕРА МИРА
Площадь, тыс. км2
Каспийское море (Азия - Европа), соленое 371,0* Верхнее (США - Канада) 82,1 Виктория (Кения, Танзания, Уганда) 69,4 Гурон (США - Канада) 59,6 Мичиган (США) 57,8 Аральское море (Казахстан - Узбекистан), соленое 36,5* Танганьика (ДРК, Бурунди, Танзания, Замбия) 32,9 Байкал (Россия) 31,5 Большое Медвежье (Канада) 31,3 Ньяса (Малави, Танзания, Мозамбик) 29,0 Большое Невольничье (Канада) 28,5 Эри (США - Канада) 25,6 Виннипег (Канада) 24,3 Балхаш (Казахстан), соленое 22,0* Онтарио (США - Канада) 19,7 Ладожское (Россия) 17,7 Чад (Нигер, Чад, Камерун, Нигерия), солоноватое 16,3* Маракайбо (Венесуэлла) 13,5 Онежское (Россия) 9,7 Эйр (Австралия), соленое 9,3* Вольта (Гана) 8,5 Титикака (Перу - Боливия) 8,3 Никарагуа (Никарагуа) 8,0 Атабаска (Канада) 8,0 Оленье (Канада) 6,7 Рудольф (Кения - Эфиопия), соленое 6,5 Иссык-Куль (Киргизия), солоноватое 6,2 Кокунор (Цинхай) (Китай), соленое 5,7* Торренс (Австралия), соленое 5,7* Венерн (Швеция) 5,7 Альберт (ДРК - Уганда) 5,6 Неттиллинг (Канада) 5,4 Виннипегосис (Канада) 5,39 Кариба (Замбия - Зимбабве) 5,31 Нипигон (Канада) 4,9 Гэрднер (Австралия), соленое 4,77* Урмия (Иран), соленое 4,69 Манитоба (Канада) 4,66 Лесное (США - Канада) 4,47 * Площадь непостоянна.
ЛИТЕРАТУРА
Богословский Б.Б. Озероведение. М., 1960 Муравейский С.Д. Реки и озера. М., 1960
Энциклопедия Кольера. - Открытое общество . 2000 .
Синонимы :Озеро — это водоём, не имеющий непосредственного соединения с Мировым океаном. Озёра, как и любой географический объект, следует классифицировать по различным аспектам: историческим, географическим, политическим, экономическим, геологическим, юридическим и другим. В географическом отношении озёра следует разделить на следующие виды: 1. По отношению к материку: 1.1. Озёра, расположенные в Африке. 1.2. Озёра, расположенные в Евразии. 1.3. Озёра, расположенные в Австралии. 1.4. Озёра, расположенные в Северной Америке. 1.5. Озёра, расположенные в Южной Америке. 1.6. Озёра, расположенные на Антарктиде. 1.7. Озёра, расположенные на островах. 2. По отношению к части света: 2.1. Озёра, относящиеся к Африке. 2.2. Озёра, относящиеся к Антарктиде. 2.3. Озёра, относящиеся к Азии. 2.4. Озёра, относящиеся к Европе. 2.5. Озёра, омывающие две части света. 2.6. Озёра, относящиеся к Австралии и Океании. 2.7. Озёра, относящиеся к Америке. 3. По водному балансу: 3.1. Бессточные озёра. 3.2. Сточные озёра. 4. По солёности воды: 4.1. Пресные озёра. 4.2. Солёные озёра. 4.3. Пресно-солёные озёра. 5. По глубине: 5.1. Глубоководные озёра. 5.2. Озёра средней глубины. 5.3. Мелководные озёра. 6. По площади: 6.1. Крупные озёра. 6.2. Озёра средних размеров. 6.3. Малые озёра. 6.4. Микроозёра. 7. По отношению к бассейну Мирового океана: 7.1. Озёра, относящиеся к бассейну Тихого океана. 7.2. Озёра, относящиеся к бассейну Северного Ледовитого океана. 7.3. Озёра, относящиеся к бассейну Индийского океана. 7.4. Озёра, относящиеся к бассейну Атлантического океана. 7.5. Озёра, относящиеся к бессточному бассейну. 8. По отношению к островам: 8.1. Озёра, внутри которых имеются острова. 8.2. Озёра, внутри которых имеются архипелаги. 8.3. Озёра, внутри которых островов и архипелагов нет. 9. По отношению к рекам, впадающим в озеро: 9.1. Озёра, в которые впадает только одна река. 9.2. Озёра, в которые впадают две реки. 9.3. Озёра, в которые впадают три и более реки. 9.4. Озёра, в которые реки не впадают. 10. По отношению к рекам, вытекающим из озера: 10.1. Озёра, из которых вытекает река. 10.2. Озёра, из которых река не вытекает. 11. По статусу: 11.1. Озёра первого порядка. 11.2. Озёра второго порядка. 12. По отношению к экватору: 12.1. Озёра, находящиеся в Северном полушарии. 12.2. Озёра, находящиеся в Южном полушарии. 12.3. Озёра, находящиеся в Северном и Южном полушарии. 13. По отношению к Гринвичскому меридиану: 13.1. Озёра, находящиеся в Западном полушарии. 13.2. Озёра, находящиеся в Восточном полушарии. 13.3. Озёра, находящиеся в Западном и Восточном полушарии. 