Ιστορία της λιμνολογίας, πεδίο σπουδών, κλάδους και έρευνες

Το limnology Είναι η επιστήμη που μελετά τα ηπειρωτικά υδάτινα σώματα ως οικοσυστήματα αλληλένδετα με τα χερσαία οικοσυστήματα και την ατμόσφαιρα. Περιγράφει και αναλύει τους φυσικούς, χημικούς και βιολογικούς παράγοντες των εσωτερικών υδάτων για να εξηγήσει τη σύνθεση, τη δομή, την ενέργεια και τους ζώντες οργανισμούς.

Ο όρος "λιμνολογία" προέρχεται από τις λέξεις limne (θεότητα που σχετίζεται με το νερό) και λογότυπα (συνθήκη ή μελέτη). Χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από τον François Alphonse Forel, έναν Έλληνα επιστήμονα που θεωρούσε τον πατέρα αυτού του κλάδου για τις μεγάλες του συμβολές κατά τη διάρκεια του 19ου αιώνα.

Η λιμνολογία έχει εξελιχθεί αξιοσημείωτα σε όλη την ιστορία της. αρχικά περιλάμβανε μόνο τη μελέτη των λιμνών, οι οποίες θεωρήθηκαν ως υπεροοργανισμοί, χωρίς διασύνδεση με το περιβάλλον. Επί του παρόντος, η μελέτη των εσωτερικών υδάτων εξετάζει τις αλληλεπιδράσεις με το περιβάλλον και τη σημασία του στους κύκλους της ύλης και της ενέργειας.

Ευρετήριο

• 1 Ιστορία
  • 1.1 Αρχαία λινολογία
  • 1.2 Σύγχρονη λινολογία
  • 1.3 Σύγχρονη λινολογία
• 2 Τομέας σπουδών
• 3 υποκαταστήματα
  • 3.1 Λιμνολογία στάσιμου νερού
  • 3.2 Λιμνολογία τρεχούμενου νερού
  • 3.3 Λινολογία των υπόγειων υδάτων
  • 3.4 Λινολογία αλατούχων λιμνών
• 4 Πρόσφατες έρευνες
  • 4.1 Έρευνα σε τροπικές λίμνες
  • 4.2 Έρευνες σε δεξαμενές ή τεχνητά φράγματα
  • 4.3 Έρευνα για την παλαιολινολογία
• 5 Αναφορές

Ιστορία

Αρχαία λιμνολογία

Οι πρώτες συνεισφορές στη γνώση των λιμνών αναδύονται στην αρχαία Ευρώπη, με μεμονωμένες παρατηρήσεις, χωρίς διασυνδέσεις μεταξύ τους.

Μεταξύ 1632 και 1723, van Leeuwenhoek Α έκανε τις πρώτες περιγραφές των υδρόβιων μικροοργανισμών, με την έλευση του μικροσκοπίου, το οποίο σήμαινε σημαντική πρόοδο γνώση της υδρόβιας ζωής.

Το 1786 δημοσιεύθηκε η πρώτη ταξινόμηση των υδρόβιων μικροσκοπικών οργανισμών, που πραγματοποίησε ο Δανός βιολόγος Otto Friedrich Müller, που ονομάζεται Infusoria Fluviatilia και Marina Animacula.

Με την εμφάνιση των πρώτων βιολογικών σταθμών, η γνώση της λινοβιολογίας έφτασε στην πληρότητα της. Το 1888 ιδρύθηκε ο πρώτος πειραματικός σταθμός στα δάση της Βοημίας, στην Τσεχική Δημοκρατία. Στη συνέχεια, ο αριθμός των βιολογικών σταθμών στην Ευρώπη και τις Ηνωμένες Πολιτείες πολλαπλασιάστηκε γρήγορα.

Οι επιστήμονες της εποχής συνέβαλαν σημαντικά στη γνώση της ζωής σε σωρούς γλυκού νερού. Δίνουν έμφαση σε μελέτες ταξινόμησης, μηχανισμούς διατροφής, διανομής, μεταναστεύσεις, μεταξύ άλλων.

Σύγχρονη λινολογία

Η σύγχρονη λιμνολογία εμφανίστηκε στα τέλη του 19ου αιώνα, με την ανακάλυψη της κοινότητας πλανεκτών γλυκού νερού από τον P.E. Müller, το 1870.

Το 1882 ο Ruttner δηλώνει ότι η λιμνολογία περιλαμβάνει οικολογικές αλληλεπιδράσεις πέρα ​​από την περιγραφική μελέτη των βιοτικών συσχετίσεων που εμφανίζονται στο σώμα του νερού.

