Озера. Образование озер

Озеро является внутренним водоемом, окруженным сушей, и не являющимся частью океана. В мире насчитывается более 5 миллионов озер. Они встречаются на всех континентах и в любой местности – в горах, пустынях, на равнинах и возле побережья.

Озера достаточно сильно различаются по размеру. Некоторые размером только в несколько квадратных метров и так малы, что могут разместиться на вашем заднем дворе. Такие небольшие озера часто называют прудами. Другие озера так велики, что их называют морями. Самым большим озером в мире является Каспийское море в Европе и Азии. Его площадь составляет более 370 000 км².

Пока нет единого мнения относительно определения озера и пруда. Некоторые ученые дают определение  озеру как водоему с минимальной площадью поверхности 2 Га (5 акров, 20 000 м²), другие — 8 Га (20 акров, 80 000 м²).

Также озера очень сильно различаются по глубине. Самым глубоким озером в мире является озеро Байкал в России. Оно имеет глубину почти 2 километра. Хотя площадь озера Байкал составляет менее половины площади озера Верхнее — одного из Великих озер Северной Америки — оно примерно в четыре раза глубже и содержит почти столько же воды, сколько все пять Великих озер вместе взятых. 

Другие озера настолько мелки, что человек мог бы легко перейти их вброд.

Озера существуют на самых разных высотах. Одним из самых высоких является озеро Титикака, расположенное в горах Анды между южноамериканскими странами Боливия и Перу. Его высота примерно 3810 метров над уровнем моря. Самое низко расположенное озеро — Мертвое море, между Израилем и Иорданией. Оно более чем на 430 метров ниже уровня моря.

Вода в озера поступает в результате дождей, снегопадов, таяния льда, от ручьев и просачивания грунтовых вод. Подавляющее большинство озер на Земле – это пресноводные озера, и большинство из них находятся в Северном полушарии в более высоких широтах. Более 60 % озер находятся в Канаде. Многие озера занимают котловины и долины, созданные ледниками в прошлые эпохи.

Финляндия, известная как Страна тысячи озер, насчитывает 187 888 озер, из которых 60 000 — большие. Американский штат Миннесота упоминается как Страна десяти тысяч озер.

В мировом масштабе количество озер значительно уступает числу прудов. По оценкам, из 304 миллионов водоемов со стоячей водой по всему миру  91 процент имеет площадь 1 гектар (2,5 акра) или даже меньше. Кроме того, маленьких озер гораздо больше, чем больших. Однако крупные озера вносят гораздо большой вклад в площадь стоячей воды: 122 крупных озера площадью 1000 км² (100 000 Га, 247 000 акров) или более составляют около 29 процентов от общей площади стоячих внутренних водоемов.

Озера бывают сточные (из таких озер вытекает хотя бы одна река) и бессточные (из таких озер реки не вытекают). Все пресноводные озера сточные. Если вода покидает озеро только в результате испарения, такое озеро бессточное. Бессточное озеро обычно становится соленым. Это связано с тем, что по мере испарения воды в ней остаются твердые вещества, в основном соли.

Самым большим соленым озером в Северной Америке является Большое Соленое озеро в американском штате Юта.  Его вода даже более соленая, чем в океане. Вокруг Большого Соленого озера находятся солончаки — районы, где вода испарилась, оставив только участки белой соли.

Еще один из самых соленых водоемов на Земле – это Мертвое море — бессточное солёное озеро на Ближнем Востоке, располагающееся между Израилем, Иорданией и Палестинской Автономией. Его соленость в некоторые годы может достигать 350 промилле! Изначально озеро назвали «мертвым», т.к. думали, что из-за высокой концентрации соли в нем не могут обитать живые организмы.

Как образуются озера

Озеро может образоваться в результате любого из ряда природных процессов. К примеру, недавнее тектоническое поднятие горного хребта может создать чашеобразные впадины, в которых скапливается вода и образуются озера. С другой стороны, наступление и отступление ледников может привести к образованию углублений на поверхности, где скапливается вода. Такие озера распространены в Скандинавии, Патагонии, Сибири и Канаде. Среди наиболее ярких примеров — Великие озера Северной Америки.

Озера также могут образовываться в результате ледниковых завалов. Например, такой случай произошел во время последнего ледникового периода в американском штате Вашингтон, когда за ледниковым потоком образовалось огромное озеро. Когда лед отступил, результатом стало огромное наводнение, создавшее тысячи лет назад самый большой водопад в мире. Ширина этого образования 4,8 км, высота 120 метров, что в 10 раз больше, чем Ниагарский водопад. Сегодня водопада больше нет — бывший водопад полностью высох. Теперь это место называется Сухой водопад в Сан-Лейкс, штат Вашингтон.

Соленые озера могут образовываться там, где нет естественного выхода для воды или где она быстро испаряется, а дренажная поверхность имеет более высокое, чем обычно, содержание соли.

Примерами соленых озер являются Большое Соленое озеро, Каспийское море, Аральское море и Мертвое море. Есть такие озера, например, такое, как озеро Джексон во Флориде, которые возникли в результате карстовой деятельности.

