какая наука изучает озера
лимнология
Смотреть что такое «лимнология» в других словарях:
лимнология — лимнология … Орфографический словарь-справочник
лимнология — озероведение Словарь русских синонимов. лимнология сущ., кол во синонимов: 2 • озероведение (2) • … Словарь синонимов
лимнология — и, ж. limnologie f. <гр. limne озеро + logos учение. Отдел гидрологии, изучающий внутренние воды; озероведение. БАС 1. Эти работы направили интересы Анучина в сторону изучения озер или лимнологии, которая в 90 х годах прошлого столетия только… … Исторический словарь галлицизмов русского языка
ЛИМНОЛОГИЯ — ЛИМНОЛОГИЯ, дисциплина, изучающая пресноводные водоемы озера, пруды и реки. Они рассматриваются с точки зрения разных наук химии, физики и биологии. Животные, растения и окружающая среда обследуются с точки зрения пищевых циклов и пищевых цепей,… … Научно-технический энциклопедический словарь
ЛИМНОЛОГИЯ — отдел гидрографии, занимающийся изучением озер. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь
ЛИМНОЛОГИЯ — наука об озерах и небольших водоемах, объединяемых в гр. поверхностных водоемов суши с замедленным водообменом. Син.: озероведение. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978 … Геологическая энциклопедия
лимнология — — [http://www.eionet.europa.eu/gemet/alphabetic?langcode=en] EN limnology The study of bodies of fresh water with reference to their plant and animal life, physical properties, geographical features, etc. (Source: CED)… … Справочник технического переводчика
лимнология — Изучение пресноводных озер и прудов, их физических, химических и биологических свойств. Syn.: озероведение … Словарь по географии
Лимнология — Верхнее крупнейшее пресное озеро в мире Лимнология (греч … Википедия
Лимнология – наука об озерах и других внутренних водах
Термин лимнология происходит от греческих слов λίμνη, limne, “озеро” и λόγος, logos, “знание”. Лимнология – это наука об внутренних водах, к которым относятся ручьи, озера, реки, водно-болотные угодья и водохранилища. Лимнология является разделом гидрологии, изучающим геологические, химические, биологические и физические характеристики внутренних вод, которые могут быть искусственными или естественными, солеными или пресными, а также стоячими или проточными. Наука тесно связана с гидробиологией и водной экологией, фокусирующихся на водных организмах. Пейзажная лимнология – ветвь лимнологии, изучающая сохранение и управление морскими экосистемами с точки зрения ландшафта.
История лимнологии
Швейцарский ученый Франсуа-Альфонс Форель считается основателем лимнологии, и его наблюдения вдохновили множество других ученых, в том числе ботаника Эйнара Наумана и зоолога Августа Тиенмана, которые организовали Международное общество лимнологии (ISL) в 1922 году. Форель начал интересоваться и наблюдать за природой в возрасте 13, и его ранние исследования рассматривали связь между биологическими, физическими и химическими свойствами Женевского озера. Он определил лимнологию как океанографию озер, но затем расширился и включил изучение всех внутренних вод. Лимнология – это интегративная дисциплина, в которой взаимодействуют биология, физика и химия, что позволяет понять водную экосистему более всеобъемлющим образом.
Физические свойства водной экосистемы
Сочетание волн, течений и тепла, среди других сезонных вариаций условий окружающей среды, помогает идентифицировать физические свойства морской системы. Количественный анализ водного объекта зависит от различных особенностей, таких как водно-болотные угодья, ручьи, реки и эстуарии, а также структура среды, окружающей водный объект. Процесс формирования озер помогает классифицировать водные объекты, а глубина воды определяет зоны внутри озера. Скорость течения воды и геология окружающей территории определяют морфометрическую систему потоков и рек. Эстуарии также включены в исследования лимнологии. Типичные водно-болотные угодья, такие как болота, топи и трясины отличаются по характеру, размеру и форме.
Световая интеграция
Теория светлой зональности рассматривает, как проникновение солнечного света в толщу воды влияет на структуру водоема. Световые зоны определяют различные уровни производительности в озерной экосистеме. Эвфотическая или фотическая зоны относятся к глубинам столба воды, куда проникает солнечный свет и где могут расти растения. Остальная часть толщи воды, которая не получает достаточного солнечного света для роста растений, известна как афотическая зона. Альбедо измеряет количество электромагнитного излучения, которое отражается при попадании солнечного света на поверхность воды.
