LIMNOLOGI: HISTORIE, STUDIERETNING, GRENE, FORSKNING - BIOLOGI - 2025

Den Limnologi er videnskaben, at undersøgelser af de indre farvande som integrerende økosystemer med terrestriske økosystemer og atmosfæren. Beskriv og analyser de fysiske, kemiske og biologiske faktorer i indre vand for at forklare deres sammensætning, struktur, energi og levende organismer.

Udtrykket "limnologi" kommer fra ordene limne (guddommelighed forbundet med vand) og logoer (afhandling eller undersøgelse). Det blev først ansat af François Alphonse Forel, en schweizisk videnskabsmand betragtede faren til denne disciplin for hans store bidrag i det 19. århundrede.

Limnologi, undersøgelse af indre farvande. Kilde: www.flickr.com

Limnologi har udviklet sig bemærkelsesværdigt gennem sin historie; oprindeligt omfattede det kun undersøgelsen af ​​søer, der blev betragtet som superorganismer uden sammenhæng med miljøet. På nuværende tidspunkt overvejer undersøgelsen af ​​kontinentale farvande interaktioner med miljøet og deres betydning i cyklusserne af stof og energi.

Historie

Ancient limnology

De første bidrag til viden om søer dukkede op i det gamle Europa med isolerede observationer uden sammenhæng mellem dem.

Mellem 1632 og 1723 lavede A. van Leewenhoek de første beskrivelser af akvatiske mikroorganismer takket være mikroskopets udseende, hvilket betød et vigtigt fremskridt i viden om akvatiske liv.

I 1786 blev den første klassificering af akvatiske mikroskopiske organismer offentliggjort, udført af den danske biolog Otto Friedrich Müller, kaldet Animacula Infusoria Fluviatilia et Marina.

Med udseendet af de første biologiske stationer nåede viden inden for limnobiologi sin fylde. I 1888 blev den første eksperimentelle station grundlagt i Tjekkiets bohemske skove. Derefter multiplicerede antallet af biologiske stationer i Europa og De Forenede Stater hurtigt.

Tidens videnskabsfolk gav store bidrag til viden om livet i ferskvandsforekomster. Undersøgelser inden for taksonomi, fodringsmekanismer, distribution, migration, blandt andre, skiller sig ud.

Moderne limnologi

Moderne limnologi dukkede op i slutningen af ​​det 19. århundrede med opdagelsen af ​​planktonisk samfund af ferskvand af PE Müller i 1870.

I 1882 konstaterer Ruttner, at limnologi inkluderer økologiske interaktioner ud over den beskrivende undersøgelse af de biotiske foreninger, der forekommer i vandmassen.

I 1887 offentliggjorde SA Forbes et essay kaldet søen som en mikrokosmos, hvor han analyserede søen som et system i dynamisk ligevægt mellem stof og energi med levende organismer.

I 1892 offentliggjorde FA Forel resultaterne af sin forskning i Leman-søen (Schweiz) med fokus på geologi, fysisk-kemisk karakterisering og beskrivelse af levende organismer i søen.

I 1917 inkluderer Cole et andet mål for limnologi; studiet af stofcyklusserne med særlig vægt på biogeokemiske cyklusser.

I 1935 definerede Welch limnologi som undersøgelsen af ​​den biologiske produktivitet i indre farvande. Denne definition inkluderer for første gang inden for limnologi fokus på produktivitet og undersøgelse af lotic-systemer (floder og vandløb) samt lentiske systemer (søer).

I 1975 karakteriserer Hutchinson og Golterman limnologi som en tværfaglig videnskab, der afhænger af geologi, meteorologi, fysik, kemi og biologi.

I 1986 beskrev Lehman to studieretninger knyttet til limnologi. Et første felt fokuseret på de fysisk-kemiske (termodynamiske) egenskaber hos vandmasser. Et andet felt, der studerer biologiske processer på befolknings- og samfundsniveau, kontrolleret af naturlig selektion.