Небольшие озера в форме полумесяца, называемые старицами, пойменными озерами, могут образовываться в долинах рек в результате извилистости их русла. Зрелые реки часто вьются по равнине широкими петлями, называемыми меандрами. Поскольку внешняя сторона изгибов размывается быстрее, чем внутренняя,  то, в конце концов, образуются подковообразные изгибы, и река прорезает узкое горлышко. Этот новый проход затем образует новое основное русло реки, а концы изгиба заиливаются, образуя, таким образом, озеро в форме дуги.

Многие озера образуются в результате деятельности вулканов. После того, как вулкан потухает, его кратер может наполниться дождевой водой или растаявшим снегом. Иногда вершина вулкана разрушается во время извержения, оставляя впадину, называемую кальдерой. Эта впадина тоже может наполниться дождевой водой и стать озером. Озеро Крейтер в американском штате Орегон, одно из самых глубоких озер в мире, было создано, когда результате массивного извержения вулкана рухнул вулканический конус древней горы Мазама около 4860 г. до н.э.

Озера также могут образовываться в результате оползней или селей, в результате которых почва, камни скатываются с холмов и гор. Массив грунта скапливается в естественных дамбах, которые могут перекрыть течение рек, образуя озеро.

Плотины, которые бобры строят из ветвей деревьев, также могут перекрывать реки или ручьи, образовывая при этом большие пруды или болота.

Люди создают озера, выкапывая котлованы или перегораживая реки или родники. Эти искусственные озера становятся резервуарами, хранящими воду для орошения сельскохозяйственных угодий, или промышленного использования. Искусственные озера также могут быть использованы для проведения досуга, для катания на лодках, плавания или рыбной ловли.

На искусственных озерах могут создаваться гидроэлектростанции. Озеро Мид в американских штатах Аризона и Невада возникло при строительстве плотины Гувера. Плотина была построена для контроля над непредсказуемой рекой Колорадо и обеспечивает электроэнергией западную часть Соединенных Штатов.

Большинство озер геологически молоды и постоянно уменьшаются в размерах, поскольку естественные результаты эрозии имеют тенденцию разрушать берега водоемов, заполняя грунтом бассейн озер. Исключением являются такие озера, как Байкал и Танганьика, которые расположены вдоль континентальных рифтовых зон и были созданы в результате оседания земной коры при раздвигании двух плит. Эти озера — самые старые и глубокие в мире. Озеро Байкал, возраст которого оценивают в 25-30 миллионов лет, углубляется быстрее, чем заполняется почвой от эрозии, и, возможно, в течение миллионов лет оно станет частью мирового океана. Например, считается, что Красное море возникло из озера рифтовой долины.

Классификация озер

Озера могут быть классифицированы в соответствии с их способом образования или характеристиками течения. Ниже приведены различные типы озер.

• Искусственные озера: многие озера являются искусственными. Они могут быть созданы для различных целей, таких как производство гидроэлектроэнергии, для отдыха, промышленного использования, для водоснабжения населенных пунктов. Искусственное озеро может быть создано различными способами: путем затопления территорий перед плотиной (называемой водохранилищем), или путем затопления места раскопок при добыче полезных ископаемых (например, открытого карьера). Некоторые из крупнейших в мире озер являются водохранилищами.

• Кратерные (вулканические) озера: озера, которое образуются в вулканической кальдере или кратере после того, как вулкан потух. В таких озерах вода может быть или пресной, или очень кислой и может содержать в своем составе различные растворенные минералы. Некоторые кратерные озера также обладают геотермальной активностью, особенно если вулкан просто бездействует, а не потух.

• Завально-запрудные — озёра, образующиеся образуются при обрушении части горы (например, озеро Рица в Абхазии)

• Сточные озера: озера, имеющие сток (преимущественно в виде реки)

• Горные — озера, расположенные в горных котловинах

• Бессточные озера: озера, не имеющее значительного стока ни через реки, ни через подземное распространение. Любая вода в бессточном бассейне покидает водоем только путем испарения или просачивания. Этот тип озер, примером которого является озеро Эйр в центральной Австралии и Аральское море в Центральной Азии, наиболее распространен в пустынных районах.

• Эоловые озера: озера, образовавшиеся во впадине, созданной деятельностью ветров.

• Фиордовые озера: озера в долинах, подвергшихся эрозии в результате оледенения, и размытых ниже уровня моря.

 • Бывшие озера: озера, которых больше нет. В эту категорию входят очень древние озера и те, которые навсегда высохли в результате испарения или антропогенной деятельности. Примером бывшего озера является озеро Оуэнс в Калифорнии, США.

• Ледниковые озера: это озера, которые образовались из растаявшего ледника. Типичным ледниковым озером, оставшимся от последнего ледникового периода, является озеро Арберзее, расположенное у подножья горы Большой Арбер (1456 м) — самой высокой горы Богемского леса;

• Приледниковое озеро: часть края озера была образована ледяным покровом, ледяной шапкой или ледником, лед препятствовал естественному дренажу суши.

• Лавовые озера: этот термин относится к бассейну расплавленной лавы в вулканическом кратере или другой впадине. Термин лавовое озеро может также использоваться даже после того, как лава частично или полностью затвердеет.