Το 1887, S.A. Forbes δημοσίευσε ένα δοκίμιο που ονομάζεται Η λίμνη ως μικρόκοσμος, στην οποία αναλύει τη λίμνη ως σύστημα δυναμικής ισορροπίας της ύλης και της ενέργειας με ζωντανούς οργανισμούς.

Το 1892, F. Α Forel δημοσιεύει τα αποτελέσματα της έρευνάς του στη λίμνη Leman (Ελβετία), με επίκεντρο τη γεωλογία, φυσικοχημικός χαρακτηρισμός και η περιγραφή των ζωντανών οργανισμών στη λίμνη.

Το 1917, ο Cole συμπεριελάμβανε ένα δεύτερο στόχο στην λιμνολογία. τη μελέτη των κύκλων της ύλης, με ιδιαίτερη έμφαση στους βιογεωχημικούς κύκλους.

Welch το 1935 λιμνολογία ορίζεται ως η μελέτη της βιολογικής παραγωγικότητας των εσωτερικών υδάτων. Ο ορισμός αυτός περιλαμβάνει για πρώτη φορά στην παραγωγικότητα προσέγγιση Λιμνολογία και τη μελέτη των ποτάμιων συστημάτων (ποτάμια και ρέματα) συν lentic (λίμνη).

1975 Hutchinson και Golterman χαρακτηρίζουν limnología ως μια διεπιστημονική επιστήμη που εξαρτάται από τη γεωλογία, μετεωρολογία, φυσική, χημεία και βιολογία.

Το 1986 ο Lehman περιγράφει δύο πεδία μελέτης που συνδέονται με την λινολογία. Ένα πρώτο πεδίο επικεντρώνεται στις φυσικοχημικές (θερμοδυναμικές) ιδιότητες των υδάτινων σωμάτων. Ένα δεύτερο πεδίο που μελετά τις βιολογικές διεργασίες στο επίπεδο των πληθυσμών και των κοινοτήτων, που ελέγχονται από τη φυσική επιλογή.

Κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του '90, το πρόσωπο της αυξανόμενης ζήτησης νερού και η παγκόσμια απειλή της μείωσης της ποσότητας και της ποιότητας, εφαρμόζεται το όραμα Λιμνολογίας που εστιάζει στην περιβαλλοντική διαχείριση προκύπτει.

Σύγχρονη Λιμνολογία

Λιμνολογία ΧΧΙ αιώνα διατηρεί το όραμα για τη σημασία της γνώσης της lentic και lotic συστήματα για την προώθηση της περιβαλλοντικής διαχείρισης των υδάτων που επιτρέπουν την ανθρωπότητα για να απολαύσουν τα υδάτινων πόρων και των κοινωνικών, οικονομικών και φυσικών πλεονεκτημάτων της.

Τομέας σπουδών

Η λιμνολογία θεωρείται κλάδος της οικολογίας που επικεντρώνεται στα ηπειρωτικά υδάτινα οικοσυστήματα, συμπεριλαμβανομένων των λιμνών, των λιμνοθαλασσών, των υπόγειων υδάτων, των λιμνών, των ρευμάτων και των ποταμών.

Μελετάται τόσο η ροή της ύλης και της ενέργειας όσο και η σύνθεση, η δομή και η δυναμική των ζωντανών οργανισμών που υπάρχουν στα εσωτερικά ύδατα σε επίπεδο ατόμων, ειδών, πληθυσμών και κοινοτήτων.

Κατανόηση όλων των διαδικασιών και μηχανισμών που το σχήμα της βιοποικιλότητας και φυσικοχημικές αντιδράσεις εσωτερικών υδάτινα περιβάλλοντα, απαιτεί την ενσωμάτωση πολλαπλών επιστημονικών κλάδων, όπως η χημεία, φυσική, βιολογία, κλιματολογία, υδρολογία, γεωλογία, μεταξύ άλλων.

Η λιμνολογία ενσωματώνει επίσης τις διαδικασίες που είναι εγγενείς στα εσωτερικά ύδατα με τα χερσαία οικοσυστήματα. Εξετάστε τις επιπτώσεις της αποστράγγισης του νερού και τη συμβολή της ύλης και της ενέργειας από τις λεκάνες απορροής. Ομοίως, λαμβάνει υπόψη τις ανταλλαγές που πραγματοποιούνται μεταξύ των υδάτινων σωμάτων και της ατμόσφαιρας.