Термическая стратификация
Термическая стратификация, также называемая термической зональностью, представляет собой метод классификации слоев водных объектов в водной экосистеме, базирующийся на основе изменения температуры в каждом слое. Нагрев уменьшается экспоненциально с глубиной, и поэтому вода сильнее нагревается на поверхности и становится все более холоднее по мере увеличения глубины. Тепловая стратификация водоема имеет три слоя. Эпилимнион – это верхний слой, который близок к поверхности воды, и является наиболее теплым слоем, который испытывает циркуляцию ветра. Второй слой, испытывающий резкое снижение температуры, называется термоклином. Нижний слой, который является равномерно холодным, называется гиполимнион. Летом верхний слой водоема всегда теплее нижнего. Однако зимой температура эпилимниона падает ниже 4 градусов Цельсия, что равно температуре нижнего слоя. Верхний слой расширяется, становится светлее, а затем замерзает.
Химические свойства водной экосистемы
В естественной среде на химический состав воды влияют эрозия почвы, испарение, тип почвы, осадки и потоки. Все водные объекты имеют уникальный баланс неорганических и органических соединений или элементов.
Качество воды
Хотя считается, что на качество воды озер влияют сотни факторов, лишь несколько из них имеют наибольшее значение для здоровья водной экосистемы. Существует множество видов биологической деятельности, влияющих на концентрацию растворенного газа и питательных веществ, однако человеческая деятельность является единственным основным фактором, способствующим изменению качества воды.
Кислород
Растворенный кислород отвечает за многочисленные химические и биологические реакции, которые играют значительную роль в функционировании водной экосистемы. Различные природные процессы влияют на концентрацию кислорода в экосистеме, включая фотосинтез и дыхание. На профиль кислорода влияет ветер на поверхности воды, дыхание, фотосинтез и органические вещества, а это означает, что концентрация кислорода уменьшается точно так же, как и температурный профиль. Процесс фотосинтеза и солнечный свет контролируют концентрацию растворенного кислорода и являются определяющими факторами того, сколько фотосинтеза может произойти в трех водных слоях, где доступен свет. Концентрация растворенного кислорода уменьшает глубину тела воды. Водная жизнь поглощает растворенный кислород, высвобождая углекислый газ.
Фосфор и азот являются жизненно важными питательными веществами в водной системе. Хотя в большинстве исследований основное внимание уделяется аммиаку, нитриту и нитрату в качестве источников азота в воде, азот существует в воде и форме газа. Концентрация азота обычно высока в осенние и зимние месяца и ниже в весенние и летние. Низкая концентрация фосфора в водоемах считается ограничивающим фактором в скорости роста фитопланктона. Растворенный фосфор имеет характерный экосистемный цикл.
Биологические свойства водной экосистемы
Лимнология классифицирует все водные объекты в соответствии с их индексом трофического состояния. Индекс трофического состояния определяется количеством фосфора и азота среди других питательных веществ. Эвтрофные озера имеют высокий уровень питательных веществ и характеризуются высокой продуктивностью. Олиготрофные озера имеют низкий уровень питательных веществ и характеризуются низкой первичной продуктивностью. Дистрофические озера имеют желто-коричневую или чайную воду и высокий уровень гуминового вещества. Эвтрофикация озера может привести к увеличению количества водорослей.
Лимнология
Лимнология (греч. λίμνε — озеро, λόγος — учение) или озероведение — раздел гидрологии, наука о физических, химических и биологических аспектах озер и других пресных водоёмов, в том числе и водохранилищ.
Озера относятся к числу важнейших элементов природных ландшафтов. Их роль в жизни человека определяется в первую очередь большими запасами пресной воды. Географическая роль озер заключается в нескольких аспектах.
Во-первых, в интегральном воздействии озер на сток. Озера являются природными регуляторами стока. В отдельных случаях озера при значительном испарении с поверхности их акватории уменьшается годовой сток. В целом же озера участвуют в перераспределении максимального весеннего стока половодья на летний меженный период. Озера задерживают часть твердого стока, регулируют химический сток.
Во-вторых, озера благоприятно воздействуют на микроклимат прибрежных территорий. Тем самым озерный фонд обладает значительными рекреационными ресурсами.
В-третьих, вместе с водным стоком в озера поступает большое количество веществ автохтонного и аллохтонного материала, который в процессе седиментогенеза трансформируется в особые образования, именуемые донными отложениями.