• Меромиктическое озеро: озеро, содержащее слои воды, которые не перемешиваются. В самом глубоком слое воды в таком озере не содержится растворенного кислорода. Слои осадочных пород на дне меромиктического озера остаются относительно нетронутыми, потому что нет живых организмов, которые могли бы их взбаламутить.

• Старицы: Этот тип озер, характеризующийся характерной изогнутой формой, образуется, когда широкий меандр ручья или реки отсекается.

• Рифтовые (тектонические) озера: озера, образовавшиеся в результате оседания вдоль геологического разлома в тектонических плитах Земли. Примерами служат озера Рифтовой долины в Восточной Африке и озеро Байкал в Сибири.

• Сезонные озера: озера, которые существуют как водоемы только часть года.

• Провальные (карстовые, термокарстовые). Особенностью некоторых провальных озёр является их периодическое исчезновение и появление, зависящие от своеобразной динамики подземных вод; типичный представитель — озеро Эрцо в Южной Осетии.

• Усохшие озера: чем-то похожи бывшие озера. Усохшее озеро — это озеро, которое значительно уменьшилось в размерах за геологическое время. Озеро Агассис, которое в далеком прошлом покрывало большую часть центральной части Северной Америки, является прекрасным примером усохшего озера. Два остаточных фрагмента этого озера — озеро Виннипег и озеро Виннипегос.

• Подледные озера: озера, которые постоянно покрыты льдом. Такие озера могут возникать под ледниками, ледяными шапками или ледяными покровами. Таких озер много, но самым большим, безусловно, является озеро Восток в Антарктиде. Вода в таких озерах остается в жидком состоянии, потому что верхний лед действует как теплоизолятор.

• Подземные озера: озера, которые образуются под поверхностью земной коры. Такое озеро может быть связано с пещерами, водоносными слоями или источниками.

Кроме вышеперечисленного, озера обладают еще рядом характеристик.

Это такие характеристики, как водосборный бассейн (или площадь водосбора), приток и отток, содержание питательных веществ, количество растворенного кислорода, соленость, загрязнители, кислотность (значение pH), накопление отложений, как вода смешивается внутри водоемов, и какие виды рыб живут в них.

Изменения уровня озера контролируются разницей между поступлением воды и ее расходом по сравнению с общим объемом озера. Существенными источниками поступления являются: осадки, сток, переносимый ручьями и реками с водосборного бассейна, водоносные горизонты подземных вод, а также искусственные источники за пределами водосборного бассейна. Источниками расхода являются испарение из озера, потоки поверхностных и подземных вод, а также любой забор воды из озера людьми. Поскольку климатические условия и потребности человека в воде постоянно меняются, это вызывает колебания уровня озера.

Озера также подразделяются на категории по тому, насколько они богаты питательными веществами, влияющими на рост растений:

• Дистрофные (бедные питательными веществами) — заболоченные озёра с небольшой прозрачностью и жёлтым или бурым цветом воды. Минерализация воды мала, содержание O₂ пониженное.

• Олиготрофные озёра — озёра, характеризующиеся обычно большими или средними глубинами, имеют малое содержание питательных веществ, как правило, прозрачны, имеют скудную растительную жизнь.

• Мезотрофные озера обладают хорошей прозрачностью и умеренным содержанием питательных веществ.

• Евтрофные озера обогащены питательными веществами (такими как азот, фосфор и органические вещества), что способствует хорошему росту растений и возможному цветению водорослей.

• Гипертрофические озера представляют собой водоемы, чрезмерно обогащенные питательными веществами. Эти озера обычно с плохой прозрачностью и подвержены разрушительному цветению водорослей. Озера обычно становятся такими после интенсивного внесения удобрений в водосборный бассейн озера. Такие озера малопригодны для человека и имеют плохую экосистему из-за пониженного содержания растворенного кислорода.

Озера также могут быть классифицированы по тому, как вода смешивается или переходит сверху (эпилимнион или поверхностный слой, самый верхний слой) вниз (гиполимнион — плотный нижний слой воды в термически стратифицированном озере). Это называется оборотом воды в озере. В некоторых озерах, в основном мелководных, вода, смешивается круглый год. Эти озера имеют очень небольшой оборот воды. Глубокие озера испытывают водный оборот в гораздо больших масштабах. Средние слои, термоклины, — слои с резко изменяющейся температурой относительно глубины, перемешиваются в течение всего года. Это происходит из-за климата, изменений питательных веществ и геологической активности, таких как землетрясения.

Тем не менее, основной оборот озер происходит осенью и весной, когда смешиваются холодные и теплые воды озера. Большинство озер, которые испытывают водный оборот, являются озерами умеренных широт, что означает, что их воды смешиваются два раза в год, обычно осенью и весной.

Оборот озера меняется в зависимости от сезона. Летом эпилимнион, или поверхностный слой, является самым теплым. Он прогревается на солнце. Самый глубокий слой — гиполимнион — самый холодный. Солнечное излучение не достигает этого холодного слоя.

В холодный сезон теплая поверхностная вода начинает охлаждаться. Когда вода остывает, она становится более плотной, в результате чего она опускается вниз на дно озера. Это, в свою очередь, заставляет воду гиполимниона подниматься.