Η μελέτη των εσωτερικών υδάτων περιλαμβάνει επίσης τον εντοπισμό των περιβαλλοντικών απειλών και την περιγραφή των επιπτώσεών τους στο οικοσύστημα. Παρομοίως, συνεπάγεται την αναζήτηση λύσεων, όπως ο μετριασμός της κλιματικής αλλαγής, ο έλεγχος των εξωτικών ειδών και η αποκατάσταση των οικοσυστημάτων.

Υποκαταστήματα

Οι κλάδοι της λινολογίας προκύπτουν ανάλογα με τον υπό μελέτη τύπο ηπειρωτικού υδάτινου σώματος.

Λιμνολογία μόνιμου νερού

Αυτός ο κλάδος της λινολογίας μελετά τα φακοειδή οικοσυστήματα, γνωστά ως λίμνες. Περιλαμβάνει φυσικά επιφανειακά ύδατα και δεξαμενές, λίμνες ή τεχνητά φράγματα.

Λιμνολογία τρεχούμενων υδάτων

Η λιμνολογία των σημερινών υδάτων μελετά τα οικοσυστήματα lotis, όπως ποτάμια ή ρέματα, που χαρακτηρίζονται από μια κυρίως οριζόντια και μονόδρομη ροή νερού.

Λιμνολογία υπογείων υδάτων

Ο κλάδος αυτός μελετά τις διεργασίες που έχουν συμβεί σε δεξαμενές υπόγειων υδάτων. Αυτό περιλαμβάνει έρευνα για τις βιογεωχημικές διεργασίες που διαμορφώνουν τα χημικά χαρακτηριστικά των υπόγειων υδάτων.

Λιμνολογία αλατούχων λιμνών

Ο κλάδος αυτός μελετά τις αλατούχες λίμνες, οι οποίες αποτελούν το 45% των ηπειρωτικών λιμνών του κόσμου. Η έρευνά του επικεντρώνεται στα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά αυτών των οικοσυστημάτων, συμπεριλαμβανομένων των χημικών, φυσικών και βιολογικών περιγραφών αυτών.

Πρόσφατες έρευνες

Έρευνα στις τροπικές λίμνες

Οι περισσότερες έρευνες σε περιβάλλοντα φακών έχουν διεξαχθεί σε λίμνες των βόρειων εύκρατων περιοχών. Ωστόσο, η βιογεωχημική δυναμική των μεγάλων τροπικών λιμνών είναι διαφορετική από εκείνη που καταγράφεται για εύκρατες λίμνες.

Λι και οι συνεργάτες του δημοσίευσαν μια εργασία το 2018 στην γεωχημεία ιζημάτων και τη συμβολή με τον άνθρακα και τον κύκλο των θρεπτικών συστατικών σε μια τροπική λίμνη Μαλάουι (Ανατολική Αφρική).

Τα αποτελέσματα δείχνουν σημαντική συμβολή των ιζημάτων στους βιογεωχημικούς προϋπολογισμούς της λίμνης. Επιπλέον, δείχνουν ότι τα ποσοστά καθίζησης έχουν αυξηθεί σημαντικά τα τελευταία δέκα χρόνια.

Έρευνες σε φράγματα ή τεχνητά φράγματα

Ο αριθμός των λιμνών και των τεχνητών φραγμάτων αυξήθηκε ραγδαία τα τελευταία χρόνια.

Παρόλο που η καλή κατανόηση των φυσικών λιμνών μπορεί να βοηθήσει στην κατανόηση τεχνητών οικοσυστημάτων, μπορούν να παρουσιάσουν πολλαπλά χαρακτηριστικά που τα διαφοροποιούν από τα φυσικά οικοσυστήματα. Εξαιτίας αυτού, η έρευνα σε τεχνητά περιβάλλοντα έχει μεγάλη σημασία στις μέρες μας.

Οι Znachor και άλλοι (2018) ανέλυσαν δεδομένα από 36 περιβαλλοντικές μεταβλητές που ελήφθησαν για 32 χρόνια σε μια μικρή δεξαμενή στην Τσεχική Δημοκρατία. Στόχος της έρευνας ήταν να εντοπιστούν οι τάσεις των κλιματικών και βιογεωχημικών χαρακτηριστικών.

Σχεδόν όλες οι περιβαλλοντικές μεταβλητές έδειξαν μεταβλητές τάσεις με την πάροδο του χρόνου. Ανακαλύφθηκαν επίσης αναστροφές τάσεων. Για παράδειγμα, ο διαλελυμένος οργανικός άνθρακας έδειξε μια τάση να αναπτύσσεται γραμμικά συνεχώς.

