LIMNOLOGIJA: POVIJEST, POLJE STUDIJA, GRANE, ISTRAŽIVANJE - BIOLOGIJA - 2026

Limnologija je znanost koja proučava unutrašnjim vodama kao međusobno povezane ekosustave s kopnenih ekosustava i atmosfere. Opišite i analizirajte fizičke, kemijske i biološke čimbenike unutarnjih voda da biste objasnili njihov sastav, strukturu, energiju i žive organizme.

Izraz "limnologija" dolazi od riječi limne (božanstvo povezano s vodom) i logotipa (traktat ili studija). Prvo ga je zaposlio François Alphonse Forel, švicarski znanstvenik koji je smatrao ocem ove discipline zbog velikog doprinosa tijekom 19. stoljeća.

Limnologija, proučavanje unutrašnjih voda. Izvor: www.flickr.com

Limnologija se naglo razvijala tijekom svoje povijesti; u početku je uključivala samo proučavanje jezera koja su smatrana nadreganima, bez međusobne povezanosti s okolinom. Trenutno, istraživanje kontinentalnih voda razmatra interakcije s okolinom i njihovu važnost u ciklusima materije i energije.

Povijest

Drevna limnologija

Prvi doprinosi poznavanju jezera pojavljuju se u drevnoj Europi, s izoliranim opažanjima, bez međusobnih veza.

Između 1632. i 1723. A. van Leewenhoek napravio je prve opise vodenih mikroorganizama, zahvaljujući izgledu mikroskopa, što je značilo važan napredak u poznavanju života vode.

1786. objavljena je prva klasifikacija vodenih mikroskopskih organizama, koju je proveo danski biolog Otto Friedrich Müller, pod nazivom Animacula Infusoria Fluviatilia et Marina.

Pojavom prvih bioloških postaja znanje limnobiologije dostiglo je svoju puninu. 1888. osnovana je prva eksperimentalna stanica u boemskim šumama Češke. Nakon toga, broj bioloških stanica u Europi i Sjedinjenim Državama brzo se umnožio.

Tadašnji znanstvenici dali su veliki doprinos poznavanju života u slatkovodnim tijelima. Izdvajaju se studije iz taksonomije, mehanizama hranjenja, distribucije, migracija.

Moderna limnologija

Moderna limnologija pojavila se krajem 19. stoljeća, otkrićem slatkovodne planktonske zajednice PE Müller 1870.

Godine 1882. Ruttner utvrđuje da limnologija uključuje ekološke interakcije, izvan deskriptivnog proučavanja biotskih asocijacija koje se javljaju u vodnom tijelu.

Godine 1887. SA Forbes objavio je esej pod nazivom Jezero kao mikrokosmos, u kojem je analizirao jezero kao sustav u dinamičkoj ravnoteži materije i energije s živim organizmima.

FA92 Forel je 1892. objavio rezultate svog istraživanja u jezeru Leman (Švicarska), usredotočenog na geologiju, fizikalno-kemijsku karakterizaciju i opis živih organizama u jezeru.

1917. Cole uključuje drugi cilj limnologije; proučavanje ciklusa materije, s posebnim naglaskom na biogeokemijske cikluse.

Godine 1935. Welch je limnologiju definirao kao proučavanje biološke produktivnosti unutrašnjih voda. Ova definicija prvi put u limnologiji uključuje fokus na produktivnost i proučavanje lotičkih sustava (rijeka i potoka), kao i lentnih sustava (jezera).

1975. Hutchinson i Golterman okarakteriziraju limnologiju kao interdisciplinarnu znanost koja ovisi o geologiji, meteorologiji, fizici, kemiji i biologiji.

1986. Lehman je opisao dva područja studija povezana s limnologijom. Prvo polje usredotočeno na fizikalno-kemijska (termodinamička) svojstva vodnih tijela. Drugo polje koje proučava biološke procese na razini stanovništva i zajednice, kontrolirano prirodnim odabirom.

