|
Jezioro jest naturalnym zbiornikiem śródlądowym. Jest to wypełnione wodą zagłębienie terenu (misa lub czasza jeziorna), o brzegach ukształtowanych pod wpływem falowania i prądów wodnych. W kategorii czasu geologicznego jezioro jest zjawiskiem młodym i krótkotrwałym. Większość współczesnych jezior powstała w czwartorzędzie (1-2 mln lat temu), najstarsze istniejące jeziora pochodzą ze schyłku trzeciorzędu.
Powierzchnia wszystkich jezior na świecie wynosi około 2,7 mln km2, co stanowi około 1,8% powierzchni lądów; magazynują one 176, 4 tys. km3; w Polsce jeziora zajmują powierzchnię około 3,2 tys. km2, co stanowi 1,02% jej obszaru.Powstanie jeziora zależy od procesów rzeźbiących powierzchnię Ziemi (prowadzących do utworzenia zagłębienia, czyli misy jeziornej),
Powstanie jeziora zależy od procesów rzeźbiących powierzchnię Ziemi (prowadzących do utworzenia zagłębienia, czyli misy jeziornej), od warunków klimatycznych (regulujących wypełnianie zagłębienia wodą) oraz od rodzaju podłoża (warunkującego zatrzymywanie wody lub jej ucieczkę). Do utworzenia mis jeziornych doprowadzają czynniki endogeniczne, a więc ruchy tektoniczne i działalność wulkaniczna oraz czynniki egzogeniczne, takie jak erozyjna i akumulacyjna działalność lodowca i wód lodowcowych, wytapianie brył martwego lodu lub marzłoci trwałej, zjawiska krasowe, suffozja, erozja rzeczna, działalność akumulacyjna fal morskich, akumulacja organiczna, działalność wywiewająca i akumulacyjna wiatru. Ze względu na procesy rzeźbotwórcze, w wyniku których powstała misa jeziorna, wydziela się różne typy genetyczne jezior:
meteorytowe, powstałe w zagłębieniu w miejscu uderzenia meteorytu; są owalne, dość głebokie, np. Kaali w Estonii, Jezioro Czystej Wody w Kanadzie;
tektoniczne, powstałe w obniżeniach tektonicznych na równinach (np. Górne, Wiktorii, Ładoga) lub przedgórzu (np. Bałchasz) oraz w rynnowych rozpadlinach i rowach tektonicznych, np. Bajkał, Kiwu, Rudolfa, Tanganika, Morze Tyberiadzkie;
Jezioro tektoniczne
wulkaniczne, powstałe w kraterach (kraterowe, kalderowe) wygasłych wulkanów, w zagłębieniach lawy (lawowe) oraz w wulkanach eksplozywnych, tzw. maary; np. Sewan, Albano, Bolsena, maary w G. Eifel;
Jezioro lawowe (po lewej) i kraterowe (po prawej)
lodowcowe (polodowcowe, glacjogeniczne), powstałe w wyniku erozyjnej i akumulacyjnej działalności lodowców górskich (np. jeziora cyrkowe, karowe, morenowe) oraz lodowców kontynentalnych (np. jeziora: rynnowe, morenowe, kociołki, sandrowe, przyozowe, drumlinowe), a także procesów wytopiskowych związanych z zanikiem martwych lodów i marzłoci trwałej (oczka);
Jezioro morenowe, cyrkowe i moreny dennej.