14. По отношению к водохранилищам: 14.1. Озёра, являющиеся частью водохранилища. 14.2. Озёра, не являющиеся частью водохранилища. Все озера, существующие в мире, стоит делить на озёра первого порядка и на озёра второго порядка. Большинство озёр на Земле относится к озёрам первого порядка. К озёрам второго порядка относятся озёра, которые являются составной частью какого-либо озера первого порядка. Например, Чудско-Псковское озеро состоит из трёх озёр второго порядка: Псковское озеро, Тёплое озеро и Чудское озеро. Озёра находятся на всех материках. На территории Европы находятся следующие озёра: 1. Боденское озеро. Находится на границе Швейцарии, Германии и Австрии. Относится к бассейну Атлантического океана. 2. Женевское озеро. Расположено на французско-швейцарской границе. Относится к бассейну Атлантического океана. 3. Кубенское озеро. Это мелководное озеро находится на территории России. Относится к бассейну Северного Ледовитого океана. 4. Ладожское озеро. Территория России. 5. Невшательское озеро. Относится к бассейну Атлантического океана. Территория Швейцарии. 6. Озеро Балатон. Мелководное озеро. Находится в Венгрии. Относится к бассейну Атлантического океана. 7. Озеро Баскунчак. Мелководное, солёное озеро. Расположено на территории России. 8. Озеро Венерн. Территория Швеции. Относится к бассейну Атлантического океана. 9. Озеро Веттерн. Находится на Скандинавском полуострове. Относится к бассейну Атлантического океана. 10. Озеро Воже. Это мелководное озеро находится в России. Относится к бассейну Северного Ледовитого океана. 11. Озеро Выгозеро. Является мелководным озером. Относится к бассейну Северного Ледовитого океана. 12. Озеро Гарда. Относится к бассейну Атлантического океана. 13. Озеро Ильмень. Мелководное озеро. Территория России. Относится к бассейну Атлантического океана. 14. Озеро Имандра. Территория России. 15. Озеро Инариярви. Находится на территории Финляндии. 16. Озеро Комо. Относится к бассейну Атлантического океана. 17. Озеро Лаго-Маджоре. Находится на границе Италии и Швейцарии. 18. Озеро Лача. Относится к бассейну Северного Ледовитого океана. Территория России. Является мелководным озером. 19. Озеро Лезина. Относится к бассейну Атлантического океана. Это мелководное озеро. 20. Озеро Меларен. Часть Швеции. Относится к бассейну Атлантического океана. 21. Озеро Преспа. Находится на границе Греции, Албании и Македонии. Относится к бассейну Атлантического океана. 22. Озеро Пяйянне. Относится к бассейну Атлантического океана. 23. Озеро Сайма. Относится к бассейну Атлантического океана. 24. Озеро Сегозеро. Относится к бассейну Северного Ледовитого океана. 25. Озеро Селигер. Мелководное озеро. Территория России. 26. Озеро Топозеро. Относится к бассейну Северного Ледовитого океана. 27. Озеро Шкодер. Расположено на черногорско-албанской границе. 28. Озеро Эльтон. Мелководное, солёное озеро. Относится к бессточному бассейну. 29. Онежское озеро. Находится в России. 30. Охридское озеро. Находится на македонско-албанской границе. 31. Тразимеское озеро. Озеро мелководное. 32. Цюрихское озеро. Относится к бассейну Атлантического океана. 33. Чудско-Псковское озеро. Озеро мелководное. Относится к бассейну Атлантического океана. На территории Азии расположены следующие озёра: 1. Большое Аральское море. Находится на границе Казахстана и Узбекистана. Озеро мелководное. 2. Малое Аральское море. Это мелководное, солёное озеро. Относится к бессточному бассейну. 3. Мёртвое море. Находится на границе Палестины, Израиля и Иордании. Это солёное озеро. 4. Озеро Алаколь. Это солёное озеро. 5. Озеро Байкал. Это глубоководное озеро. Находится в Восточной Сибири. Относится к бассейну Северного Ледовитого океана. 6. Озеро Балхаш. Это мелководное озеро. Относится к бессточному бассейну. Территория Казахстана. Озеро Балхаш следует отнести к категории пресно-солёных озёр, так как в западной части озера вода пресная, а в восточной части озера вода солёная. 7. Озеро Ван. Это солёное озеро. Находится в Турции. 