Stratifikace a míchání jezer • Typy stratifikace nádrží (opakování, rekapitulace) • Geografická variabilita faktorů určujících hydrodynamiku a produktivitu • Dimiktická jezera • Teplá monomiktická jezera • Srovnání limnologie jezer Bajkal vs. Tanganika a Malawi • Meromixie • Atelomixie • Stratifikace a produkce Typy stratifikace nádrží: (opakování, rekapitulace) amiktické ^^« studené monomikticke studené polymiktické dimiktické teplé monomikticke teplé polymiktické Geografická variabilita amiktické - trvale zamrzlé 5000H studené monomiktické - lx / léto E 4000 studené polymiktické LU o D 3000H dimiktické - 2x / jaro / podzim < 2000 teplé monomiktické - lx / zima ™»\ teplé polymiktické tepelný příkon @ zem. šíř. / nadm. výš. Geografická variabilita a morfologie jezer: amiktické - trvale zamrzlé studené monomiktické - lx néto studené polymiktické 8 Amictic dimiktické - 2x / jaro / podzim teplé monomiktické - lx / zima teplé polymiktické 80° Dimictíc Discontinuous cotd polymictic Cold polymictic T- T 60 ~ Warm mono miotic TEMPERATE TROPICAL Discontinuous warm polymictic Warm polymictic 40° Corrected latitude I I 20° tepelný příkon @ zem. šíř. / nadm. výš. + morfologie Stratif i ková ná jezera: http://www.ilec.or.jp/database/database.html amikticka - inverzní (pod ledem) ľSiTriľ=jiTt iktická - inverzní (pod ledem) |CI o dimiktická teplá monomiktická E xao|- CL LU TEMPERATURE <0O 10 O 10 Stabilita stratifikace / pohyby vody: (opakování, rekapitulace) Differential heating Shallow embayment River inflow stabilita / destratifikace míchání / hydrodynamika Stabilita stratifikace / pohyby vody: (opakování, rekapitulace) .A ..:;■ SU J«Ä^ -*= ■ - "svit- * ;,íx y.' ' r ^ * -í -SM :.:=h*;Tvŕ/^ 1/2 hour - 1 week 1/2 hour -1 year Minutes-days Inflow Mixed layer C Horizontal mixing c=+ Vertical l day mixing '/2 hour 11 i inirLrij] n n -nil n, iwTtTnnw rrrrrrn t rrrrrirrT t TrmTrrmTrmrnr t 'wui rrrrm i m tttt ť \ -riTfrn t Tŕrfffl Metalimnion Horiľontol mixing 10 days Vertical mixing 3 months piliiBili(ilHHIIi(lilili»iNši!iei?!fi!Bianiaiiiuř-yřis::.....íwiinri'15.....t =ä=; = =i==n: isEi=-iäii míli nstiív iHiiiniišíSí!-: iin= lui Hypolimnion Horizontal mixing „ . . .. *---------------------—-—► Vertical mixing lOdays 1 year Outflow Om 00 o CO TB 1 Om I! 5 50 m Horizontal scale 10 km �667260176�873082468120882�834�� Typy stratifikace nádrží: (opakování, rekapitulace) holomikticke - epilimnion / metalimnion / hypolimnion meromikticke - mixolimnion / monimolimnion - chemoklina, haloklina, tepelná stabilita! ILirt o. Q 200 300 T1 r—n^V'** \ * * t nr [ r j—'i vi: i——. \ ■ /,i V Malawi .......... i i i i »t..... JFMAMJIASOPÍDJFMAMJJASOKDJ 1992 1993 Stratifikace a míchání: (opakování, rekapitulace) holomixie meromixie, atelomixie 100000 0.99900 099800 0.99700 TEMPERATURE 'C +5 10 15 20 22 DENSITY DIFFERENCE * lO^'C LOWERING 30 O 10 20 30 40 ^35 30 in < 10| 2 5\ Q. UJ *- 3M 2 stratifikace @ hustota + teplota + salinita + tepelná en. míchání @ kinetická en. + hydraulika + morfologie + výměna tepla SURFACE: TEMPtftÄTlÄS MiD-UWE.to-5 TEMPCRATiK SECTIONS Dimiktická je Ustavení letní stratifikace trvá r \i\i temer 2 měsíce! tepelný