krasowe, powstałe w zapadliskach i lejach na obszarach zbudowanych ze skał wapiennych lub gipsowych;
rzeczne, powstałe w odciętych meandrach, tzw. starorzecza, oraz jeziora korytowe, leżące na trasie rzeki i będące jej rozszerzeniem na pewnej długości, np. Poyang-hu, Tonle Sap;
Jezioro powstałe w starorzeczu
deltowe, położone w deltach dużych rzek, np. Druzno i Dąbie;
przybrzeżne (przymorskie), powstałe przez oddzielenie od morza niewielkich zatok, limanów, lagun i zalewów za pomocą wałów brzegowych, wydm lub osadów rzecznych, np. Łebsko, Gardno, Jamno;
Jezioro nadbrzeżne
eoliczne, powstałe w zagłębieniach między wydmami (jeziora śródwydmowe), w zagłębieniach powstałych wskutek wywiania przez wiatr skał sypkich (jeziora deflacyjne) lub ich nawiania (jeziora akumulacyjne), np. Czad;
bagienne, utworzone w wyniku utrudnionego odpływu wód gruntowych, które "wychodzą" na powierzchnię w obniżeniach terenu;
organiczne, powstałe wśród torfowisk;
zaporowe, powstałe wskutek przegrodzenia doliny rzecznej, np. obrywem, osuwiskiem, potokiem lawy, spływajacycm lodowcem, wałem morenowym;
reliktowe, stanowiące część dawnego morza lub rozległego jeziora (np. Morze Kaspijskie, jez. Bajkał);
Ze względu na charakter wymiany wody jeziora dzieli się na:
odpływowe, odprowadzające część swoich wód w postaci odpływu rzecznego,
bezodpływowe, nie mające takiego odpływu;
przepływowe, czyli takie,do których dopływa rzeką mniej więcej tyle wody, ile odprowadza rzeka wypływająca z jeziora.
Ze względu na okres wypełnienia wodą jeziora dzielimy na:
stałe (stale wypełnione wodą),
okresowe (okresowo wypełnione wodą),
epizodyczne (wypełnione wodą tylko po opadach lub roztopach).
Jezioro Czad:
po lewej najwyższy odnotowany stan wody w roku 1968 (po lewej) i stan obecny (po prawej)
Podstawę jeziora stanowi misa jeziorna, zwana także czaszą, niecką lub kotliną jeziorną. Czasze jezior mają różne kształty i rozmiary, różną rzeźbę dna. Zajmują powierzchnię od kilku m2 (oczka) do kilkuset tysięcy km2 (jeziora reliktowe). Głębokość ich jest także różna, zależna od genezy jeziora. Do najgłębszych należą jeziora tektoniczne (J.Bajkał 1741 m głębokości), do najpłytszych: deltowe, przybrzeżne i oczka wytopiskowe (do 1-3 m głębokości).
Plany batymetryczne wybranych mis jeziornych: A - eworsyjne, B - cyrkowe, C- przybrzeżne, D - krasowe, E - śródwydmowe, F - rynnowe
Jeziora mogą być zasilane w wodę przez opady atmosferyczne, dopływy powierzchniowe i podziemne. Ubytek wody w misie jeziornej powodują parowanie oraz odpływ rzeczny i podziemny. Zmiany napełnienia misy jeziornej wyrażają się wahaniami zwierciadła wody. Ilościowym ujęciem obiegu wody w jeziorze jest bilans wodny; umożliwia on określenie ilości wody biorącej udział w obiegu i oszacowanie tempa wymiany wody w zbiorniku.
Sezonowe zmiany dopływu i strat ciepła regulują temperaturę wody jeziornej. Wody jeziora nagrzewają się głównie przez pochłanianie ciepła z promieniowania słonecznego. Innymi źródłami ciepła mogą być: cieplejsze powietrze nad wodą, opady atmosferyczne, wody dopływające do jeziora, podłoże i osady denne, organizmy roślinne i zwierzęce oraz niektóre reakcje chemiczne. Straty ciepła w wodach jezior są związane z wypromieniowaniem, parowaniem, oddawaniem ciepła do podłoża i osadów dennych, tworzeniem się pokrywy lodowej na jeziorze. Ciepło jest rozprowadzane w masie wód jeziornych przez ruchy wody spowodowane głównie oddziaływaniem wiatru i prądami konwekcyjnymi (opadanie chłodnych, cięższych wód powierzchniowych i wypychanie przez nie na powierzchnię wód głębszych).