В-четвертых, в озерах создается специфическая среда для жизни организмов, именуемых гидробионтами, которые принимают самое активное участие в функционировании и эволюционном развитии их гидроэкосистем.
В современных условиях роль озер существенно возрастает. В условиях постоянного воздействия антропогенного фактора они остаются хранителями чистой пресной воды. Озера часто являются ядром особо охраняемых территорий – национальных парков, заповедников и заказников различного уровня.
Морские рейсы и работа с большими данными: как устроена профессия океанолога
Мировой океан покрывает 70% Земли, а его глубины до сих пор мало изучены. Как устроена работа океанолога и что нужно знать и уметь, чтобы стать таким учёным?
Мы поговорили с научными сотрудниками лаборатории биогидрохимии и аналитической лаборатории Института океанологии им. П. П. Ширшова РАН Геннадием Борисенко и Екатериной Колтовской о том, как стать океанологом и что ожидать от этой профессии.
На кого надо учиться, чтобы работать океанологом?
Катя: в магистратуре и бакалавриате я училась на географическом факультете на кафедре океанологии. Это очень широкая профессия. Нас учат понимать, как связаны между собой все процессы в океане: физические, химические, биологические и даже политические. Со временем ты углубляешься в какую-то более конкретную область науки и развиваешься в ней.
Можно прийти в океанологию из любой области.
В океане геологи изучают минеральные ресурсы океанического дна, биологи исследуют морских животных, физики и техники проектируют приборы для изучения океана, химики исследует вещества, растворённые в водах океана, программисты работают со спутниковыми данными, математики интерпретируют эти данные и строят модели.
Появились даже океанологи-ветеринары, которые занимаются очень интересным направлением: они прицепляют к тюленям датчики измерения температуры и солёности воды. Тюлень отдыхает на льдине, когда проголодается, ныряет на глубину, ловит еду и возвращается на сушу с собранными данными.
Как ты решил стать океанологом?
Гена: по образованию я эколог, экология занимается изучением разных зависимостей в природе. Океан в этом контексте — сложная система с множеством связей между живыми организмами и неживой природой. Океан взаимодействует с подстилающей породой и атмосферой, влияет на глобальные и региональные процессы. Как океанолог я начал работать только в аспирантуре — в эту сферу я пришёл через химию и сейчас занимаюсь химией океана. У меня был к тому моменту инструмент, а в конкретных процессах я разбирался по ходу.
Наверное, на моё решение повлиял романтический образ океанолога — тоже хотелось ходить в рейсы и много путешествовать.
Если у вас есть интерес к познанию новых мест, лучше профессии не найти. Научная работа в разных областях во многом похожа: ты проводишь исследование, собираешь данные, анализируешь их и пишешь статью. В океанологии меня привлёк сам подход к добыче информации и сбору полевых данных.
Как поступить на океанолога?
Катя: если вы поступаете на географический факультет, обычно нужно сдать ЕГЭ по географии, профильной математике и русскому языку, а также внутренние вступительные испытания в МГУ по географии.
Чем занимается океанолог?
Гена: ходит в экспедиции — в морские рейсы, которые длятся один-два месяца, и в прибрежные, когда ты живёшь на суше и занимаешься исследованием акваторий, связанных с сушей. Я исследовал процессы, связанные с отсутствием растворённого кислорода в заливе Петра Великого на Дальнем Востоке, видел пингвинов во время экспедиции в Антарктиду, побывал в Терра-дель-Фуэго в Южной Америке. Это очень красивые места, но бывает психологически сложно провести два месяца в закрытом коллективе, делить радости и горести с ограниченным числом людей. Время течёт иначе в экспедициях, и два месяца ощущаются как длинный промежуток времени.
Бывают коммерческие рейсы, которые, как правило, исследуют влияние чего-либо техногенного (платформы, разработки) на окружающую акваторию. Обычно они происходят в Арктике.
Катя: я ходила в Арктику, высаживалась на Новой Земле, фотографировала белых медведей. Всё это — чтобы изучать нефтяные углеводороды в северных морях. При этом точно знаю, что не все океанологи ходят в рейсы и живут на кораблях по два месяца. Есть люди, которым интересно изучать океан теоретически: скачивать измеренные данные и строить математические модели.
Необязательно быть человеком с гитарой на плече в вязаной шапочке, чтобы заниматься исследованиями океана.
Сколько зарабатывает океанолог?