I løbet af 1990'erne, over for den stigende efterspørgsel efter vand og den globale trussel om dets reduktion i mængde og kvalitet, opstod en anvendt vision om limnologi, der fokuserer på miljøstyring.

Moderne limnologi

Limnologien i det XXI århundrede fastholder visionen om vigtigheden af ​​viden om lentiske og lotiske systemer for at favorisere en miljøforvaltning af vand, der giver menneskeheden mulighed for at nyde vandressourcen og dens sociale, økonomiske og naturlige fordele.

Studieområde

Limnologi betragtes som en gren af ​​økologi, der fokuserer på indre akvatiske økosystemer, herunder søer, damme, grundvand, damme, vandløb og floder.

Den studerer både strømmen af ​​stof og energi samt sammensætningen, strukturen og dynamikken af ​​levende organismer, der er til stede i kontinentale farvande på niveau med individer, arter, populationer og samfund.

At forstå alle de processer og mekanismer, der udgør den biologiske mangfoldighed og de fysisk-kemiske reaktioner i kontinentale akvatiske miljøer kræver integration af flere videnskabelige discipliner, såsom kemi, fysik, biologi, klimatologi, hydrologi, geologi, blandt andre.

Limnologi integrerer også processerne i kontinentale farvande med terrestriske økosystemer. Den overvejer virkningerne af vandafvanding og bidraget fra stof og energi fra bassinerne. Ligeledes tager den hensyn til de udvekslinger, der finder sted mellem vandmasser og atmosfæren.

Undersøgelsen af ​​indre farvande involverer også identifikation af miljømæssige trusler og beskrivelsen af ​​deres indvirkning på økosystemet. På samme måde indebærer det søgning efter løsninger, såsom afbødning af klimaændringer, kontrol med eksotiske arter og gendannelse af økosystemer.

Grene

Limnologiens grene opstår i henhold til den type kontinentale vandmasse, der undersøges.

Stillestående vandlimnologi

Denne gren af ​​limnologi studerer lentiske økosystemer, bedre kendt som søer. Både naturligt overfladevand og kunstige reservoirer, damme eller dæmninger er inkluderet.

Tanganyika sø, Zambia. Kilde: Worldtraveller, via Wikimedia Commons

Limnologi af rindende farvande

Limnologi med rindende vand studerer lotiske økosystemer, såsom floder eller vandløb, kendetegnet ved en overvejende vandret og ensrettet strøm af vand.

Amazon River. Kilde: Peter Angritt, fra Wikimedia Commons

Grundvandslimnologi

Denne gren studerer de processer, der forekommer i underjordiske vandmagasiner. Forskning i de biogeokemiske processer, der former de kemiske egenskaber ved grundvand, er inkluderet.

Grundvandsmåling. Kilde: www.pixabay.com

Limnologi af saltvandssøer

Denne gren undersøger saltvandssøer, der udgør 45% af verdens indre søer. Hans forskning fokuserer på de særlige egenskaber ved disse økosystemer, herunder deres kemiske, fysiske og biologiske beskrivelser.

Great Salt Lake, Amerikas Forenede Stater. Kilde: Bruger Draxfelton på en.wikipedia, fra Wikimedia Commons.

Seneste forskning

Undersøgelser i tropiske søer

Mest forskning i lentiske miljøer er blevet udført i søer i de tempererede nordlige regioner. Imidlertid er den biogeokemiske dynamik i store tropiske søer forskellig fra dem, der er registreret for tempererede søer.

Li et al. Udgav et papir i 2018 om geokemien af ​​sedimenter og bidraget til kulstof- og næringsstofcykling i en tropisk sø beliggende i Malawi (Østafrika).

Resultaterne viser et betydeligt bidrag fra sedimenter på søens biogeokemiske budgetter. Desuden viser de, at sedimentationsraterne er steget markant i de sidste ti år.