8. Озеро Дунтинху. Относится к бассейну Тихого океана. 9. Озеро Ессей. Территория России. Относится к бассейну Северного Ледовитого океана. 10. Озеро Зайсан. Это мелководное озеро. 11. Озеро Иссык-Куль. Это глубоководное озеро. Территория Кыргызстана. Относится к бессточному бассейну. 12. Озеро Кукунор. Озеро мелководное, солёное. Территория Китая. 13. Озеро Лобнор. Это солёное, пересыхающее озеро. Территория Китая. 14. Озеро Нам-Цо. Солёное озеро. 15. Озеро Поянху. Относится к бассейну Тихого океана. Мелководное озеро. 16. Озеро Рица. Относится к бассейну Атлантического океана. 17. Озеро Севан. Находится в Армении. 18. Озеро Таймыр. Является мелководным озером. Территория России. Относится к бассейну Северного Ледовитого океана. 19. Озеро Тенгиз. Это мелководное, солёное озеро. Территория Казахстана. 20. Озеро Тонлесап. Территория Камбоджи. Относится к бассейну Тихого океана. Мелководное озеро. 21. Озеро Туз. Это мелководное, солёное озеро, находящееся в Турции. 22. Озеро Убсу-Нур. Находится на российско-монгольской границе. Относится к бессточному бассейну. Мелководное озеро. 23. Озеро Урмия. Это мелководное, солёное озеро. Находится в Иране. 24. Озеро Ханка. Находится на российско-китайской границе. Относится к бассейну Тихого океана. Мелководное озеро. 25. Озеро Хубсугул. Относится к бассейну Северного Ледовитого океана. 26. Озеро Эль-Мильх. Озеро солёное. 27. Телецкое озеро. Относится к бассейну Северного Ледовитого океана. Территория России. 28. Тивериадское озеро. Мелководное озеро. А Африка может похвастаться следующими озёрами: 1. Озеро Альберт. Находится на границе Уганды и Конго. 2. Озеро Виктория. Относится к бассейну Атлантического океана. 3. Озеро Киву. Находится на конголезско-руандийской границе. Относится к бассейну Атлантического океана. 4. Озеро Мверу. Расположено на конголезско-замбийской границе. Мелководное озеро. 5. Озеро Ньяса. Находится на границе Малави, Танзании и Мозамбика. Это глубоководное озеро. 6. Озеро Рудольф. Находится на кенийско-эфиопской границе. 7. Озеро Тана. Территория Эфиопии. Это мелководное озеро. Относится к бассейну Атлантического океана. 8. Озеро Танганьика. Это глубоководное озеро. 9. Озеро Чад. Это мелководное озеро. Относится к бессточному бассейну. 10. Озеро Эдуард. Расположено на конголезско-угандийской границе. На территории Австралии расположены следующие озёра: 1. Озеро Гарднер. Это солёное озеро. Относится к бессточному бассейну. 2. Озеро Маккай. Это пересыхающее озеро. 3. Озеро Торренс. Мелководное, солёное озеро. Относится к бессточному бассейну. 4. Озеро Эйр. Мелководное, пересыхающее озеро. Относится к бессточному бассейну. Надо отметить, что на материке Австралия находится только одна страна - Австралия. Следовательно, все озёра, находящиеся на данном материке, расположены на территории одной страны - Австралии. Озёра имеются не только в Восточном полушарии, но и в Западном. На территории Северной Америки расположены следующие озёра: 1. Большое Медвежье озеро. Относится к бассейну Северного Ледовитого океана. Территория Канады. 2. Большое Невольничье озеро. Озеро глубоководное. Территория Канады. 3. Большое Солёное озеро. Является мелководным, солёным озером. Относится к бессточному бассейну. 4. Верхнее озеро. Озеро глубоководное. 5. Озеро Атабаска. Находится в Канаде. 6. Озеро Виннипег. Мелководное озеро. Находится в Канаде. 7. Озеро Гурон. Находится на американо-канадской границе. 8. Озеро Манагуа. Мелководное озеро. Находится на территории Никарагуа. 9. Озеро Мичиган. Относится к бассейну Атлантического океана. 10. Озеро Никарагуа. Территория Никарагуа. Относится к бассейну Атлантического океана. 11. Озеро Онтарио. Расположено на американо-канадской границе. Относится к бассейну Атлантического океана. 12. Озеро Эри. Расположено на американо-канадской границе. Относится к бассейну Атлантического океана. 13. Оленье озеро. Территория Канады. Относится к бассейну Северного Ледовитого океана. А на территории Южной Америки находятся следующие озёра: 1. Озеро Архентино. Относится к бассейну Атлантического океана. 