Зимой эпилимнион является самым холодным слоем, потому что он подвержен воздействию ветра, снега и низких температур воздуха. Гиполимнион же теплее. Вот почему зимой на озерах лежит лед, а под водой рыба плавает в чуть более теплой воде.

В тропических глубоких озерах поверхностная вода никогда не достигает температуры максимальной плотности и нет никакого процесса, который бы смешивал воду. Более глубокий слой испытывает недостаток кислорода и может перенасыщаться углекислым газом или другими газами, такими как диоксид серы, если есть следы вулканической активности. Такие события, как землетрясения или оползни, могут вызвать перемешивание, в результате чего глубокие слои быстро поднимаются и может быть высвобождено огромное облако токсичных газов, которые растворены в более холодной воде на дне озера. Это называется озерным (лимническим) извержением. Примером такого выброса является катастрофа 1986 года на озере Ньос в Камеруне.

Количество газа, которое может быть растворено в воде, напрямую связано с давлением. Когда поднимается вода с глубин, давление падает, и из раствора выходит огромное количество газа. В этих условиях даже углекислый газ токсичен, потому что он тяжелее воздуха и вытесняет его, поэтому он может стекать по долине реки в населенные пункты, вызывая массовое удушье.

Последний способ классификации озера  — по видам рыбы. Это помогает людям, работающим в рыбной промышленности, определить, какую рыбу они могут поймать в том или ином озере. Например, называя озеро холодноводным, рыбак говорит, что он ожидать поймать форель, холоднолюбивую рыбу. В озере с густым грязным осадком чаще встречается сом.

Есть и другие способы классификации озера, например, в некоторых странах различают озера, которые доступны для общественного пользования, и те, которые недоступны. Многие ученые классифицируют озера по размеру.

Химический состав и физические свойства озер 

Температура, свет и ветер — вот три основных фактора, влияющих на физические характеристики озера. Температура и освещенность меняются от озера к озеру. Глубина, растения, растворенные вещества, время суток, сезон и широта — все это влияет на способность света проникать сквозь воду озера.

Свет и ветер влияют на температуру озера. Солнечный свет нагревает воду, а ветер охлаждает ее. Большинство озер проходят через процесс, называемый термической стратификацией. Термическая стратификация относится к трем основным слоям озера, каждый из которых имеет разные температуры. Самый верхний слой озера — это эпилимнион (epilimnion). Его средний слой – металлимнион (metalimnion), или термоклин. Самый глубокий слой — это гиполимнион (hypolimnion).

Наиболее важными химическими веществами в озере являются азот и фосфор. Эти химические вещества позволяют расти разнообразным растениям и водорослям. Другие организмы питаются этими растениями и водорослями, создавая сложную, здоровую экосистему.

На химический состав озера влияют биологические, геологические и антропогенные процессы. Баланс питательных веществ может быть изменен такими биологическими явлениями, как “цветение водорослей”, когда водоросли размножаются так быстро, что не позволяют никаким питательным веществам проникать под поверхность озера. Природные процессы, такие как извержение близлежащего вулкана, могут изменить химический состав озера, вводя новые газы или минералы. На химический состав озера также может повлиять загрязнение, такое как попадание токсичных химических веществ из промышленности или сельского хозяйства.

На химический состав озера также могут влиять количество кислорода и уровень рН. Для поддержания жизни в озере должно быть достаточное количество кислорода. Озера, в которых недостаточно кислорода для поддержания жизни, являются абиотическими. Уровень рН — это химическое свойство всех веществ. Уровень рН вещества указывает на то, является ли оно кислотой или основанием. Вещества с рН менее 7 являются кислыми; вещества с рН более 7 являются основными. Озера имеют разный уровень рН, и жизнь приспосабливается к различным химическим средам.

Озеро Танганьика, одно из Великих африканских озер, имеет чрезвычайно высокий уровень рН. Вода здесь богата растворенными минералами. В озере Танганьика водятся такие рыбы, как цихлиды. В озерах с очень низким рН могут процветать тиляпии – из семейства цихлид, — также отличающиеся неприхотливостью и высокой выносливостью к условиям существования.

Жизненный цикл озер. Как исчезают озера

Однажды образовавшись, озера не остаются прежними. Как и люди, они проходят через разные жизненные этапы — молодость, зрелость, старость и, в конце концов, смерть. Все озера, даже самые большие, медленно исчезают по мере того, как их бассейны заполняются осадками и растительным материалом. Естественное старение озера происходит очень медленно, в течение сотен и даже тысяч лет. Но деятельность человека может ускорить этот процесс до всего нескольких десятилетий.

Растения и водоросли озера медленно умирают. Теплая вода верхнего слоя мелководного озера приводит к разложению растений и водорослей, и в конечном итоге они опускаются в бассейн. Грунт и минеральные отложения на дне озера соединяются с растениями, образуя осадок. Дождь смывает почву в бассейн. Останки рыбы и других животных скапливаются на дне озера. Озеро становится меньше, съеживаясь от краев к середине. В итоге озеро превращается в болото, трясину или топь. На этом этапе процесс высыхания резко замедляется; лимнологи, люди, которые изучают озера и пруды, не уверены, почему. Рано или поздно, озеро становится сушей.