Tijekom 1990-ih, suočeni s rastućom potražnjom vode i globalnom prijetnjom smanjenja količine i kvalitete, pojavila se primijenjena vizija limnologije koja je usredotočena na upravljanje okolišem.

Suvremena limnologija

Limnologija XXI stoljeća održava viziju važnosti poznavanja lentskih i lotičkih sustava da favoriziraju upravljanje okolišem vode što čovječanstvu omogućuje uživanje u vodenom resoru i njegovim društvenim, ekonomskim i prirodnim blagodatima.

Područje proučavanja

Limnologija se smatra granom ekologije koja se usredotočuje na unutarnje vodene ekosustave, uključujući jezera, bare, podzemne vode, jezerce, potoke i rijeke.

Proučava protok materije i energije, kao i sastav, strukturu i dinamiku živih organizama prisutnih u kontinentalnim vodama na razini jedinki, vrsta, populacija i zajednica.

Razumijevanje svih procesa i mehanizama koji čine biološku raznolikost i fizikalno-kemijske reakcije kontinentalnog vodenog okruženja zahtijeva integraciju više znanstvenih disciplina, poput kemije, fizike, biologije, klimatologije, hidrologije, geologije, među ostalim.

Limnologija također integrira procese kontinentalnih voda s kopnenim ekosustavima. Razmatra učinke odvodnje vode i doprinos materije i energije iz bazena. Isto tako, ona uzima u obzir razmjene koje se događaju između vodenih tijela i atmosfere.

Proučavanje unutrašnjih voda također uključuje prepoznavanje prijetnji po okoliš i opis njihovih učinaka na ekosustav. Isto tako, podrazumijeva traženje rješenja, poput ublažavanja klimatskih promjena, kontrole egzotičnih vrsta i obnove ekosustava.

grane

Grane limnologije nastaju prema tipu kontinentalnog vodenog tijela koje se proučava.

Limnologija stajaće vode

Ova grana limnologije proučava lentne ekosustave, poznatija kao jezera. Uključene su prirodne površinske vode i umjetna akumulacija, ribnjaci ili brane.

Jezero Tanganyika, Zambija. Izvor: Worldtraveller, putem Wikimedia Commons

Limnologija tekućih voda

Limnologija koja vodi vodu proučava lotične ekosustave, poput rijeka ili potoka, a karakterizira ih pretežno vodoravni i jednosmjerni tok vode.

Rijeka Amazona. Izvor: Peter Angritt, iz Wikimedia Commons

Limnologija podzemnih voda

Ova grana proučava procese koji se događaju u podzemnim akumulacijama. Uključena su istraživanja o biogeokemijskim procesima koji oblikuju kemijske karakteristike podzemne vode.

Mjerenje podzemne vode. Izvor: www.pixabay.com

Limnologija slanih jezera

Ova grana proučava slana jezera koja predstavljaju 45% svjetskih unutrašnjih jezera. Njegovo se istraživanje usredotočuje na posebne karakteristike tih ekosustava, uključujući njihove kemijske, fizičke i biološke opise.

Veliko Salt Lake, Sjedinjene Države. Izvor: Korisnik Draxfelton na en.wikipedia, iz Wikimedia Commonsa.

Nedavna istraživanja

Istraživanja tropskih jezera

Većina istraživanja u lentičkom okruženju provedena je u jezerima u umjerenim sjevernim krajevima. Međutim, biogeokemijska dinamika velikih tropskih jezera razlikuje se od one zabilježene za jezera s umjerenim.

Li et al. Objavili su rad u 2018. godini o geokemiji sedimenata i doprinosu ciklusu ugljika i hranjivih tvari u tropskom jezeru smještenom u Malaviju (Istočna Afrika).

Rezultati pokazuju značajan doprinos sedimenata u biogeokemijskim proračunima jezera. Nadalje, pokazuju da su stope sedimentacije značajno porasle u posljednjih deset godina.