2. Озеро Буэнос-Айрес. Находится на границе Чили и Аргентины. Это глубоководное озеро. 3. Озеро Лагоа-Мирин. Расположено на уругвайско-бразильской границе. Мелководное озеро. 4. Озеро Поопо. Относится к бессточному бассейну. Мелководное озеро. 5. Озеро Титикака. Находится на боливийско-перуанской границе. Большинство озёр расположено на территории материков, но существуют озёра, находящиеся на островах. К ним относятся: 1. Озеро Лох-Ней. Находится на острове Ирландия. Мелководное озеро. Относится к бассейну Атлантического океана. 2. Озеро Лох-Несс. Является частью канала, находится на острове Великобритания. Глубоководное озеро. Территория Шотландии. 3. Озеро Тоба. Находится на острове Суматра. Территория Индонезии. Озёра необходимо классифицировать не только в географическом отношении, но и в геологическом. По происхождению можно выделить природные и искусственные озёра. Природные озёра делятся на наземные и подземные. Наземные природные озёра следует разделить на следующие виды: ледниковые озёра, моренные озёра, речные озёра, приморские озёра, горные озёра, кратерные озёра, тектонические озёра, завально-запрудные озёра, пойменные озёра и провальные озёра. К горным озёрам можно, например, отнести озеро Каракуль, озеро Кукунор, озеро Нам-Цо, озеро Рица и озеро Титикака. К озёрам тектонического происхождения относятся такие озёра, как Байкал, Балатон, Лаго-Маджоре, Манагуа, Никарагуа, Преспа, Сайма, Сасыкколь, Тенгиз и другие. А озёрами ледникового происхождения являются такие озёра, как Боденское озеро, Кубенское озеро, озеро Буэнос-Айрес, озеро Лох-Несс, Селигер, Оленье озеро, Чудско-Псковское озеро и другие. Кроме природных озёр в мире также существуют искусственные озёра. Например, озеро Айдаркуль. В экологическом направлении можно выделить два вида озёр: 1. Озёра, являющиеся частью особо охраняемых природных территорий. 2. Озёра, которые частью особо охраняемых природных территорий не являются. Например, национальные парки находятся на берегах таких озёр, как Ладожское озеро, озеро Архентино, озеро Байкал, озеро Венерн, озеро Пяйянне, озеро Севан, озеро Торренс, озеро Хубсугул, озеро Шкодер. К озёрам, на берегах которых имеются заповедники, относятся: Боденское озеро, Кроноцкое озеро, озеро Байкал, озеро Баскунчак, озеро Таймыр, озеро Тенгиз, озеро Ханка, озеро Шкодер, Телецкое озеро и другие. В экологическом отношении озёра также можно классифицировать по отношению к лову рыбы, так как в мире есть озёра, где действует запрет на ловлю рыбы, и озёра, где запрета на ловлю рыбы нет. В культурном отношении можно выделить озёра, являющиеся объектом всемирного наследия ЮНЕСКО, и озёра, которые объектом всемирного наследия ЮНЕСКО не являются. Например, объектом всемирного наследия ЮНЕСКО являются такие озёра, как Кроноцкое озеро, Курильское озеро, озеро Байкал и Охридское озеро. В отношении названий озёр следует отметить, что большинство озёр имеют одно название. Но в мире существуют озёра, которые имеют два и более названия. Например, к озёрам с двумя названиями можно отнести такие озёра, как Муртенское озеро (второе название - Мора), озеро Альберт (второе название - Ньянца), озеро Лагоа-Мирин (второе название - Лагуна-Мерин), озеро Нам-Цо (второе название - Тэнгри-Нур), озеро Убсу-Нур (второе название - Увс-Нуур). А озеро Кукунор, расположенное в Китае, имеет три названия: второе название - Цинхай, третье название - Цо Нгонпо. Озёра можно классифицировать и в историческом отношении. Озёра можно делить на виды по времени их открытия, а также по отношению к их открывателю. В мире существуют озёра, на берегу которых происходили военные операции. Например: 1. Озеро Балатон (в марте 1945 года на берегу этого озера происходила Балатонская операция, в ходе которой этот район был освобождён от немецких фашистов). 2. Озеро Севан (в 921 году здесь происходила Севанская битва, в ходе которой армяне разбили арабскую армию). 