LIMNOLOGI: HISTORIA, STUDIEOMRÅDE, GRENAR, FORSKNING - BIOLOGI - 2025

Den Limnologi är den vetenskap som studerar inlands Vattendrag som integrerade ekosystem med terrestra ekosystem och atmosfären. Beskriv och analysera de fysiska, kemiska och biologiska faktorerna i inlandsvatten för att förklara deras sammansättning, struktur, energi och levande organismer.

Termen "limnologi" kommer från orden limne (gudomlighet förknippad med vatten) och logotyper (avhandling eller studie). Det anställdes först av François Alphonse Forel, en schweizisk forskare som ansåg fadern till denna disciplin för hans stora bidrag under 1800-talet.

Limnologi, studien av inre vatten. Källa: www.flickr.com

Limnologin har utvecklats anmärkningsvärt genom sin historia; ursprungligen inkluderade det bara studier av sjöar, som ansågs vara superorganismer, utan samtrafik med miljön. För närvarande överväger studien av kontinentala vatten interaktioner med miljön och deras betydelse i cyklerna av materia och energi.

Historia

Forntida limnologi

De första bidrag till kunskapen om sjöarna förekommer i det forntida Europa, med isolerade observationer, utan sammankopplingar mellan dem.

Mellan 1632 och 1723 gjorde A. van Leewenhoek de första beskrivningarna av vattenlevande mikroorganismer, tack vare mikroskopets utseende, vilket innebar ett viktigt framsteg i kunskapen om vattenlevande liv.

1786 publicerades den första klassificeringen av vattenlevande mikroskopiska organismer, utförd av den danska biologen Otto Friedrich Müller, kallad Animacula Infusoria Fluviatilia et Marina.

Med uppkomsten av de första biologiska stationerna nådde kunskap om limnobiologi sin fulla utsträckning. 1888 grundades den första experimentella stationen i Tjeckiens bohemskogar. Därefter multiplicerades antalet biologiska stationer i Europa och USA snabbt.

Samtidigt gjorde forskare stora bidrag till kunskapen om livet i sötvattenförekomster. Studier inom taxonomi, utfodringsmekanismer, distribution, migration, bland andra, sticker ut.

Modern limnologi

Modern limnologi uppstod i slutet av 1800-talet, med upptäckten av det sötvatten planktoniska samhället av PE Müller 1870.

1882 konstaterar Ruttner att limnologin inkluderar ekologiska interaktioner, utöver den beskrivande studien av de biotiska föreningarna som förekommer i vattendraget.

År 1887 publicerade SA Forbes en uppsats med namnet The Lake as a Microcosm, där han analyserade sjön som ett system i dynamisk jämvikt mellan materie och energi med levande organismer.

År 1892 publicerade FA Forel resultaten av sin forskning i Leman-sjön (Schweiz), med fokus på geologi, fysisk-kemisk karaktärisering och beskrivning av levande organismer i sjön.

1917 inkluderar Cole ett andra mål för limnologi; studien av materiens cykler, med särskild tonvikt på biogeokemiska cykler.

1935 definierade Welch limnologi som en studie av den biologiska produktiviteten i inlandsvatten. Denna definition inkluderar för första gången inom limnologin fokus på produktivitet och studier av lotic-system (floder och bäckar), liksom lentiska system (sjöar).

1975 karakteriserar Hutchinson och Golterman limnologi som en tvärvetenskaplig vetenskap som beror på geologi, meteorologi, fysik, kemi och biologi.

1986 beskrev Lehman två studieregler kopplade till limnologi. Ett första fält fokuserat på de fysikalisk-kemiska (termodynamiska) egenskaperna hos vattendrag. Ett andra fält som studerar biologiska processer på befolknings- och samhällsnivå, kontrollerat av naturligt urval.

Under 1990-talet, inför den växande efterfrågan på vatten och det globala hotet om minskning av kvantitet och kvalitet, framkom en tillämpad vision av limnologi som fokuserar på miljöledning.

Samtida limnologi

Limnologin under XXI-talet upprätthåller visionen om vikten av kunskapen om lentiska och lotiska system för att gynna en miljöhantering av vatten som gör att mänskligheten kan njuta av vattenresursen och dess sociala, ekonomiska och naturliga fördelar.

Studieområde

Limnologi anses vara en gren av ekologi som fokuserar på inlandsvattenekosystem, inklusive sjöar, dammar, grundvatten, dammar, bäckar och floder.

Den studerar både flödet av materia och energi, liksom sammansättningen, strukturen och dynamiken hos levande organismer som finns i kontinentala vatten på nivån av individer, arter, populationer och samhällen.

Förståelse av alla processer och mekanismer som utgör den biologiska mångfalden och de fysisk-kemiska reaktionerna i kontinentala vattenmiljöer kräver integration av flera vetenskapliga discipliner, såsom kemi, fysik, biologi, klimatologi, hydrologi, geologi, bland andra.

Limnologi integrerar också processerna i kontinentala vatten med markbundna ekosystem. Det beaktar effekterna av dränering av vatten och bidraget från materia och energi från bassängerna. På samma sätt tar det hänsyn till utbyten som uppstår mellan vattendrag och atmosfären.

Studien av inre vatten omfattar också identifiering av miljöfar och beskrivningen av deras effekter på ekosystemet. På samma sätt innebär det att man söker efter lösningar, till exempel minskning av klimatförändringar, kontroll av exotiska arter och återställande av ekosystem.

grenar

Limnologins grenar uppstår enligt typen av kontinental vattenkropp som studeras.