«Исчезающее» озеро (едва заметное в человеческом масштабе времени) обычно имеет обширные заросли растений у кромки воды. При благоприятных условиях оно становится новой средой обитания для других растений, таких как торфяной мох, и животных, многие из которых очень редки. Постепенно озеро становится бессточным, может сформироваться торф, образующий болото. На самых последних стадиях жизни озера могут начать расти деревья, в конечном итоге превращая водно-болотную местность в лес.

Некоторые озера исчезают сезонно. Они называются временно исчезающими озерами и обычно встречаются в карстовой местности. Ярким примером временно исчезающего озера является озеро Черница в Словении.

Иногда озеро исчезает за короткий срок. 3 Июня 2005 года в Нижегородской области, Россия, озеро под названием Белое озеро исчезло за считанные минуты. Ученые предполагают, что это странное явление могло быть вызвано сдвигом почвы под озером, что позволило воде стечь по каналам, ведущим к реке Ока.

Для сохранения некоторых озер важное значение имеет наличие подземной вечной мерзлоты. Таяние вечной мерзлоты может объяснить сокращение или исчезновение сотен крупных арктических озер по всей Западной Сибири. Дело в том, что повышение температуры воздуха и почвы приводит к таянию вечной мерзлоты, позволяя водным массам озер просачиваться в землю.

Озеро Нойзидлер-Зе, расположенное в Австрии и Венгрии, за тысячелетия много раз меняло уровень воды. Полное высыхание озера отмечалось несколько раз в истории (последний раз в 1866 году, когда можно было пересечь его по дну, не намочив ботинок). В настоящее время сток озера зарегулирован с целью поддержания постоянного уровня воды. Но, несмотря на это, полностью избежать колебаний не удаётся. Так в 1965 году после проливных дождей уровень озера поднялся на 35 см, в 2003 году вода упала почти на 30 см.

Высохшие русла озер — идеальное место для поиска и изучения окаменелостей. Археологи часто проводят раскопки на дне древних озер, таких как Fossil Butte в американском штате Вайоминг. На дне озера с течением времени сохранялись в виде отложений останки организмов, от одноклеточных бактерий до динозавров. Некоторые ученые считают, что первые живые организмы на Земле развились в озерах.

Озерная флора и фауна

Озера играют важную роль в сохранении дикой природы. Они служат остановками для мигрирующих птиц и местами размножения для многих птиц, а также убежищем для многих других животных. Озера служат домом для самых разных организмов, от микроскопических растений и животных до рыб, которые могут весить сотни килограммов. Самой крупной рыбой, обитающей в озерах, является осетр, который может вырасти до 6 метров и весить более 680 килограммов.

Среди растений, растущих вдоль берега озера, встречаются мхи, папоротники, тростник и камыш. Мелкие животные, такие как улитки, креветки, раки, черви, лягушки и стрекозы, живут среди растений и откладывают на них яйца как выше поверхности воды, так и под водой.

Дальше от берега часто растут плавучие растения, такие как водяные лилии и водяные гиацинты. У них есть наполненные воздухом пузыри, или мешочки, которые помогают им держаться на плаву. Эти растения укрывают маленьких рыбок, которые шныряют под их листьями. Водяные жуки, жужелицы и пауки скользят по водной глади. Небольшие острова, плавающие растения или упавшие бревна дают возможность черепахам погреться на солнышке.

Рядом с озером обитают другие животные, такие как летучие мыши и полуводные животные, такие как норки, саламандры, бобры и черепахи. Полуводным животным для выживания нужна как вода, так и суша, поэтому для них важны и озеро, и берег.

На озерах живут или собираются для размножения и воспитания своих детенышей многие виды водоплавающих птиц. Утки — самые распространенные озерные птицы. Среди других птиц часто встречаются лебеди, гуси, гагары, зимородки, цапли и белоголовые орланы.

Многие люди сразу начинают вспоминать о рыбе, когда думают об озерах. Некоторые из наиболее распространенных рыб, обитающих в озерах, — это окунь, басс, краппи, судак, окунь, озерная форель, щука, угорь, сом, лосось и осетр. Многие из них служат людям пищей.

Как люди используют озера

Озера являются важной частью круговорота воды. Именно в них собирается вся вода в данной местности. Вода стекает с водораздела, который представляет собой все ручьи и реки, впадающие в определенное озеро.

Озера являются ценными ресурсами для людей во многих отношениях. На протяжении веков озера служили водными маршрутами для путешественников и торговцев.

Фермеры используют озерную воду для орошения сельскохозяйственных культур. Очень большие озера влияют на климат. Поскольку вода нагревается или охлаждается не так быстро, как суша, ветры, дующие с озер, помогают поддерживать климат более равномерным. Это есть “эффект озера”. Город Чикаго, расположенный в американском штате Иллинойс, извлекает выгоду из эффекта озера. Чикаго расположен на берегу озера Мичиган. Когда в западной части Иллинойса идет снег, в Чикаго часто бывает немного теплее.

Эффект озера помогает фермерам. Осенью ветры с озер обдувают землю более теплым воздухом, помогая сезону продлиться дольше, и фермеры имеют возможность продолжать выращивать свой урожай. Весной прохладные ветры с озера не дают растениям просыпаться слишком рано и помогают избежать опасности ранних весенних заморозков, которые могут погубить молодые культуры.

