Hidrobiológia. Wetzel R.G., 2001: Limnology. Lake and river ecosystems, 3 rd edition. Academic Press, London, 1006 pp. (1983, 2 nd edition)‏ Kalff J.,

Az előadások a következő témára: "Hidrobiológia. Wetzel R.G., 2001: Limnology. Lake and river ecosystems, 3 rd edition. Academic Press, London, 1006 pp. (1983, 2 nd edition)‏ Kalff J.,"— Előadás másolata:

1 Hidrobiológia

2 Wetzel R.G., 2001: Limnology. Lake and river ecosystems, 3 rd edition. Academic Press, London, 1006 pp. (1983, 2 nd edition)‏ Kalff J., 2002: Limnology: inland water ecosystems. Prentice-Hall, 592 pp.

3 Cole G.A.: Textbook of limnology, 4 rd edition. Waveland Press, 401 pp.,1994. (1988, 3 rd edition)‏ Lampert W. & Sommer U.: Limnoecology: the ecology of lakes and streams. Oxford Univ. Press, New York, 382 pp., 1997.

4 Brönmark C. & Hansson L.-A., 1998: The biology of lakes and ponds. Oxford Univ. Press, New York, 216 pp. Giller P.S. & Malmqvist B., 1999: The biology of streams and rivers. Oxford Univ. Press, New York, 272 pp.

5 Padisák Judit: Általános limnológia. ELTE Eötvös kiadó, Budapes, 310 oldal

6 Limnológia? Wetzel, 2001: Limnology. Lake and river ecosystems – szintézis: “the discipline involves the study of both freshwater and saline inland waters.” (45 %-a a felszíni vizeknek sós-szikes víz)‏ Limnology is the study of the structural and functional interrelationships of organisms of inland waters as they are affected by their dynamic physical, chemical, and biotic environments. Limnologia: a szárazföldi vizek élőlényeiek struktúrális és funkcionális kapcsolatát vizsgálja, amelyre dinamikus fizikai, kémiai és biotikus környzet hatással van Freshwater ecology is the study of the structural and functional interrelationships of organisms of fresh waters as they are affected by their dynamic physical, chemical, and biotic environments. – nem foglalja magába a nagyon sós vizeket ( >3 g l -1 )‏ Freshwater biology is the study of the biological characteristics and interactions of organisms of fresh waters. Aquatic ecology (vízökológia)‏ Hydrobiology = hidrobiologia

7 Hidrobiológia Határtudomány Hidrológia -> A víz és vizek tudománya Biológia -> Az élet és az élőlények tudománya Hidrobiológia -> A vízi élőlények és ökoszisztémák tudománya

8 Hidrobiológia felosztása Oceanológia tengertan Limnológia tótan Rheológia áramlóvizek tana Folyóiratok: Limnology and Oceanography (US)‏ Freshwater Biology (UK)‏ Archiv für Hidrobiologie (D)‏ Hydrobiologia (NL)‏

9 A Föld vízkészlete A Föld vízkészlete: 26 610 millió km 3 millió km 3 Litoszféra: 2500093,9 % Üledékes kőzetekben 2100,8 % Hidroszféra: 14005,3 %

10 A Föld vízkészlete 3 100 év 16 000 év 300 év 1-100 év 10-1000 év 280 nap 12-20 nap 9 nap 97,61 2,08 0,29 0,009 0,008 0,005 0,00009 0,0009 1 370 000 29 000 4 000 125 104 67 1,2 14 Óceán Sarki jég, gleccser Felszín alatti víz Édesvizű tavak Sós tavak Talajnedvesség Folyók Atmoszféra Kicserélődési idő% Térfogat ( km 3 )‏

11 áramló vizek (lotic)‏ állóvizek (lentic, limnic)‏ lápok, mocsarak (wetlands)‏ Hidrobiologia ~0,03 % = folyók (Streams & Rivers)‏ = tavak (Lakes & Ponds), mesterséges állóvizek (Reservoirs), halastavak

12 Jégtakaró maximális kiterjedése– édesvizű tavak Száraz, sivatagos területek – sós tavak Antarktida – állandóan befagyott tavak