Stagnerande vattenlimnologi

Denna gren av limnologi studerar lentiska ekosystem, bättre känd som sjöar. Både naturliga ytvatten och konstgjorda reservoarer, dammar eller dammar ingår.

Tanganyika sjö, Zambia. Källa: Worldtraveller, via Wikimedia Commons

Limnologi för rinnande vatten

Limnologi för rinnande vatten studerar lotiska ekosystem, till exempel floder eller bäckar, kännetecknat av ett övervägande horisontellt och enkelriktat vattenflöde.

Amazonfloden. Källa: Peter Angritt, från Wikimedia Commons

Grundvattenlimnologi

Denna gren studerar de processer som sker i underjordiska vattenbehållare. Forskning om de biogeokemiska processerna som formar grundvattenens kemiska egenskaper ingår.

Grundvattenmätning. Källa: www.pixabay.com

Limnologi för saltvatten

Denna gren studerar saltvatten sjöar, som utgör 45% av världens inlandssjöar. Hans forskning fokuserar på de speciella egenskaperna hos dessa ekosystem, inklusive deras kemiska, fysiska och biologiska beskrivningar.

Great Salt Lake, USA. Källa: Användare Draxfelton på en.wikipedia, från Wikimedia Commons.

Nyligen genomförd forskning

Undersökningar i tropiska sjöar

Mest forskning i lentiska miljöer har gjorts i sjöar i de tempererade nordliga regionerna. Den biogeokemiska dynamiken i stora tropiska sjöar skiljer sig dock från dem som har registrerats för tempererade sjöar.

Li et al. Publicerade ett papper 2018 om geokemin i sediment och bidraget till kol- och näringscykling i en tropisk sjö i Malawi (Östra Afrika).

Resultaten indikerar ett betydande bidrag av sediment på sjöns biogeokemiska budgetar. Dessutom visar de att sedimentationsgraden har ökat markant under de senaste tio åren.

Undersökningar i konstgjorda reservoarer eller dammar

Antalet konstgjorda dammar och dammar har ökat snabbt de senaste åren.

Även om en god förståelse av naturliga sjöar kan hjälpa till att förstå konstgjorda ekosystem, kan de presentera flera egenskaper som skiljer dem från naturliga ekosystem. På grund av detta är forskning i konstgjorda miljöer av stor betydelse idag.

Znachor et al. (2018) analyserade data från 36 miljövariabler tagna under 32 år i en liten reservoar i Tjeckien. Syftet med forskningen var att upptäcka trender i klimat- och biogeokemiska egenskaper.

Nästan alla miljövariabler visade rörliga trender över tid. Trendomvändningar identifierades också. Till exempel visade upplöst organiskt kol en tendens att växa linjärt kontinuerligt.

Denna studie visade också en förändring i trenderna i slutet av 1980-talet och under 1990-talet. Författarna tolkar denna förändring som ett svar på några socioekonomiska förändringar som inträffade i regionen.

Ett annat viktigt resultat av denna studie är en förändring av de hydrauliska förhållandena för dammen som inträffade 1999. Detta inträffade efter ökningen av dammens kvarhållningsvolym, som ett resultat av ett administrativt beslut som fattades efter en period med kraftigt regn.

Detta exempel visar hur forskning inom limnologi kan visa oss effekterna av socioekonomiska faktorer och politiska beslut på hur konstgjorda ekosystem fungerar. I sin tur kan dessa hjälpa oss att förstå effekterna på naturliga ekosystem.

Forskning om paleolimnologi

Paleolimnology är studien av sediment avsatta i sjöar i syfte att rekonstruera naturhistorien eller förändringen i miljövariabler i en sjö eller dess miljö tidigare. För detta används olika metoder, såsom analys av diatom-mikrofossiler, pollen eller ostracods.

Novaes Nascimento och kollaboratörer publicerade en artikel 2018 om en paleobiologisk undersökning i de peruanska Anderna som rekonstruerar Miskisjöns historia, en liten saltvattenstuga som ligger på 3 750 meter över havet.

Resultaten av karbonatstratigrafi och fossila kiselsamhällen visade en minskning i sjöns nivå under mitten av Holocene, men den torkade aldrig helt ut.

Historien visar att Miskisjön har varit en del av landskapet i 12 700 år, till och med så många gruntandiska sjöar har torkat.

referenser

1. Banderas, AG och González, R. (1996). Limnologi, en revidering av konceptet. Hydraulik i Mexico, XI (1): 77-84.
2. Basavarajappa, SH, Raju, NS och Hosmani, SP (2014) Limnology: A Critical Review. Nuvarande världsmiljö, 9 (3), 741-759.
3. Li, J., Brown, ET, Crowe, SA och Katsev, S. (2018). Sedimentgeokemi och bidrag till kol- och näringscykling i en djup meromiktisk tropisk sjö: Malawi-sjön (Östra Afrika). Journal of Great Lakes Research 44 (6): 1221-1234
4. Novaes Nascimento, M., Laurenzi, AG, Valencia, BG, Van, R. and Bush, M. (2018). En 12 700-årig historia av paleolimnologisk förändring från ett andeskt mikrorefugium. Holocen.
5. Welsh, PS (1952). Limnologi. McGraw Hill. London 538.
6. Znachor, P, Nedoma, J, Hejzlar J, Seďa J, Kopáček J, Boukal D och Mrkvička T. (2018). Flera långsiktiga trender och trendförändringar dominerar miljöförhållandena i en konstgjord sötvattenbehållare. Science of the Total Environment 624: 24-33.