Η μελέτη έδειξε επίσης μια αλλαγή στις τάσεις στα τέλη της δεκαετίας του '80 και κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του '90 Οι συγγραφείς ερμηνεύουν την αλλαγή αυτή ως απάντηση σε ορισμένες κοινωνικο-οικονομικές αλλαγές στην περιοχή.

Ένα άλλο σημαντικό αποτέλεσμα αυτής της μελέτης είναι η αλλαγή των υδραυλικών συνθηκών του φράγματος συνέβη το 1999. Η αύξηση αυτή σημειώθηκε μετά τον όγκο κατακράτησης του φράγματος, ως αποτέλεσμα της διοικητικής απόφαση μετά από μια περίοδο έντονης βροχόπτωσης.

Αυτό το παράδειγμα δείχνει πώς η έρευνα στην λινολογία μπορεί να μας δείξει τις επιπτώσεις των κοινωνικοοικονομικών παραγόντων και των πολιτικών αποφάσεων στη λειτουργία τεχνητών οικοσυστημάτων. Με τη σειρά τους, αυτά μπορούν να μας βοηθήσουν να κατανοήσουμε τις επιπτώσεις στα φυσικά οικοσυστήματα.

Έρευνα για την παλαιολινολογία

Η παλαιολινολογία είναι η μελέτη των ιζημάτων που εναποτίθενται σε λίμνες με στόχο την ανακατασκευή της φυσικής ιστορίας ή την αλλαγή των περιβαλλοντικών μεταβλητών μιας λίμνης ή του περιβάλλοντος της σε προηγούμενες εποχές. Για το σκοπό αυτό, χρησιμοποιούνται διάφορες μεθοδολογίες, όπως η ανάλυση των διατομικών μικροφυτρώσεων, της γύρης ή των οσρακοδέρμων..

Novaes Nascimento και οι συνεργάτες του δημοσίευσαν μια εργασία το 2018 σε paleobiological έρευνα στις Περουβιανές Άνδεις που αναπλάθει την ιστορία της λίμνης Miski, ένα μικρό καταφύγιο αλμυρό νερό που βρίσκεται 3750 μ.

Τα αποτελέσματα που ελήφθησαν από τη στρωματογραφία ανθρακικών αλάτων και την κοινότητα των ορυκτών διατόμων έδειξαν μείωση του επιπέδου της λίμνης κατά τη διάρκεια του μέσου ολόκαινου,.

Η ιστορία δείχνει ότι η λίμνη Miski είναι μέρος του τοπίου για 12.700 χρόνια, παρόλο που πολλές ρηχές λεκάνες των Άνδεων αποξηράνθηκαν.

Αναφορές

1. Banderas, Α. G. and González, R. (1996). Limnology, μια αναθεώρηση της έννοιας. Υδραυλική μηχανική στο Μεξικό, XI (1): 77-84.
2. Basavarajappa, S.H., Raju, N.S. και Hosmani, S.P. (2014) Λιμνολογία: Μια κρίσιμη ανασκόπηση. Current World Environment, 9 (3), 741-759.
3. Li, J., Brown, Ε.Τ., Crowe, S.A. και Katsev, S. (2018). Γεωχημεία των ιζημάτων και συμβολή στην κυκλοφορία άνθρακα και θρεπτικών συστατικών σε μια τροπική λίμνη μερομετρική: Λίμνη Μαλάουι (Ανατολική Αφρική). Journal of Great Lakes Research 44 (6): 1221-1234
4. Novaes Nascimento, Μ., Laurenzi, Α.Ο., Valencia, Β. G., Van, R. and Bush, Μ. (2018). Μια ιστορία παλαιολιμανικής αλλαγής 12.700 ετών από ένα μικροτριβείο των Άνδεων. Το Ολοκένιο.
5. Welsh, Ρ.S. (1952). Λιμνολογία McGraw Hill. Λονδίνο 538.
6. Znachor, Ρ, Nedoma, J, Hejzlar J, Seďa J, Kopaček J, Boukal D και Mrkvička Τ. (2018). Πολλές μακροπρόθεσμες τάσεις και αναστροφές τάσεων κυριαρχούν στις περιβαλλοντικές συνθήκες σε μια ανθρωπογενή δεξαμενή γλυκού νερού. Επιστήμη του συνολικού περιβάλλοντος 624: 24-33.