3. Тразименское озеро (в 217 году до нашей эры на берегу этого озера была битва между карфагенянами и римлянами). 4. Чудско-Псковское озеро (на берегу этого озера произошло Ледовое побоище пятого апреля 1242 года). Логично, что существуют также в мире озёра, на берегу которых никаких военных операций не происходило. В астрономическом отношении можно выделить земные и внеземные озёра. Внеземные озёра - это озёра, находящиеся за пределами Земли. Озёра следует также классифицировать и в политическом отношении, так как в мире существуют озёра, находящиеся на спорной территории, и озёра, которые на спорной территории не находятся. В правовом отношении озёра можно классифицировать по отношению к государствам, субъектам государств и муниципальным образованиям, на территории которых находится то или иное озеро. В мире существуют озёра, которые расположены на территории одного государства, одного субъекта государства или одного муниципального образования. Надо сказать, что этих озёр большинство. Например, озеро Ван находится на территории Турции. Озёра, расположенные на территории одного государства, следует назвать внутригосударственными, так как они находятся внутри какой-либо страны. Озёра, находящиеся на границе двух и более государств, следует назвать международными. В мире достаточно озёр, которые расположены на границе двух государств. Например, Чудско-Псковское озеро находится на российско-эстонской границе. К озёрам, расположенным на границе трёх государств, можно отнести африканское озеро Виктория, которое находится на границе Уганды, Танзании и Кении. На границе четырёх государств находится озеро Чад. В мире существует озеро, которое омывает две части света: Европа и Азия. Это самое большое в мире по площади озеро - Каспийское море, которое омывает берега пяти государств: Казахстан, Иран, Азербайджан, Россия и Туркменистан. Это озеро является глубоководным, солёным. Я предлагаю: 1. Озеро Мичиган и озеро Гурон считать одним озером. 2. Озеро Гурон и озеро Мичиган должны быть озёрами второго порядка. Хочу отметить, что Вы, Уважаемые читатели, не обязаны соглашаться с моими вышесказанными предложениями. Как в народе говорят, моё дело - предложить, ваше дело - подумать.
Озеро — это замкнутое углубление суши, заполненное водой и не имеющее непосредственной связи с океаном. В отличие от озера — водоемы замедленного водообмена. Общая площадь озер Земли около 2,7 млн. км2, или около 1,8% поверхности суши. Озера распространены повсеместно, но неравномерно. На географическое размещение озер большое влияние оказывает климат, обусловливающий их питание и испаряемость, а также факторы, содействующие образованию озерных котловин. В районах с озер много, они полноводны, пресны и в основном проточные. В районах с сухим климатом при прочих равных условиях озер меньше, зачастую они маловодны, чаще бессточные, а в связи с этим нередко соленые. Таким образом, распределение озер и их особенности обусловлены географической .
4. Карстовые озера, котловины которых возникали в результате провалов, просадок почвы и размыва (известняки, гипсы, доломиты). Растворение этих пород водой приводит к образованию глубоких, но незначительных по площади озерных котловин.
5. Запрудные (завальные, или плотинные) озера возникают в результате преграждения русла (долины) реки глыбами пород при обвалах в горах (о.Севан, Тана, многие озера Альп, и других горных ). От большого горного обвала на в 1911 г. образовалось Сарезское озеро глубиной 505 м.
Ряд озер образован иными причинами:
- лиманные озера распространены на берегах морей — это прибрежные участки моря, обособившиеся от него посредством прибрежных кос;
- озера-старицы — озера, возникшие в старых руслах рек.
По происхождению водной массы озера бывают двух типов.
1. Пресные озера — соленость которых не превышает 1‰ (одной промилле).
2. Солоноватые — соленость таких озер до 24‰.
3. Соленые — с содержанием растворенных веществ в пределах 24,7-47‰.
