ЛЕКЦИЯ 4. ВОДЫ СУШИ — ОЗЕРА, ВОДОХРАНИЛИЩА, БОЛОТА
Озера
Озеро — водоем с замедленным водообменом, не имеющий непосредственной связи с морем или океаном, воды которого заполняют котловину естественного или искусственного происхождения. Озера бывают сточные, бессточные и периодически сточные. Изучением озер занимается наука лимнология (озероведение). Все процессы, происходящие в озерах, — геологические, физические, химические, биологические — она изучает комплексно, во взаимосвязи с водосбором озера. В нашей стране изучением озер занимается Институт озероведения РАН в Ленинграде и Лимнологический институт Сибирского отделения РАН в поселке Листвянка на Байкале.
Озера — важнейшие аккумуляторы влаги, в них содержится 176 тыс. км3 воды (по сравнению с объемом воды в руслах рек — 2,2 тыс км3 - почти в 80 раз больше). 95% этого гигантского запаса приходится на 145 крупнейших озер. Всего на Земле около 2 млн озер, они занимают 1,5% суши. Около 250 озер имеют площадь свыше 500 км2, и половина из них находится в Северной Америке.
Существуют районы, где озер сосредоточено очень много. В северном полушарии это зона избыточного увлажнения: Аляска, Канада, Скандинавия, Северо-Запад и север России, север Сибири. Озера этих областей образуют так называемый северный озерный пояс. В северном полушарии в зоне недостаточного увлажнения — в степных и полупустынных районах — образуется южный озерный пояс: Центральная Азия, Северная Америка, север Африки. Здесь озерность превышает 10-15% (Kоз = Fоз/F). В южном полушарии таких четко выраженных районов нет.
Каждое озеро расположено в котловине, часть которой — озерная чаша (ванна) — заполнена водой. Формы котловин весьма разнообразны: то вытянутые подобно рекам, то округлые, то сложные — с множеством заливов и бухт. Причина этого разнообразия в происхождении озерных котловин.
Котловины озер имеют различное происхождение:
1. Тектонические — разломы земной коры, самые крупные и глубокие, озера Каспийское, Ладожское, Онежское, Байкал, Виктория, Танганьика, Великие озера.
2. Вулканические — в кратерах потухших вулканов или среди лавовых полей: Исландия, Италия, Япония, Камчатка.
3. Ледниковые – связаны с деятельностью современных или древних ледников, могут быть
- Эрозионные — выпаханные ледником котловины на крупных кристаллических массивах Кольского полуострова, в Скандинавии, Карелии.
- Аккумулятивные — в моренных отложениях областей древнего оледенения (север и северо-запад ЕТС, Прибалтика, Канада, север США). (Море́на — геологическое тело, сложенное ледниковыми отложениями. Представляет собой несортированную смесь обломочного материала самого разного размера — от гигантских глыб отторженцев, имеющих поперечник до нескольких сотен метров, до глинистого материала, образующегося в результате перетирания обломков ледником при его движении.)
- Эворзионные — образовались в местах падения талых вод в виде водопада в трещины земной поверхности, в результате чего возникли выбитые силой падающей воды эворзии (котлы).
4 Карстовые
5 Суффузионные
6 Термокарстовые
7 Гидрогенные
8 Завальные
Принято считать, что котловины одного происхождения и возраста должны иметь подобные относительные размеры. Котловины тектонического происхождения, например, более глубокие, чем ледникового, а их формы близки к конусу и параболоиду. Карстовые котловины невелики по площади, но относительно глубокие, в то время как котловины эолового происхождения имеют малые глубины.
Другими словами, котловины различного происхождения имеют различные морфометрические характеристики, и, наоборот, морфометрия котловин одинакового происхождения схожа. Основные морфометрические показатели: площадь зеркала, длина и ширина озера, объем воды, средняя и минимальная глубина, форма котловины, длина и изрезанность береговой линии. Основой для определения морфометрических характеристик служит план озера в изобатах — линиях равных глубин.
Морфометрические характеристики могут служить параметрами классификации озер. Например: по глубине (мелкие, глубокие, …), по форме (цилиндрические, округлые, …) и по размерам. По размерам площади зеркала озера можно разделить на очень малые — площади до 1 км2, малые — 1-10 км2, средние первые — 10-100 км2, средние вторые — 100-1000 км2, крупные — 1000- 10 000 км2, великие — более 10 000 км2. Известные слава Воейкова “реки — продукты климата” для озер можно перефразировать: озера — продукт не только климата, но и их морфометрии.