13 A Főld vízkészletének kevesebb mint 3 % édesvíz 99 %-a nehezen hozzáférhető (jég, talajhoz kötött)‏ a maradék tavak, folyókban található  felhasználásuk véges. A globális vízfelhasználás: 1950 1360 km 3 19904130 km 3 20005190 km 3* Ipari országok vízfelhasználása 7000 l/fő/nap Nem ipari 1000 l /fő/nap 150 l  1kg acélhoz 900 l  1kg papírhoz 2000 l  1kg műszálhoz * (1996-os becslés)‏

14 A víz (H 2 O)‏ H H O 104°27’ -Dipólusos molekula -Hidrogén kötések (energia: 1/16-a a kovalens kötésnek)‏ -Folyékony állapotban aggregátum képződés -Szilárd állapotban tetraéderes szerkezet -Csak forráskor veszti el teljesen a szerkezetét -„Folyékony kristály”

15 A VÍZ (H 2 O)‏ Hőmérséklet-sűrűség Magas olvadáspont 0 °C vs. H 2 S -82,9 °C Magas fajhő 1 kcal, kiegyenlített hőingás Sűrűség max. 3,98 °C Szalinitás-sűrűség Szalinitás (össz.old. só ezrelék-ben) növeli a sűrűséget Csökkenti sűrűség max. hőmérsékletét (0,2 °C/g l -1 )‏

16 A VÍZ (H 2 O)‏ Felületi feszültség Hidrogén kötés miatt nagy (20 °C 72,7 N m -1 )‏ Nem függ jelentősen az hőmérséklet és sótartalomtól Oldott szerves anyagok (huminanyagok, anyagcsere termékek) csökkentik Viszkozitás Hidrogén kötés miatt nagy Nagyban függ a hőmérséklettől kevésbé sótartalomtól Dinamikus viszkozitás (Pa s)‏ az az ellenállás, amely a víz folyása, ill. bármely formaváltozása ellen hat 1 Pa s = 1 kg m -1 s -1 Kinematikus viszkozitás (m 2 s -1 )‏ a dinamikus viszkozitás és sűrűség hányadosa

17 2,2 Vízgazdálkodás Euró pa Ázs ia Afri ka N.A m S.A m Au st Összes en Terület (106 km 2 )‏ 9, 8 45,0 30, 3 20,7 17, 8 8, 7 132132 csapadék (km 3 )‏ 716 5 3269 0 2078 0 133 55 293 55 640 5 11030 5 Prec/terület (10 -4 km)‏ 7, 3 7, 26 6,8 6 6, 45 16,4 9 7,3 6 8, 36 Folyók (km 3 )‏ 311 0 1319 0 422 5 59 60 103 80 196 5 388 30 folyók/csapad ék (%)‏ 43, 4 40,3 20, 3 44,6 35, 4 30, 7 35,2 Párolgás/cs ap (%)‏ 56, 6 59,7 79, 7 55,4 64, 6 69, 3 64,8 Atmoszféra W=12,4 km 3  =8,9 nap Kontinensek Tavak folyók W= 231km 3  = 6,6 év Felszinalatti vizek (5 km) W= ≈ 60 000 km 3  = ≈ 600 év Óceánok W=1 370 000 km 3  = 3 060 év Sarki jég Grönland W= 2 400 km 3  = ≈4 500 év Antarktisz W= ≈ 22 000 km 3  = ≈ 14 000 év 100 65 411448 35 2

18 globális vízháztartás egyensúlyban volt Az ember által okozott frakció a kontinensek párologtatásában 3 %-ról 10 %-ra nőtt kb. 30 év alatt, és 50 %-ra 70 év alatt Megnőtt a kontinentális vizek forgalmának rátája Nagy vízigényű helyeken a vízellátottság nem kielégítő  tengervíz sótalanítás (nagy energia igény), tározás A felszíni vizek forgalmába való beavatkozás  klímaváltozás (Aral tó)‏ Hidrológiai régiók (csapadék és a párolgás relatív fontossága alapján)‏ Exorheic: A folyói tengerbe torkollanak Endorheic: folyói nem torkollanak tengerbe (trópusi, vagy mérsékletövi területen erednek és subtrópusi sivatagba folynak)‏ Arheic: nincsenek folyók (sivatagok)‏