pnkon, morfologie, hydraulické pohyby vody... 7*K> JUNE, 19« The Great Lakes, Ontario »-30 JU«. I»* Dimiktická jezera Teplé monomikticke j< Alchichica, Mexico (19° s.S.; 2345 m n.m.; max, ■uil jzero hl. 63 m; slané) Tei Oxygen ((jg ľ) 200 H f f 4u04 600- Nítrogen (pg JL N) L00 150 200 250 J-------1------L—i____I____]____L Soluble reactive silicate (jjg ľ) 200 H 40QU 600- Soluble reactive phosphate fu:g l* P) 0 10 20 30 40 50 200H 400J 600-í V Temperature CC) 22 24 «HM 14-0 i May 1992- 18 May 1992 100 .....-yf- e. 200 R mohimolimnion 300 100 200 300 100 200 300 Cruise 44 16 Jul 1992 - 28 Jul 1992 Cmisc 50 2 Dec 1992 - 12 Dec 1992 Ve stratifikaci jezer existují geografické rozdíly uugqtrůphic E UTRQPhir; i I .-A i - p ÜL LiUTRqPHIC ^ EUTROPHiC e; c^ P/CÚi- Př *c. o,- ŕlľT'JL^: ľ/- ; f^winlircJ víMÍlíI Jiklnhullrtn oť J mi Oil I JI Ar» íllirHf -utrr^rn :n -xrjiiíinJ bkn :il LTTV krw iMilliíťkfťúdiiClIwy. ftGtitftf ť.7- ^ düntraÜMd «ničil dnmhu^rm "f ^^^^^^^^^^^^ -236 000 km3 = 10" ročně! IRKUTSK Nižnŕ- f Angarsk,, kpyvdrin £y0 20 40 60 eO 100 km ■" 2 golomjan ~2/3 celkové biomasy ryb! '■■■■ ■ MiiMří^ "^iSi--^ -*-. Teplé monomiktické jezero Tanganika, Afrika Vater Temperature [°C] 24 25 24 25 24 25 24 25 24 25 24 25 24 25 Lake Tanganyika Bujumbura Kigoma Lubugwe Kibwesa Kipili Kipanka Bujumbra Fig. AFR-6-2 Vertical distribution of water tempertaure [°C] at 7 stations around the lake, Oct.-NoY. 1975 (place names refer to the nearest port) (4). Teplé monomiktické jezero - interní séše Tanganika, Pulsed and dampened production hypothesis Secondary production 25Ü H iE pi 11 Fl ---------------------------------------- T50 £50 \. J 0 m -C t- Secondary - i*■■■■:: NH::: ■ upwelling e . . . 4. . ■ = |SfiThermocline tiltingf |(§|f^ —íh--^Sub-surface blooms periody Jv.Vf JVWťi L Vr j i ť.ťi i i Vi i i i V i i y.iby.-.ory.-.ij&y. íí:ííí;íííÍmÍ.Vííí ío.^o.víLv^ví/í^ŕŕvľ :i:.:i:.:í; ■;;:■■ ■;i.;;' ■;;jiu.,iLLiiL.jiitJii -----......... ' t- ± A ug usL - S eplem ber SE winds stop May-June SE winds start Time (one year) Meromixie - haloklina: (brakické) laguny - pobřežní jezera v ústí řek Bahía de Campeche "La Venta Qulfof Mexico A tet .aguna del Carmen T A B A ».*■ SCO 88-1999 Microsoft and/or its sl f furo iíEX . -PLA' (MEXIČAN ■PLATEAU *?/o -Sán ■ -: Rib L*nna J rtiu-Armería ■ w ŕ? fa Cuŕlŕ^jtá - de Orizaba ra=foÉt:^iľid/or ii-ľ'-j'.ifjfjlĹír^. All rlyhtíiŕšŕiiäŕŕ^ Meromixie - chemoklina: LIGHT Aerobic primary production Va A ? by oxygenic photosynthesis žg? Decomposition, Consumption Secondary production p Anaerobic primary production ^ toy anoitygerifc phot osy ni nes ů í V/////////////////^^^^ Anaerobic decomposition {fermentations, sulfate reduction, met ha oogenesis) Meromixie - chemoklina: Krenogenní meromikticke jezero - Lago Cadagno, Alpy CaMs(C03)2 CaSO< Granitic rocks Dolomite Meromixie - chemoklina: Lago Cadagno, Alpy 02(mgľ) 0 3 6 9 13 ..... Eh ím V) 15 -40« -200 0 +200 +400 j..... 0 Tula! bíiťHíriw ŕ* Mr vri h inl ■> 1.5 3.0 4.5 6.0 7.5 -I_____I____I_____I____I 0.3 1 0.