4. Минеральные (47‰). Эти озера бывают содовыми, сульфатными, хлоридными. В минеральных озерах соли могут выпадать в осадок. Например, самосадочные озера Эльтон и Баскунчак, где добывается соль.
Обычно сточные озера пресные, так как вода в них непрерывно обновляется. Бессточные озера чаще бывают солеными, потому что в расходе воды у них преобладает испарение, а все минеральные вещества остаются в водоеме.
Озера, как и реки, — важнейшие природные ресурсы; используются человеком для судоходства, водоснабжения, рыболовства, получения минеральных солей и химических элементов. В отдельных местах небольшие озера нередко искусственно создаются человеком. Тогда их также называют .
Уникальность природных озер заключается в целом ряде их особенных характеристик. Им присущ замедленный водообмен, свободный термический режим, своеобразный химический состав, перепады в уровне воды.
Кроме этого, они создают свой микроклимат и вызывают изменения в прилегающем ландшафте. В них аккумулируются минеральные и органические вещества, некоторые из них имеют ценность и полезность.
Географический объект «озеро» (значение)
В нашем мире около 5 000 000 озер. Озера на Земном шаре занимают почти 2% поверхности, а это почти 2,6 млн км 3 . Являясь компонентом гидросферы, классические природные озера, представляют собой водоемы естественного происхождения, которые представляют собой озерную чаши с водой, которые не имеют прямого контакта (соприкосновения) с морем или океаном. Существует целая наука, которая занимается их изучением,- лимнология. Однако, также существуют антропогенные озера, которые возникли в результате деятельности человека.
Если рассматривать озеро, как географический объект, то тогда его определение становится более четким: это яма на суше с замкнутыми краями, в которую попадает стекающая вода и в результате там накапливается.
Характеристика озёр
Чтобы дать конкретному озеру точную характеристику, нужно определиться с его происхождением, положением (над или под землей), типом водного баланса (сточные или нет), параметрам минерализации (пресные или нет), его химическим составом и т.д.
Кроме этого, нужно точно определить следующие параметры: общую площадь водного зеркала, общую длину линии берегов, максимальное расстояние между противоположными берегами, среднюю ширину озера (рассчитывается путем деления площади на предыдущий показатель), объем воды, что его наполняет, его среднюю и максимальную глубину.
Типы озёр по происхождению
Общепринятая классификация озер по фактору происхождения следующая:
- Антропогенное (искусственное) - созданное человеком;
- Природное - возникло естественным образом (экзогенным или эндогенным - или изнутри Земли, или в результате процессов на ее поверхности), без вмешательства человека.
Природные озера в свою очередь имеют собственное разделение по принципу происхождения:
- Тектоническое - возникшие по той или иной причине трещины в земной коре заполняются водой. Самым известным озером такого типа является - Байкал.
- Ледниковое - ледник тает и образовавшаяся вода создает озеро в котловине самого ледника или любой другой. Такие озера, например, в Карелии и Финляндии: по траектории движения ледника по тектоническим трещинам появились озера.
- Старица, лагуна или лиман - снижение уровня воды отрезает часть от реки или океана.
- Карстовое, суффозионное, термокарстовое, эоловое - выщелачивание, просадка, протаивание, выдувание, соответственно, создают углубление, которое заполняется водой.
- Запрудное озеро возникает тогда, когда обвал или землетрясение отрезают перемычкой суши часть водной глади от основного водного объекта.
- В горных котловинах и кратерах вулканов или каналов их извержения часто так же собирается вода.
- И другие.
Значение озёр в природе и для человека
Озера представляют собой природные резервуары воды, которые могут регулировать речной сток: принимать излишние воды и, наоборот, отдавать их часть при общем снижении уровня воды в реке. Крупная водная масса имеет большую тепловую инерцию, действие которой может существенно смягчить климат близлежащих территорий.
Озера являются важным объектом для рыболовства, организации добычи соли, прокладывания водных путей. Воду из озер часто используют для водоснабжения. Водоемы могут быть использованы для организации энергетического резервуара гидроустановки. Из них добывают сапропели. Некоторые озерные грязи обладают лечебными свойствами и используются в медицине. Важность озер в экосистеме планеты трудно переоценить, они являются органическим элементом всего природного механизма.
Самые большие озёра в мире
Среди озер есть два главных рекордсмена:
Каспийское море - самое большое по площади (376000 км 2), но сравнительно не глубокое (30 м);
(Озеро Байкал )
Байкал - рекорд глубины (1620 метров!).
Среднестатистические рекордсмены по крупности в озерной братии - тектонические озера.