Географические особенности озёр и водохранилищ

ВОДОЁМЫ СУШИ И ИХ ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ

Все водоёмы гидросферы делят на океанические водоёмы — океаны, моря и их части — и на водоёмы суши.

Особенности континентальных водоёмов и происходящих в них процессов

Водоём суши — это водный объект с замедленным водообменом в замкнутом углублении поверхности суши, водная масса которого не взаимодействует с водами Мировою океана. К водоёмам суши относятся природные водоёмы на материках и островах — озёра, а также созданные людьми пруды и водохранилища — природнотехногенные водоёмы (их нередко называют техногенные).

Каждый водоём — это не только скопление воды в понижении рельефа, но и место обитания разнообразных организмов: водных бактерий, растений и животных, рыб. Поэтому каждый водоём должен рассматриваться как экосистема.

Понятие экосистема появилось в природоведении сравнительно недавно — в 1935 г. Его ввёл в науку А. Тенсли, специалист по растительным сообществам. Экосистемой он назвал «единый природный комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания, в которой живые и косные компоненты связаны между собой обменом веществ и энергии».

Водной экосистемой названа такая экосистема, в структуре и функционировании которой ведущая роль принадлежит воде — среде обитания водных организмов.

Науку, изучающую континентальные водоёмы и их экосистемы, называют лимнологией. Лимнология (или озероведение) выделилась в отдельную отрасль физической географии и гидрологии потому, что водоёмы суши имеют специфические особенности совокупности гидроэкологических процессов, которые их отличают и от морских водоёмов и от водотоков — рек и каналов. Их совокупность по-гречески экос — дом, жилище, лшне — пруд или водоем, логос — наука.

состоит из пяти групп важнейших процессов, свойственных каждому водоёму суши:

• 1. Динамика вод, которая в водоёмах, в отличие от рек, зависит в значительной степени от вертикального и горизонтального распределения плотности воды. В водных объектах с замедленным водообменом уклон водной поверхности в среднем в сотни раз меньше, чем в реках, поэтому и скорость течений измеряется не в метрах в секунду, а в сантиметрах в секунду. Вследствие ослабленной турбулентности течений в водоеме возникает различие плотности воды между ее слоями, называемое стратификацией (слоистостью) водной толщи. Поэтому в водоемах большую роль в перемешивании играет конвекция — явление, возникающее тогда, когда плотность воды верхнего слоя становится больше плотности подстилающего слоя. Тогда в расслонной толще появляются нисходящие и восходящие токи воды, приводящие к се перемешиванию. Из-за больших размеров акваторий водоемов, в сравнении с речным руслом, на них в ветреную погоду возникают волнение и ветровые течения, еще более интенсифицирующие перемешивание воды в поверхностном слое, чего не наблюдается в водотоках. Таким образом, динамика вод в водоёмах суши имеет большее сходство с морскими динамическими процессами, чем с речными потоками.
• 2. Биологическая продуктивность водоёмов, т. е. способность их экосистемы из растворенных в воде минеральных веществ создавать органическое вещество в виде клеток живых водных организмов. Эта способность продуцировать органическое вещество сходна со свойствами почв, которые также характеризуются продуктивностью.

«Вода водоёмов по всем своим свойствам принадлежит к телам типа почв, а не минералов. Вода — это почва в широком понимании этого слова» (Муравейский, 1960, с. 25). Средняя продуктивность водоёмов всей суши составляет примерно 1,4 грамма органического вещества иод 1 м" акватории за сутки. Эта интенсивность производства органического вещества втрое выше, чем в Мировом океане и сопоставима с продуктивностью сельскохозяйственных полевых культур, но вдвое меньше, чем в среднем для всей суши. В то же время в водоемах суши есть участки, заросшие высшей водной растительностью, продуктивность которых достигает 14 г/(м²-сутки). Эго самая большая интенсивность продуцирования, в 1,5 раза большая, чем даже в экваториальных лесах.

Способность создавать органическое вещество и водоёмные^[1]

• (лимнофильные) организмы имеет большое экологическое значение. Благодаря этому в водоёмах суши возникают громадные биологические ресурсы, определяющие не только их рыбопродуктивность, но и способность водных экосистем к самоочищению от загрязняющих веществ, к формированию питьевых качеств воды. Процессы продуцирования органического вещества в озерах и водохранилищах намного более интенсивны, чем в реках, в которых образующаяся масса речных (реофильных) организмов ничтожно мала в сравнении с массой лимнофильных организмов.
• 3. Аккумуляция веществ и энергии. Благодаря замедленности водообмена водоёмные экосистемы — накопители вещества и энергии. Это — экологически очень важное их свойство. Во-первых, поглощение солнечной радиации при фотосинтезе органического вещества водными растениями обеспечивает энергией биологическую продуктивность и активную жизнедеятельность водных организмов, участвующих в утилизации аллохтонных (т. е. поступающих в водоем извне) загрязняющих веществ и способствующих тем самым самоочищению воды в водоемах. Во-вторых, в слабопроточных водоёмах интенсифицируется осаждение (седиментация) взвешенных аллохтонных и автохтонных (образовавшихся в самом водоеме) веществ. Оно обеспечивает захоронение в донных отложениях загрязняющих воду веществ и формирование на дне разнообразных органических и минеральных озёрных ресурсов. Вещество и энергия накапливаются и в океане, и в долинах рек. Но в морях, океанах и на затапливаемых в высокие половодья поймах речных долин эти процессы многократно менее интенсивны. Накопление осадков в озёрах и водохранилищах ведёт к уменьшению их глубины и сокращению продолжительности существования.
• 4. Воздействие стока с водосбора на внутриводоемные процессы. Все процессы формирования водного, термического, химического и биологического режима в водоёмах суши, в отличие от океанов, зависят не только от их географического положения, но и от размера и природных условий их водосборов. Сток с водосбора определяет объём и состав речных водных масс, из которых образуется основная водная масса в озере или водохранилище. При этом важно, где расположен водосбор, каковы его размеры. Поэтому принято делить водоёмы суши на два геофафических класса: водоемы зональные и полигональные. Зональный (или интразональный) — это такой водоём, водосбор которого расположен целиком в той же географической зоне, что и сам водный объект. Тогда можно считать, что гидроклиматические условия практически одни и те же на водоёме и на его водосборе. Если водосбор водоёма находится в нескольких природных зонах или высотных поясах высокогорий, то водоём относят к поли зональному классу. Влияние процессов формирования стока, происходящих на водосборах водоемов суши, на их экосистему настолько сильно, что в озероведение введено понятие «водосбор — водоём — единая система»^[2]. В свою очередь, в большинстве водоёмов происходит сильнейшая трансформация водного режима питающей его реки (или рек) и состава речной воды. Поэтому вытекающие из озер реки называют озёрными со сглаженными половодьем и паводками (или с полным их отсутствием) и полноводными руслами в меженные периоды.
• 5. Взаимодействие водных масс с озерной чашей и дожем водохранилища проявляется в основных процессах как внешнего водои теплообмена, так и во внутриводоемных динамических, термических, химических и биологических процессах, в преобразовании берегов и дна каждого водоема. Роль этого взаимодействия в водоёмах суши не меньше, чем в реках, где, как известно, поток формирует русло, а русло определяет структуру потока.

• [1] Рябчиков А. М. Структура и динамика геосферы, ее естественное развитие и изменение человеком. М.:Мысль, 1972.
• [2] Драбкова В. Г., Сорокин И. Н. Озеро и его водосбор — единая природная система. -Л.: Наука, 1979.-195 с.