« a.v 1.2 NOJ (engl1) 40 60 80 T Turbidity (FTU) 20 40 €0 8i> 100 r Pure cultures of phototiopliic sulfur bacteria of lake Cadaguo L0 LS 2.0 HS (nig L!) 0 0.05 0.10 0.15 0.2 0 0.23 Merging I1) or Fe4^ (mg I1) 120 ISO 240 320 400 Conductivity (uS cm -1) Meromixie - sezónní: Big Soda Lake, Nevada DjSSOlvEO - 0 * 8 *j 0 . .. 4__ . 9 12 ■ D0$ i r r i ^ »i ji s s - h a 1/ ik • - ... * .,-"" -s M / ľ r_- ■* > j í A H J*"" /~~" J 2S- 32 f 1361 KTemp si July 16 Temp 20 ~Ö November i e "EWPERATUfl ABSORBS 1?, 12 |16 Temp 20 j 24 •28 -32 16" <%) Atelomixie = denní „sekundární epilimnion 22242SHUÍ 2Í242Í2Ů3D32 22243B2Ů3DJ2 22242HU032 M?-V/b?.ÖZÜ32 222426231032 Z2Z425ZB3D32 2224242U032 2224Í6Í63Ů32 1 • ^^t . . j . i..- M a J 3 t F 4 . S -5 -7 J B J ► inŕ B 2B243fiíS3015 0 H 1 . ■ 1 ■ ■ 1 W:M 1 Ü 1 3 í J i S - í 6 - / 7 - f B - i U - 1 10 J l Fig* 1. Diurnal temperature variation in Lake Carioca, south-ease Brazil on (A) 11/12 January 1999, and (B) 17/18 February 2000. Atelomixie = denní „sekundární epilimnion 2224?^ttQtt 2ÍJC62UŮ12 2224J6ÍU037 222*3fi2HŮ3J 22342621303? 2ř24j62Ů303J 2fr4?Gíft:30Q2 2224Z*24?D?3 2224262 B3UÍ2 Q 2220?É2fflDa2 327426293032 Í2M2G2OÍ032 222425*3*032 22242Í2BGQJ2 22?4?020a032 2224?*3SJ012 2224202B3O32 ZÖ42SB3012 E n Q H __1__1__■—i 04«! ľ M <2 9 J s J 10 -i 40 j f i 15 I 1Ä é * 20 20 J i 2Í i • Í5 - * 34 J . 3D J • Q + ISľBO * ^ J f 10 1 y 15 J I * ;-r - : 25 - • 3Q J 1 ic 15 ;c J ' Q h—■—■—■—f-mt Q -i—■- ?1 Od J Od DO ;s u 30 -I —v a i ■ i i * 10 « J 20 24 J 3n i Fig. 2. Diurnal temperature variation in Lake Dom Hdvťdo, south-cast Brazil on (A) 15/16 January 1999. and (B) 15/K> February 2000. Atelomixie je běžná, zřejmě nejen v tropech? 9:05 a.m. 3:00 p.m. 10 16 w 20 ä G- D 2S 30 35 40 9:05 a.nr 3:00 p.m 20 Z9 Temperature (ŮC) 996.0 996.1 996 2 996.3 996.4 Density (kg nľ*} 99 & a ta no, suiawesi J96 m n.m., max. hl. L 0 -2 A ? v -12 -14 -16 -18 (Viktóriino j Ukerewe ■•- 14:35 O- 20:35 T- 07 15 Oxygen (mgO^ľ1) 10 0 - ------------**------------- T s— -2 \ y -4 • {/ 6 B -6 -I #, í- -*> o -12 - j 4 T ľ p ' «Q .-° -14- 90 -16 - 4 -18- —i-----------------------------------1----------------------■-------------i— ---------------------r ------------------------------------------1-------- 24.0 24.5 25.0 2S.5 26.0 Courtesv and copvri&ht řFSm Temperature ( C) Hluboké homotermni míchaná vrstva až 560 m! eufoticka vrstva do 40 m Zeu / Zm = 0,07 primární produkce zanedbatelná (<10 b.ml-1) a ta no, suiawesi J96 m n.m., max. hl. L Courtesv and copvri&ht řFSm jezero —r ^m eu> mix Productivity Biomass ■nix ----------------------------------7 eu aphotic t\ ^^ /^ r ^ i i i i } i ^ i m k- >> j ■>>...... "^ \w K*mSß j j i-TTT eu mix \^y^^A^_*k-A>A> > V I ■ T t 1 T -U^ H T TT eu< mix ^.-A^Ah^v-i^-^^H^^^^^^^^^tA^ t t j---------:„„•---------■ .7 VJ u> eu mix ■i ^ ^ ^ j...... m— w\ ^ ßj * mi i iti Stratifikace a míchání spoluurčují produkci jezer DCM - deep chlorophyll maximum —r ^m eu> mix aphotic Productivity Biomass --------- 11 IW^rMIIIII ^ \ S \ V U i V I LL ^\ V 7/ / / I f M eu mix ^^yM^AAA^AX/ ▼ t \\ '.' ; ; > í I 1 I I I r ^ n v k" f? > mJ í i t t i t ^ y i i ľ ■*; ; ; i-rrr eu< mix The Great Lakes, Superior V-A^Äta-^s*Ai-A*>*,»"*^^^^,fcWA**iŕ t t j---------:„„•---------■ .7 VJ u> eu mix n ^ ;; ; j...... ^ n i k- j j j 'j i i r i t U \' W> } > \ I I 1 I 1 -^1