В естественном состоянии молодое озеро обладает способностью самоочищения. Сущность этого процесса в том, что все созданное в озере и поступившее с водосбора органическое вещество разлагается (минерализуется) с помощью бактерий и при больших затратах кислорода. В глубоких, богатых кислородом озерах органическое вещество почти не накапливается в результате преобладания процесса его деструкции над накоплением. В мелководных водоемах с большим количеством живых организмов органического вещества много, оно не успевает полностью минерализоваться, запасы кислорода за зиму резко сокращаются, и способность к сомоочищению уменьшается.
Внешними признаками состояния озера, содержания в нем органического вещества и мути являются прозрачность воды и ее цветность (цветность воды определяется сравнением с растворами специально приготовленной платиново-кобальтовой шкалы цветности и выражается в градусах цветности этой шкалы, а прозрачность — в метрах по диску Секки. (Назван по имени А. Секки, измерявшего в 1865 году прозрачность морской воды. Представляет собой окрашенный в белый цвет металлический круг (диск) диаметром 30 см, который крепится к тросу, размеченному на метры и дециметры).
По величине дефицита кислорода, специфическим биологическим и гидрохимическим условиям озера могут быть разделены на 4 основных генетических типа (названия соответствуют предложенной Тинеманом и Науманом в 20-ых годах прошлого века гибробиологической классификации, основанной на трофности (кормности) озер).
I тип – Олиготрофные (от греч. oligos — немного, незначительно и trophe — пища) — озера с малой концентрацией в воде органических и биогенных минеральных веществ. К олиготрофным обычно относят глубокие слабопроточные озера с сравнительно холодной летом маломинерализованной водой (Байкал, Онежское, Телецкое и др.). Структура их биоценоза характеризуется видовым разнообразием, ценными породами рыб, а экосистема в целом особенно уязвима и практически невосстановима после антропогенного ее нарушения при загрязнении или эвтрофировании. Поэтому многие олиготрофные озера признаны природными объектами, требующими охраны не только самого водоема, но и его водосбора.
II тип — Евтрофные (eu — хорошо) — богаты органическими и минеральными веществами. Чаще всего это неглубокие, хорошо прогреваемые водоемы с различной площадью, со значительными колебаниями гидрохимических показателей в течение года. В таких водоемах мощные донные отложения (озера Лаче, Вожже, Ханка, Балатон).
III тип — Дистрофные (лат. dis — приставка с отрицательным значением) — озера с большим содержанием гумуса, со слабыми возможностями питания водных организмов. Чаще всего это небольшие болотные, лесные озера с мощными отложениями органических веществ.
IV тип — Мезотрофные (греч. mesos — промежуточный) — промежуточный тип между олиготрофными и евтрофными водоемами.
К сожалению, в отличие от рек, озера обречены на постепенную деградацию и гибель.
Таблица 1 Характеристики крупнейших озер мира
|
Озеро |
Наличие стока |
Площадь зеркала, км2 |
Макс. глубина, м |
Объем, км3 |
|
|
ЕВРОПА |
Каспийское море (соленое озеро) |
б/с |
390 000 |
1 025 |
78 200 |
|
Ладожское |
с |
17 872 (с островами 18 329) |
230 |
838 |
|
|
АЗИЯ |
Арал (соленое озеро) |
б/с |
64 100 |
68 |
102 |
|
Байкал |
с |
31 500 |
1 631 |
23 100 |
|
|
Балхаш (соленое озеро) |
б/с |
18 200 |
26 |
112 |
|
|
Тонлесап |
б/с |
10 000 (3000-30 000) |
12 |
40 |
|
|
АФРИКА |
Виктория |
с |
69 000 |
92 |
2 700 |
|
Танганьика |
с |
32 900 |
1 435 |
18 900 |
|
|
Ньяса (Малави) |
с |
30 900 |
706 |
7 725 |
|
|
Чад (соленое озеро) |
б/с |
16 600 |
12 |
44,4 |
|
|
СЕВЕРНАЯ АМЕРИКА |
Верхнее |
с |
82 680 |
406 |
11 600 |
|
Гурон |
с |
54 800 |
229 |
3 580 |
|
|
Мичиган |
с |
58 100 |
281 |
4 680 |
|
|
Большое Медвежье |
с |
70 200 |
137 |
1 010 |
|
|
Большое Невольничье |
с |
27 200 |
156 |
1 070 |
|
|
Эри |
с |
25 700 |
64 |
345 |
|
|
Виннипег |
с |
24 600 |
19 |
127 |
|
|
Онтарио |
с |
19 000 |
236 |
1710 |
|
|
ЮЖНАЯ АМЕРИКА |
Маракайбо |
с |
13 300 |
35 |
|
|
АВСТРАЛИЯ |
Эйр (соленое озеро) |
б/с |
15 000 (0 — 15 000) |
20 |
- Prev
- Вперёд >>