Катя: зарплата в океанологии прямо пропорциональна активности, ступеням образования, количеству исследований, в которых вы участвуете, и статей, которые пишете. Ну и конечно же удаче. В зависимости от этих факторов можно зарабатывать от 20 тысяч до суммы, которая тебя устраивает.
Если ты нашёл свою нишу и можешь объяснить людям, почему это важно и нужно, ты будешь получать гранты на исследования. Чаще дают гранты тем, у кого есть степень. В океанологии — чем больше формальных регалий, тем выше зарплата.
Гена: можно заниматься коммерческой океанологией, например экологическим контролем и мониторингом акваторий вблизи месторождений нефти. Это не очень творческая область, где тебе дают сухое техническое задание, но зато платят достаточно большие деньги.
В долгосрочной перспективе я бы посоветовал выбирать фундаментальную науку, в которой ты можешь сам создавать себе задачи, ходить в рейсы, получать гранты по темам, которые интересны именно тебе.
Что исследуют океанологи?
Катя: ускоряется глобальное потепление, поднимается уровень океана, затапливаются территории островных государств. Поэтому, например, так беспокоятся Великобритания и Исландия. Они очень сильно могут пострадать. Глобальное потепление происходит не только по природным причинам, а в том числе из-за эмиссии углекислого газа, которая создаёт парниковый эффект.
Океан — важнейшее звено в цикле углерода, обладающее способностью поглощать и аккумулировать атмосферный углекислый газ. Чтобы понять, пойдём ли мы дальше по пессимистичному или оптимистичному сценарию, океанологи измеряют метеорологические и физические параметры в океане и строят глобальные модели и прогнозы. Конгломерат всего в океане даёт океанологам огромное поле деятельности.
Гена: океанологи исследуют формирование волн и цунами, учатся их прогнозировать. Размышляют над тем, как сделать океан основной сырьевой базой для промысла и выращивания пищи, чтобы прокормить растущее население Земли. Разбираются с последствиями сброса огромного количества мусора в океан. Исследуют дно месторождений нефти и газа, за которые борются разные страны. Заботятся о жизни морских животных. Делятся результатами исследований на конференциях.
Недавно наш Институт океанологии совместно с другими ведущими университетами провёл молодёжную конференцию, посвящённую комплексным исследованиям Мирового океана. С докладами выступают молодые ребята, в образовательном блоке участвуют крутые учёные, которые простыми словами рассказывают о своих темах и создают интерес вокруг научной области. В такой атмосфере появляется много идей и контактов, студенты находят научных руководителей.
Самое загадочное место на нашей планете — Марианская впадина?
Катя: в открытом космосе побывало больше людей, чем в Марианской впадине. Непонятно, что там происходит, потому что нужен гигантский кабель-трос из суперпрочного материала, который сможет спуститься на такую глубину.
Интуитивно кажется, что ничего особенного там не происходит.
Меня, например, куда больше завораживают Саргассово море, в котором происходят непонятные океанологические явления, и долина реки Амазонки, в которой сохранились древнейшие на планете виды животных. Страшная рыба арапаима, похожая на динозавра, и птица гоацин, которая появилась 150 млн лет назад в Юрском периоде и с тех пор не эволюционировала.
На самом деле в любом море или части океана происходят уникальные явления. Сколько бы лет учёные ни изучали одно море, они никогда не смогут сказать, что теперь о нём известно всё. Условия постоянно меняются и приносят тем самым новые задачи и трудности.
С какими изменениями на планете вы столкнулись за время своих исследований?
Катя: за последний год граница льдов в Арктике в местах нашей экспедиции отодвинулась на 14 метров. Был лёд, а теперь ничего нет. Арктические острова завалены мусором: создаются волонтёрские программы, чтобы разгребать там металлолом. В то же время проводятся ядерные испытания. Арктика должна всё это поглощать, перерабатывать и оставаться функционирующей экосистемой.
Какой-нибудь краб, которому хорошо везде, может «путешествовать» на борту корабля, высадиться в новом месте и всех съесть. Такая катастрофа происходила в Чёрном море, а ранее — когда дальневосточного краба с Камчатки привезли в Карское море. Это очень дорогой и вкусный краб, поэтому его решили разводить в водах Карского моря. Крабу там очень понравилось, он всех съел, остались одни маленькие морские звёздочки. В Карское море приходят ветви тёплого течения Гольфстрим, краб это почувствовал, пошёл против этого течения и пришёл в Норвегию. Там фьорды, теплее, красота… Он там опять всех съел. Норвежцы были в шоке от того, что порушилась их экосистема, пока не узнали, сколько этот краб стоит. Теперь у Норвегии соглашение с Россией по количеству крабов, которое вылавливает каждая страна, и части, которая должна остаться для поддержания популяции.