Przejawem termiki wód jeziornych jest ich stratyfikacja termiczna (uwarstwienie termiczne); wynika ona ze znacznej głębokości jezior i jest spowodowana pionowym zróżnicowaniem temperatury wody, a tym samym jej gęstością. Wyróżnia się:
stratyfikację prostą (normalna, letnia), gdy temperatura wody obniża się od powierzchni do dna,
Prosta stratyfikacja termiczna wody w jeziorze (strzałkami zaznaczono kierunek mieszania wód epilimnionu)
stratyfikację odwróconą (zimowa), gdy wody cieplejsze o temperaturze około +4°C zalegają pod zimniejszą, ale lżejszą wodą powierzchniową, która w swej górnej warstwie może zamarzać,
Odwrócona stratyfikacja termiczna wody w jeziorze
wyrównanie termiczne, tzw. homotermię gdy temperatura wody jest mniej więcej stała w całej toni wodnej od powierzchni do dna.
Wyrównanie termiczne wody jeziornej (homotermia) (strzałkami zaznaczono kierunek mieszania wody)
Stratyfikacja prosta (normalna), zwana też letnią zaznacza się w toni wodnej w postaci trzech warstw:
epilimnionu, tzw. warstwy nadskokowej - górnej warstwy nagrzanej wody (podlegajacej dobowym zmianom temperatury), w której temperatura obniża się stopniowo wraz z głębokością;
metalimnionu, czyli warstwy przejściowej - charakteryzującej się nagłym spadkiem temperatury, zwanym skokiem termicznym, w jej obrębie leży termoklina;
hypolimnionu, czyli warstwy podskokowej - dolnej warstwy chłodnej wody o niemal jednakowej temperaturze i zwykle dużej miąższości; ten typ stratyfikacji sprzyja mieszaniu wód jeziora do dna.
Najprostsza termiczna klasyfikacja jezior na kuli ziemskiej wyróżnia jeziora:
polarne, mają stale odwrócone uwarstwienie termiczne wody; maksymalna temperatura wody nie przekracza zwykle +4°C,
umiarkowane, mają najbardziej rozwinięty cykl termiczny: w lecie cechuje je uwarstwienie proste, zimą - odwrócone, jesienią i wiosną stany homotermii,
subtropikalne, cały rok występuje uwarstwienie proste, jego cechą charakterystyczną jest duża różnica temperatury między wodą powierzchniową a denną,
tropikalne, cały rok mają uwarstwienie proste, ale małą różnicę pomiędzy temperaturą epilimnionu i hypolimnionu.
Podstawowym czynnikiem wywołującym ruch wody w jeziorach jest wiatr; powoduje on w jeziorze prądy cyrkulacyjne, wywołujące mieszanie wody (miksję). W zależności od siły wiatru i głębokości jeziora woda może mieszać się szybko lub powoli, częściowo lub do samego dna.
Woda w jeziorze zawiera różne rozpuszczone substancje chemiczne (np. gazy, sole) lub w postaci zawiesin koloidalnych; ich skład chemiczny zależy od rodzaju skał budujących misę jeziorną i zlewnie dopływów jeziora, od wpływu czynników klimatycznych (opady, temperatura powietrza, prędkość wiatru), świata organicznego, a także działalności gospodarczej człowieka. Zawartość tlenu w wodach jeziora wykazuje roczny cykl zmian, związany z intensywnością mieszania ich wód. W okresach homotermii ilość tlenu w wodach całego jeziora jest duża, natomiast w okresach stratyfikacji prostej (lato) i odwróconej (zima) występują ubytki tlenu w przydennych warstwach wód, gdzie jest on zużywany w procesach mineralizacji osadów dennych.
Obieg wody w jeziorze:
1 - wpływający strumień, 2 - parowanie, 3 - opady deszczu, 4 - ujście wód powierzchniowych i podziemnych, 5 - zmiany poziomu wody, 6 - wypływający strumień, 7 - napływ chmur
W strefach o klimacie wilgotnym i umiarkowanym parowaniu przeważają jeziora słodkowodne (o zasoleniu wód do 0,5‰); w strefach suchych występują jeziora słonawe i słone (o zasoleniu wód co najmniej 0,5‰).