Озера снабжают водой многие населенные пункты. Искусственные озера используются для хранения воды во время засухи. Озера, образованные плотинами, служат для выработки электрической энергии. Озерная вода используется для приведения в действие генераторов, вырабатывающих электричество.

Поскольку озера часто чрезвычайно красивы, они являются популярными местами отдыха. Люди могут насладиться катанием на лодках, плаванием, водными лыжами, рыбалкой, парусным спортом, а зимой — катанием на коньках, катанием на лодках по льду и подледной рыбалкой. Многие общественные парки построены рядом с озерами, что позволяет людям устраивать пикники, разбивать лагеря, ходить в походы, кататься на велосипедах и наслаждаться дикой природой и пейзажами озера.

Для некоторых людей озера — это постоянные дома. Например, коренные жители, называемые Урос, перуанская популяция индейцев до инков, веками жили на озере Титикака в горах Анды, в незапамятные времена спасаясь от своих воинственных соседей, включая и народ инков. Озеро снабжает Урос почти всем необходимым. Они ловят рыбу в озере и охотятся на водоплавающих птиц.

Урос также используют тростник, растущий в озере Титикака, для строительства плавучих островов для жизни. Толщина островов составляет около 2 метров. На них Урос строят тростниковые дома и делают тростниковые циновки для сна, корзины, рыбацкие лодки и паруса. Они также едят корни и похожие на сельдерей стебли тростника.

Здоровье озер

Сине-Зеленые водоросли (цианобактерии)

Хотя озера естественным образом стареют и умирают, люди ускоряют этот процесс, загрязняя воду. Серьезной проблемой, угрожающей многим озерам, являются сине-зеленые водоросли. Сине-зеленые водоросли иногда называют “прудовой пеной” или попросту тиной и они могут быть сине-зелеными, голубыми, зелеными, красновато-фиолетовыми или коричневыми. Они плавают на поверхности воды и образуют своего рода коврик. При благоприятных условиях водоросли быстро размножаются. Это называется цветением водорослей и очень вредно для озер, животных, растений и людей.

Сине-зеленые водоросли отличаются от других водорослей тем, что они не поедаются другими организмами. Настоящие водоросли являются важной частью пищевой сети, потому что они обеспечивают энергией крошечных животных, которых затем съедает мелкая рыба, затем рыбы покрупнее, птицы, животные, люди. Сине-зеленые водоросли не являются частью пищевой сети. Они просто расходуют важные питательные вещества, не внося никакого вклада в экосистему озера. Вместо этого цветение водорослей засоряет озеро и расходует кислород, от которого зависит выживание рыб и других живых существ. Растения погибают быстрее, опускаются на дно и заполняют бассейн озера. Сине-зеленые водоросли также могут препятствовать проникновению света в воду, изменяя химический состав и влияя на виды, живущие под водой.

Когда происходит цветение водорослей, вода становится зараженной токсическими веществами. Токсичная вода может убивать животных и вызывать болезни у людей. Сине-зеленые водоросли — не новая проблема. Ученые нашли доказательства существования этого сотни лет назад. Однако проблема обострилась по мере того, как люди стали загрязнять озера.

Эвтрофикация — это когда озеро получает слишком много питательных веществ, вызывая рост сине-зеленых водорослей. Как избыток питательных веществ попадает в озера? Сточные воды из городов вызывают взрывной рост сине-зеленых водорослей, а отходы с заводов могут смываться в озера и загрязнять их. Фосфорсодержащие удобрения с ферм, парков и даже газонов по соседству могут попадать в озера и загрязнять их. Фосфор просачивается в землю и в конечном итоге попадает в озеро. Фосфор является важным питательным веществом для озера, но его избыток вреден, потому что он способствует росту сине-зеленых водорослей.

Как можно предотвратить или уменьшить количество сине-зеленых водорослей? В личных хозяйствах люди могут использовать удобрения, не содержащие фосфора, или вносить удобрения только там, где это необходимо. Обеспечение отсутствия утечек в очистительных системах, безопасная утилизация бытовой химии (например, красок) и сведение к минимуму мероприятий, разрушающих почву, также помогают предотвратить распространение сине-зеленых водорослей.

Контролировать фосфор и химикаты на заводах и фермах гораздо сложнее.

Инвазивные виды

Вид растения или животного, попадающее в неродное место, называется экзотическим видом. Когда этот вид наносит ущерб естественному балансу в экосистеме, он называется инвазивным видом. Инвазивные виды могут нанести вред жизни в озере, конкурируя за те же ресурсы, что и местные виды. При попадании в новые условия инвазивные виды быстро размножаются, вытесняя полезные местные виды до тех пор, пока инвазивных видов не станет больше, чем местных.

Инвазивные виды могут изменить естественную среду обитания озера и, когда это происходит, они становятся биологическими загрязнителями. Как только в озеро попадают неместные виды, избавиться от них становится практически невозможно.

Как в основном инвазивные виды проникают в водоемы? Неместные растения и животные почти всегда привносятся людьми. Поскольку люди чаще пользуются водными путями, они могут непреднамеренно перемещать организмы из одной области в другую.