Istraživanja u umjetnim akumulacijama ili branama

Broj umjetnih ribnjaka i brana posljednjih se godina brzo povećao.

Iako dobro razumijevanje prirodnih jezera može pomoći u razumijevanju umjetnih ekosustava, oni mogu predstaviti višestruke karakteristike koje ih razlikuju od prirodnih ekosustava. Zbog toga su istraživanja u umjetnim okruženjima danas od velikog značaja.

Znachor i suradnici (2018) analizirali su podatke iz 36 varijabli okoliša preuzetih tijekom 32 godine u malom rezervoaru u Češkoj. Cilj istraživanja bio je otkriti trendove klimatskih i biogeokemijskih karakteristika.

Gotovo sve varijable okoline pokazale su promjenjiva kretanja tijekom vremena. Prepoznati su i preokreti trendova. Na primjer, otopljeni organski ugljik pokazuje tendenciju linearnog rasta kontinuiranog rasta.

Ova studija također je pokazala promjenu trendova u kasnim 1980-ima i tijekom 1990-ih. Autori tumače ovu promjenu kao odgovor na neke socioekonomske promjene koje su se dogodile u regiji.

Drugi važan rezultat ove studije je promjena hidrauličkih uvjeta brane koja se dogodila 1999. Do toga je došlo nakon povećanja zadržavanja brane, kao rezultat administrativne odluke donesene nakon razdoblja obilnih kišnih padavina.

Ovaj primjer pokazuje kako nam istraživanja u limnologiji mogu pokazati učinke socioekonomskih čimbenika i političkih odluka na funkcioniranje umjetnih ekosustava. Oni nam zauzvrat mogu pomoći da razumijemo učinke na prirodne ekosustave.

Istraživanje paleolimnologije

Paleolimnologija je istraživanje sedimenata naslaganih u jezerima s ciljem rekonstrukcije prirodne povijesti ili promjena varijabli okoliša jezera ili okolice u prošlosti. Za to se koriste različite metodologije, poput analize diatomskih mikrofosila, polena ili ostracoda.

Novaes Nascimento i suradnici objavili su 2018. članak o paleobiološkoj istrazi u peruanskim Andama koji rekonstruira povijest jezera Miski, malog utočišta slane vode smještenog na 3.750 metara nadmorske visine.

Rezultati karbonatne stratigrafije i fosilne dijatomske zajednice pokazali su smanjenje nivoa jezera tijekom srednjeg holocena, međutim ono se nikada nije potpuno osušilo.

Povijest pokazuje da je jezero Miski 1270 godina dio krajolika, čak i toliko plitkih andskih jezera.

Reference

1. Banderas, AG i González, R. (1996). Limnologija, revizija koncepta. Hidrotehnika u Meksiku, XI (1): 77-84.
2. Basavarajappa, SH, Raju, NS i Hosmani, SP (2014) Limnology: A Critical Review. Trenutno svjetsko okruženje, 9 (3), 741-759.
3. Li, J., Brown, ET, Crowe, SA i Katsev, S. (2018). Geokemija sedimenta i doprinosi vođenju bicikla ugljikom i hranjivim tvarima u dubokom meromitičnom tropskom jezeru: jezero Malavi (istočna Afrika). Časopis za istraživanje velikih jezera 44 (6): 1221-1234
4. Novaes Nascimento, M., Laurenzi, AG, Valencia, BG, Van, R. i Bush, M. (2018). 12.700-godišnja povijest paleolimnologijskih promjena iz andskog mikrorefugija. Holocen.
5. Welsh, PS (1952). Limnologija. McGraw Hill. London 538.
6. Znachor, P, Nedoma, J, Hejzlar J, Seďa J, Kopáček J, Boukal D i Mrkvička T. (2018). Višestruki dugoročni trendovi i preokreti trenda dominiraju u uvjetima okoliša u umjetnom akumulaciji slatke vode. Znanost o cjelokupnom okruženju 624: 24-33.