Jeziora słodkowodne różnią się między sobą produktywnością biologiczną. Ważnymi parametrami troficznymi są: nasycenie tlenem w czasie stagnacji letniej, zawartość w wodzie wapnia, związana z nim alkaliczność i pH, zawartość soli biogennych (azotu i fosforu), obecność związków humusowych. Ze względu na stan trofii wyróżnia się jeziora:
oligotroficzne, mało żyzne zbiorniki wodne o niewielkiej produkcji biologicznej, wynikającej z niedoboru związków mineralnych i substancji biogennej; wody są przejrzyste, barwy niebieskawej, dobrze natlenione do dna; w rozwoju ewolucyjnym przekształca się w jezioro mezotroficzne;
mezotroficzne, średnio żyzne zbiorniki o niezbyt dużej ilości substancji biogennych i organicznych; wody mają barwę zielonkawą, w warstwach przydennych ilości tlenu niewielkie; w rozwoju ewolucyjnym przekształca się w jezioro eutroficzne;
eutroficzne, żyzne zbiorniki wodne o wysokiej produkcji biologicznej, wyrażającej się między innymi częstymi zakwitami planktonu; barwa wody zielona lub żółtozielona, w warstwach przydennych może występować deficyt tlenowy; w rozwoju ewolucyjnym przekształca się w trzęsawisko, a następnie w torfowisko niskie;
dystroficzne, jałowe zbiorniki wodne o bardzo małej produkcji biologicznej, których woda ma barwę brunatną i wykazuje kwaśny odczyn; zarastając przekształcają się w trzęsawiska, a następnie w torfowiska wysokie;
alkalitroficzne, zbiorniki zawierajace znaczne ilości wapnia;
acidotroficzne, zbiorniki na podłożu krystalicznym o wodzie pozbawionej wapnia, kwaśnej, o znikomej żyzności; charakterystyczne dla obszarów wuklkanicznych;
siderotroficzne, żelaziste, charakterystyczne dla Skandynawii.
Wśród jezior słonych wyróżnia się jeziora:
sodowe; ich woda zawiera znaczne ilości siarczanu lub węglanu sodu,
siarczanowe; w wodzie przeważa siarczan sodu lub magnezu,
chlorkowe; w wodzie przeważa chlorek sodu,
boraksowe; w wodzie przeważa czteroboran sodu.
Zasolenie jezior słonych zmienia się w zależności od stanu wody, na który ma wpływ wzmożone parowanie. Największe stężenia soli spotyka się w jeziorach chlorkowych (np. Elton 265‰, Morze Martwe 231,3‰, Wielkie Jezioro Słone 222,4‰) i siarczanowych (np. Manitu 106,8‰).
Misa jeziorna z biegiem czasu wypełnia się osadami dennymi, składającymi się z cząstek pochodzenia mineralnego (wnoszonych do jeziora przez rzeki i będących produktem erozji brzegów) oraz organicznego, tzw. gytii, czyli osadu powstałego w wyniku gnicia, którego mineralizacja następuje dzięki procesom utleniania. Słone jeziora są miejscem depozycji gipsu, anhydrytu oraz innych ewaporatów.
Wypłycanie misy jeziornej prowadzi do zaniku jeziora, które początkowo przekształca się w staw, następnie w trzęsawisko i wreszcie w torfowisko (np. bagna Okawango, Bangweulu w Afryce). Do zaniku jezior przyczynia się także zmniejszenie zasilania, które może być wynikiem procesów naturalnych (zwiększone parowanie, zmniejszony opad) lub antropogenicznych (pobór wody do nawodnień).
Jeziora mają duże znaczenie dla człowieka. Dostarczają żywności (rybołówstwo), są szlakami komunikacyjnymi, magazynami słodkiej wody, wyrównują przepływy rzek z nich wypływających przez co często zapobiegają katastrofalnym wezbraniom, wywołującym powodzie lub znacznie je łagodzą; podpiętrzone są wykorzystywane do zasilania elektrowni wodnych, a także do celów melioracyjnych. Są obiektami rekreacyjnymi. |