Такие растения, как евразийский водяной тысячелистник (Myriophyllum spicatum), инвазивное водное растение в США, могут прицепляться к лодкам, одежде, домашним животным, оборудование и транспортные средства. Мелкие животные, такие как колючая водяная блоха, могут путешествовать незамеченными, запрыгнув на каяк или другое снаряжение для отдыха.

Эти виды также перевозятся большими судами, доставляющими товары из одной страны в другую. Суда принимают балластную воду, которая помогает стабилизировать судно, когда оно пересекает океан. Когда судно достигает места назначения, оно сбрасывает балластную воду и эта вода может быть полна неместных видов, случайно захваченных, когда судно принимало балласт.

Самым известным инвазивным видом в озерах, вероятно, является полосатая мидия (лат. — Nonille, мидия-зебра, речная дрейссена), небольшой моллюск, обитающий в Черном и Каспийском морях в Европе и Азии. В конце 1980-х годов полосатые мидии были найдены в нескольких Великих озерах Северной Америки. С тех пор полосатая мидия распространились по озерам от американского штата Луизиана до канадской провинции Квебек. Полосатые мидии уничтожают местные растения и животных. Некоторые ученые говорят, что они переносят тип болезни, смертельный для птиц, питающихся мидиями. Полосатые мидии размножаются так быстро, что забивают трубопроводы. Это наносит вред оборудованию на промышленных предприятиях, использующих воду, включая плотины гидроэлектростанций и установки фильтрации воды. Корабли, доки, якоря и буи также подвержены разрушительному воздействию инвазивной полосатой мидии.

Группы ученых работают над проблемой инвазивных видов. Во многих штатах США действуют законы, запрещающие продажу или транспортировку неместных видов. Людям рекомендуется проверять свои лодки и другое оборудование на предмет наличия диких видов живых организмов. Яхтсмены должны очищать свои лодки от растений, грязи, ракушек после того, как они вытащат свои лодки из зараженных озер. Они также должны слить всю воду со своей лодки. Промывка лодок, оборудования и даже людей может помочь уменьшить перенос вредных видов. Люди также должны избавляться от остатков приманки и сообщать о любых видах, отличных от местных, которые они обнаруживают. Эти шаги могут иметь большое значение для поддержания здоровой среды обитания озера.

Кислотные дожди

Еще одной серьезной угрозой для озер сегодня являются кислотные дожди. Некоторое количество кислоты в осадках является нормальным, даже если дождь чистый. Это слаботоксичное химическое вещество медленно разрушает камни и почву. Однако кислотные дожди, вызванные деятельностью человека, являются вредными. Эти дожди спровоцированы выбросом токсичных газов с фабрик, угольных электростанций, выхлопными газами автомобилей и дымом домашних печей.

Азот и сера, основные компоненты кислотных дождей, поднимаются в воздух и могут переноситься ветром на сотни километров. Когда эти газы смешиваются с влагой в облаках, они образуют сильные кислоты и, при выпадении этих кислот в виде дождя или снега на озера, убивают рыбу, растения и другие организмы. Кислотные дожди также могут воздействовать на здоровье людей, вызывая у них астму, бронхит, повреждая легочную ткань. (Загрязнение мирового океана и здоровье людей)

Высокая кислотность, особенно от осаждения серы, может ускорить превращение элементарной ртути в ее самую смертоносную форму — метилртуть, неврологический токсин. Это преобразование чаще всего происходит в водно-болотных угодьях и насыщенных водой почвах, где среда с низким содержанием кислорода обеспечивает идеальные условия для образования метилртути.

Метилртуть концентрируется в организмах по мере ее продвижения вверх по пищевой цепи, явление, известное как биоаккумуляция. Небольшие концентрации метилртути, присутствующие в фитопланктоне и зоопланктоне, накапливаются в жировых клетках животных, которые их потребляют. Поскольку животные на более высоких уровнях пищевой цепи всегда должны потреблять большое количество пищи, концентрации метилртути в высших хищниках, в том числе и у людей, увеличиваются до опасных для здоровья уровней. Употребление в пищу рыбы, содержащей большое количество этой ртути, особенно вредно для беременных женщин, пожилых людей и детей.

Озера и почва могут нейтрализовать кислоту до нормального уровня, но кислотные дожди слишком сильны, чтобы озера могли с ними справиться. В конце концов, кислотные дожди делают озера безжизненными. Сегодня в Соединенных Штатах, Канаде и некоторых частях Европы много озер, мертвых или высыхающих из-за кислотных дождей.

По состоянию на 1985 г. в Швеции из-за кислотных дождей серьезно пострадал рыбный промысел в 2500 озерах. В 1750 из 5000 озер Южной Норвегии полностью исчезла рыба. Исследование водоемов Баварии в Германии показало, что в последние годы наблюдается резкое сокращение численности, а в отдельных случаях — и полное исчезновение рыбы. При изучении 17 озер в осенний период было установлено, что показатель рН воды колебался от 4,4 до 7,0. В озерах, где показатель рН составил 4,4; 5,1 и 5,8, не было поймано ни одной рыбы, а в остальных озерах обнаружены только отдельные экземпляры озерной и радужной форели и гольца.