Undersøgelser i kunstige reservoirer eller dæmninger

Antallet af kunstige damme og dæmninger er steget hurtigt i de senere år.

Selvom en god forståelse af naturlige søer kan hjælpe med at forstå kunstige økosystemer, kan de præsentere flere egenskaber, der adskiller dem fra naturlige økosystemer. På grund af dette er forskning i kunstige miljøer meget vigtig i dag.

Znachor et al. (2018) analyserede data fra 36 miljøvariabler taget over 32 år i et lille reservoir i Tjekkiet. Formålet med forskningen var at påvise tendenser i klimatiske og biogeokemiske egenskaber.

Næsten alle miljøvariabler viste varierende tendenser over tid. Trendomvendinger blev også identificeret. For eksempel viste opløst organisk kulstof en tendens til at vokse lineært kontinuerligt.

Denne undersøgelse viste også en ændring i tendenser i slutningen af ​​1980'erne og i løbet af 1990'erne. Forfatterne fortolker denne ændring som et svar på nogle socioøkonomiske ændringer, der opstod i regionen.

Et andet vigtigt resultat af denne undersøgelse er en ændring i de hydrauliske forhold for dæmningen, der fandt sted i 1999. Dette skete efter stigningen i dæmningens tilbageholdelsesvolumen som et resultat af en administrativ beslutning truffet efter en periode med kraftigt regn.

Dette eksempel viser, hvordan forskning i limnologi kan vise os virkningen af ​​socioøkonomiske faktorer og politiske beslutninger på kunstige økosystemers funktion. Disse kan igen hjælpe os med at forstå virkningen på naturlige økosystemer.

Forskning i paleolimnology

Paleolimnology er undersøgelsen af ​​sedimenter deponeret i søer med det formål at rekonstruere naturhistorien eller ændringen i miljøvariabler i en sø eller dens miljø i tidligere tider. Til dette anvendes forskellige metodologier, såsom analyse af diatom-mikrofossiler, pollen eller ostracods.

Novaes Nascimento og samarbejdspartnere offentliggjorde en artikel i 2018 om en paleobiologisk undersøgelse i de peruvianske Andesbjerg, der rekonstruerer historien om Lake Miski, en lille saltvandskrig, der ligger 3.750 meter over havets overflade.

Resultaterne af karbonatstratigrafi og det fossile diatom-samfund viste et fald i søens niveau under det midterste Holocene, men det tørrede aldrig helt ud.

Historien viser, at Miskisøen har været en del af landskabet i 12.700 år, selv når mange lavvandede andesøer er tørret op.

Referencer

1. Banderas, AG og González, R. (1996). Limnologi, en revision af konceptet. Hydraulikteknik i Mexico, XI (1): 77-84.
2. Basavarajappa, SH, Raju, NS og Hosmani, SP (2014) Limnology: A Critical Review. Nuværende verdensmiljø, 9 (3), 741-759.
3. Li, J., Brown, ET, Crowe, SA og Katsev, S. (2018). Sedimentgeokemi og bidrag til kulstof- og næringsstofcykling i en dyb meromiktisk tropisk sø: Malawi-søen (Østafrika). Journal of Great Lakes Research 44 (6): 1221-1234
4. Novaes Nascimento, M., Laurenzi, AG, Valencia, BG, Van, R. og Bush, M. (2018). En 12.700-årig historie med paleolimnologisk ændring fra et andesisk mikrorefugium. Holocen.
5. Welsh, PS (1952). Limnologi. McGraw Hill. London 538.
6. Znachor, P, Nedoma, J, Hejzlar J, Seďa J, Kopáček J, Boukal D og Mrkvička T. (2018). Flere langsigtede tendenser og trendvendringer dominerer miljøforholdene i et menneskeskabt ferskvandsreservoir. Videnskab om det samlede miljø 624: 24-33.