Гена: в районе Астрахани сдвинулась дельта Волги. До строительства каскада ГЭС половодья были естественным процессом, зависящим от природных причин, теперь сток зарегулирован условным инженером. Уменьшается количество ила, которое приносится Волгой, дельта Волги двигается на юг в сторону Каспийского моря и выходит из зоны, принадлежащей заповеднику. Более того, полои (временные мелкие водоёмы, которые любят личинки рыб) в последние годы из-за регуляции стока образуются плохо — это ведёт к уменьшению количества личинок рыб и, соответственно, к снижению рыбохозяйственной ценности акватории Нижней Волги.
Ещё один пример: в рыбохозяйствах в благополучной Норвегии происходит снижение содержания кислорода в воде. Когда человек выращивает и кормит рыбу, лишнее количество корма оседает на дне, со временем корм разлагается и вызывает уменьшение концентрации растворённого кислорода. В результате возникает местная гипоксия в местах кормления рыб, они гибнут из-за кислородного голодания, бактериальное население в водах полностью меняется.
Всё в океане связано, какая-то мелочь может привести к необратимым последствиям.
Чем больше исследований проводят учёные, тем больше рождается новых вопросов. Мир принципиально не познаваем, а человек своей деятельностью создаёт большое количество проблем и тем для защиты будущих диссертаций.
Изображение на обложке: Yuri / Dribbble
Изображения в статье предоставлены героями материала.
Пора изучать озера!
С 12 по 17 апреля 2021 года в Мурманской области (в 20 км от города Апатиты) прошла Полярная школа-практика для молодых ученых, занимающихся исследованием озер (лимнологов). Организаторами мероприятия выступили Институт проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра РАН и Институт водных проблем Севера Карельского научного центра РАН. Финансовую поддержку оказал Проектный офис развития Арктики (ПОРА).
Основной площадкой для лимнологической школы-практики послужил комплексный мониторинговый полигон Кольского научного центра РАН, расположенный на берегу озера Имандра, крупнейшего водоема Мурманской области. Здесь участники из Санкт-Петербурга, Мурманска, Апатитов, Петрозаводска, Архангельска, Вологды и Калининграда жили все шесть дней мероприятия, слушали лекции от ведущих специалистов России, Финляндии и Китая в области исследования водных экосистем и проходили практические занятия, которые заключались как в полевых работах прямо на льду озера, так в лабораторных исследованиях проб, отобранных во время школы-практики. Если не считать организаторов, то в Полярной школе-практике приняли участие 33 молодых ученых.
Поскольку лимнология — это наука о разных компонентах озерных экосистем, то организаторы школы-практики охватили все ключевые научные дисциплины, в которых должен разбираться современный лимнолог. Так участники мероприятия получили базовые теоретические знания по гидрофизике, гидрохимии, геохимии, гидробиологии и ихтиологии. Практические занятия заключались в препарировании рыб, работе с микроскопами, измерении показателей pH, Eh, минерализации, мутности и электропроводности воды при помощи портативных приборов и обработке гидрологических данных на компьютере. В предпоследний день школы-практики молодые ученые сделали групповые доклады на основе знаний и материалов, полученных во время мероприятия.
Однако не только знания об исследовании озер смогли вынести участники лимнологической школы-практики из недельного пребывания в Мурманской области. В ходе мероприятия были организованы два вечера научно-популярных лекций, из которых молодые ученые смогли больше узнать об особенностях топонимики Кольского севера, о мифологической стране Гиперборее, о теориях появления COVID-19 и Парижском соглашении по климату и отношении к нему предыдущего президента США Дональда Трампа. Также участники смогли услышать доклад, сделанный на основе научно-популярной статьи о «смертельной лимнологии», которая в этом году была опубликована на страницах ТрВ-Наука [1].
Прошедшая в Мурманской области Полярная школа-практика — первое подобное мероприятие для Северо-Запада России, где исследование озерных экосистем является одной из самых актуальных задач в области естественных наук. Планируется, что в дальнейшем такие лимнологические школы будут проводиться регулярно.
Фото из архива организаторов школы-практики
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.