Экономические потери от кислотных дождей в США, по некоторым оценкам, составляют ежегодно на восточном побережье 13 миллионов долларов и к концу века достигнут 1,7 миллиардов долларов только от потери лесов, 8,3 миллиардов долларов от потери урожаев (только в бассейне реки Огайо) и 40 миллионов долларов на медицинские расходы (только в штате Миннесота).

Чтобы обуздать кислотные дожди принимается ряд мер. Например, конгрессом Соединенных Штатов в 1990 году был принят Закон о чистом воздухе. Он потребовал от всех коммунальных предприятий сократить количество выбросов токсичных веществ. Дома люди могут помочь решить проблему, заменив старые печи, летом вместо кондиционеров использовать вентиляторы или открывать окна. Уменьшить количество попадающих в воздух загрязняющих веществ поможет использование компактных люминесцентных ламп, а также транспортных средств на электротяге.

Озера являются одними из самых ценных и красивых ресурсов Земли. Большинство экспертов сходятся во мнении, что озера необходимо содержать в чистоте и не допускать загрязнения, если мы хотим, чтобы они продолжали приносить те многочисленные выгоды, которые сегодня мы получаем от них.

Озера — рекордсмены 

• Самым большим озером в мире по площади поверхности является Каспийское море. С площадью поверхности 394 299 км², оно имеет площадь поверхности больше, чем следующие по порядку шесть крупнейших озер вместе взятых.

• Самым глубоким озером является озеро Байкал в Сибири, его максимальная глубина составляет 1637м. Его средняя глубина также самая большая в мире (749 м). Это крупнейшее в мире пресноводное озеро по объему (23 000 км³) и второе по длине (около 630 км от края до края).

• Самым длинным пресноводным озером является озеро Танганьика, его длина составляет около 660 км (измеряется вдоль центральной линии озера). Оно также является вторым по глубине в мире (1470 м) после озера Байкал.

• Старейшим озером в мире является озеро Байкал, за которым следует озеро Танганьика (Танзания).

• Самым высоким озером в мире является безымянный бассейн на Охос-дель-Саладо на границе Аргентины и Чили на высоте 6 390 метров. Бассейн Лхагба в Тибете на высоте 6 368 м занимает второе место.

• Самым интенсивно используемым в коммерческих целях судоходным озером в мире является озеро Титикака в Перу и Боливии на высоте 3812 м. Это также крупнейшее пресноводное (и второе по величине в целом) озеро в Южной Америке.

• Самое низкое озеро в мире — Мертвое море, на границе Израиля и Иордании. Оно расположено на 418 м ниже уровня моря. Это также одно из озер с самой высокой концентрацией соли.

• Озеро Верхнее является крупнейшим пресноводным озером по площади поверхности (82 414 км²). Оно также является третьим по величине по объему воды. Тем не менее, озеро Гурон и озеро Мичиган образуют единую гидрологическую систему площадью 117 350 км², иногда называемую озером Мичиган-Гурон. Все они являются частью Великих озер Северной Америки.

• Озеро Гурон имеет самую длинную береговую линию озера в мире: около 2980 км, не считая береговой линии его многочисленных внутренних островов.

• Самый большой остров в пресноводном озере — остров Манитулин в озере Гурон, его площадь составляет 2766 км². Озеро Маниту, расположенное на острове Манитулин, является самым большим озером на острове в пресноводном озере.

• Самым большим озером, расположенным на острове, является озеро Неттиллинг на Баффиновой Земле, Канада.

• Самым большим озером в мире, которое имеет естественный сток в двух направлениях, является озеро Волластон.

• Озеро Тоба на острове Суматра расположено в самой, вероятно, большой возрождающейся кальдере на Земле.

• Самым большим озером, расположенным полностью в границах одного города, является озеро Ванапитей в городе Садбери, Онтарио, Канада. До того, как в 2001 году вступили в силу нынешние границы города, этот рекорд принадлежал озеру Рамси, также в Садбери.

• Озеро Энрикильо в Доминиканской Республике — единственное в мире озеро с соленой водой, в котором обитают крокодилы.

• Озеро Озарк — одно из крупнейших искусственных озер Соединенных Штатов, созданное плотиной Багнелл.

Самые большие озера на континентах

Ниже перечислены крупнейшие озера (по площади поверхности) с указанием их континентального расположения.

• Африка: Озеро Виктория, второе по величине пресноводное озеро на Земле. Это одно из Великих озер Африки.

• Антарктида: озеро Восток (подледниковое).

• Азия: Каспийское море, самое большое озеро на Земле. Правда, надо учесть, что через него условно проводится граница Европа-Азия. Самым большим озером в Азии является озеро Байкал.

• Австралия: озеро Эйр.

• Европа: Ладожское озеро, за ним следует Онежское озеро, оба расположены на северо-западе России.

• Северная Америка: Озеро Мичиган-Гурон.

• Южная Америка: Озеро Титикака. Это самый высокогорный судоходный водоем на Земле, расположенный на высоте 3821 м над уровнем моря. Некоторые считают озеро Маракайбо крупнейшим озером Южной Америки, но оно расположено на уровне моря и имеет относительно широкий выход в море, поэтому его лучше считать заливом.

---