19 Szárazföldi vizek csoportosítása Felszíni vizek  Folyóvizek Állandó Időszakos (vádi)‏  Állóvizek Állandó  Tó (nagy tó, kis tó, kopolya)‏  Fertő  láp, mocsár (wetland)‏ Időszakos  Tócsa, pocsolya  Telma (fito-, dendro-, malako-, litotelma)‏ Felszín alatti vizek  Talajvizek  Rétegvizek  Hasadékvizek (karszt vizek)‏

20 Források:  Síksági  Törmelékkúp források  Rétegforrások Feltörésmódja szerint: Csörgedező (rheokrén)‏ Feltörő (limnokrén)‏ Mocsárforrás (helokrén)‏ Hőmérsékletük attól függ, hogy milyen mélyről származik a vizük.  Hévíz (terma): a forrás hőmérséklete meghaladja a földrajzi helyének éves középhőmérsékletét

21 Párolgás Csapadék Felszíni és felszínalatti hozzáfolyás Hidrológiai ciklus

22 Tavak vízháztartása Vízbevétel Csapadék (C)‏ felszíni hozzáfolyás (H)‏ Felszínalatti beszivárgás víz alatti források Vízveszteség természetes kifolyás (L)‏ felszín alatti elszivárgás Párolgás (P)‏ Mesterséges vízkivétel (V k )‏ Zárt (endorheikus) tavak: nincs természetes elfolyás (Aral tó)‏ Nyílt (exorheikus) tavak: van természetes elfolyás

23 66 900 km 2  24 200 km 2 1090 km 3  175 km 3 10 g l -1  ~65/~25 g l -1

24

25

26 Tavak keletkezése

27 Tektonikus tevékenység  Mély törések (Bajkál, RU, Keletafrikai árok tórendszere, de a Balaton, Velencei-tó is)‏  Kráter tavak (Kráter-tó, Oregon, US)‏  Földrengés által létrejött tavak Földcsuszamlások (Gyilkos-tó, RO)‏ Eróziós folyamatok  Morotva tavak  Tengermelléki tavak  Glaciális erózió (Német-lengyel hátság tavai)‏  Szélerózió (Nyiregyházi-Sós-tó, Kis-Kunság szikes tavai)‏ Elgátlódás (Szent-Anna tó, RO)‏ Meteorit (Chubb-tó, CA)‏ Élővilág  Hódok  Mesterséges tavak, tározók

28 Ősi tavak Kaszpi-tenger Bajkál tó Kelet-afrikai nagy tavak Titicaca-tó Ochidi-tó

29 Felület 422 000 km 2 max. mélység kb 1000 m Térfogat 79 000 km 3 400 endemikus faj (Kaszpi fóka)‏ Kaszpi-tenger

30 Bajkál 25-30 millió éves Felület 31 500 km 2 Max. mélység 1637 m Térfogat 23 000 km 3 569 endemikus alga faj 1825 endemikus állatfaj 259 Gammarus fajból 98 % endemikus 77 laposféreg faj egy kivételével endemikus (Bajkál fóka)‏

31 Viktória-tó Tanganyika-tó Nyasa/Malawi-tó Kb 20 millió éves Kb 1000 m mély 1250 endemikus faj Cichlididae halak: 185 fajból 180 endemikus Felület 30 800 km 2 Kb 2 millió éves Kb 785 m mély 1250 endemikus faj Cichlididae halak: 600 fajból 99 %-a endemikus Felület 70 000 km 2 Kb 750 000 éves átlag 40 m mély (max. 70m)‏ 1250 endemikus faj Cichlididae halak: 200 fajból 99 %-a endemikus

32 Ochridi-tó Preszpa-tó

33 Titicaca-tó Kb 3 millió éves Felület 8448 km 2 Max. mélység 284 m alacsony diverzitás 500 faj 20 % endemikus