Limnologie geschiedenis, vakgebied, branches en onderzoeken

de limnologie Het is de wetenschap die continentale waterlichamen bestudeert als ecosystemen die verweven zijn met terrestrische ecosystemen en de atmosfeer. Beschrijft en analyseert de fysische, chemische en biologische factoren van de binnenwateren om hun samenstelling, structuur, energie en levende organismen te verklaren.

De term "limnologie" komt van de woorden limne (goddelijkheid geassocieerd met water) en logos (verdrag of studie). Het werd voor het eerst gebruikt door François Alphonse Forel, een Zwitserse wetenschapper beschouwd als de vader van deze discipline voor zijn grote bijdragen in de 19e eeuw.

Limnologie is opmerkelijk geëvolueerd gedurende zijn geschiedenis; aanvankelijk omvatte het alleen de studie van de meren, die werden beschouwd als superorganismen, zonder interconnectie met de omgeving. Momenteel bestudeert de studie van de binnenwateren de interacties met het milieu en het belang ervan in de cycli van materie en energie.

index

• 1 Geschiedenis
  • 1.1 Oude limnologie
  • 1.2 Moderne limnologie
  • 1.3 Hedendaagse limnologie
• 2 Studiegebied
• 3 takken
  • 3.1 Limnologie van stilstaand water
  • 3.2 Limnologie van stromend water
  • 3.3 Limnologie van grondwater
  • 3.4 Limnologie van zoute meren
• 4 Recent onderzoek
  • 4.1 Onderzoek in tropische meren
  • 4.2 Onderzoeken in reservoirs of kunstmatige dammen
  • 4.3 Onderzoek naar paleolimnologie
• 5 Referenties

geschiedenis

Oude limnologie

De eerste bijdragen aan de kennis van de meren ontstaan ​​in het oude Europa, met geïsoleerde waarnemingen, zonder onderlinge verbindingen.

Tussen 1632 en 1723 maakte A. van Leewenhoek de eerste beschrijvingen van aquatische micro-organismen, dankzij het uiterlijk van de microscoop, wat een belangrijke vooruitgang betekende voor de kennis van het waterleven.

In 1786 werd de eerste classificatie van aquatische microscopische organismen gepubliceerd, uitgevoerd door de Deense bioloog Otto Friedrich Müller, genoemd Infusoria Fluviatilia et Marina Animacula.

Met het verschijnen van de eerste biologische stations bereikte de kennis in limnobiologie zijn volheid. In 1888 werd het eerste experimentele station gesticht in de bossen van Bohemen, in de Tsjechische Republiek. Vervolgens nam het aantal biologische stations in Europa en de Verenigde Staten snel toe.

De wetenschappers van die tijd hebben grote bijdragen geleverd aan de kennis van het leven in zoet water. Ze benadrukken studies in taxonomie, voedingsmechanismen, distributie, migraties, onder anderen.

Moderne limnologie

Moderne limnologie ontstond aan het einde van de 19e eeuw, met de ontdekking van de zoetwater planktonische gemeenschap door P.E. Müller, in 1870.

In 1882 stelt Ruttner dat limnologie ecologische interacties omvat, buiten de beschrijvende studie van de biotische associaties die in het waterlichaam voorkomen.

In 1887, S.A. Forbes publiceerde een essay genaamd Het meer als een microkosmos, waarin hij het meer analyseert als een systeem in dynamisch evenwicht van materie en energie met levende organismen.

In 1892 publiceerde F.A. Forel de resultaten van zijn onderzoek aan Lake Leman (Zwitserland), gericht op geologie, fysisch-chemische karakterisering en beschrijving van levende organismen van het meer.

In 1917 nam Cole een tweede doel op in limnologie; de studie van de cycli van materie, met speciale nadruk op biogeochemische cycli.

In 1935 definieerde Welch limnologie als de studie van de biologische productiviteit van de binnenwateren. Deze definitie omvat voor het eerst in de limnologie de benadering van productiviteit en de studie van lotensystemen (rivieren en beken), evenals lentic (meren).

In 1975 karakteriseren Hutchinson en Golterman limnologie als een interdisciplinaire wetenschap die afhankelijk is van geologie, meteorologie, fysica, chemie en biologie.

In 1986 beschrijft Lehman twee studiegebieden gekoppeld aan limnologie. Een eerste veld gericht op de fysisch-chemische (thermodynamische) eigenschappen van waterlichamen. Een tweede veld dat de biologische processen bestudeert op het niveau van populaties en gemeenschappen, gecontroleerd door natuurlijke selectie.

Tijdens de jaren 1990, geconfronteerd met de groeiende vraag naar water en de wereldwijde dreiging van de vermindering van kwantiteit en kwaliteit, ontstaat een toegepaste visie van limnologie die zich richt op milieubeheer.

Hedendaagse limnologie

Limnologie XXI eeuw handhaaft de visie op het belang van kennis van lentische en macrofyten systemen voor milieubeheer van het water, dat de mensheid uiteindelijk tot waterbronnen en de sociale, economische en natuurlijke voordelen te genieten bevorderen.

Studiegebied

Limnologie wordt beschouwd als een tak van ecologie die zich richt op continentale aquatische ecosystemen, waaronder meren, lagunes, grondwater, vijvers, beken en rivieren..

Bestudeer zowel de stroom van materie en energie, als de samenstelling, structuur en dynamica van levende organismen in de binnenwateren op het niveau van individuen, soorten, populaties en gemeenschappen.

Inzicht in alle processen en mechanismen die de biodiversiteit vorm en fysisch-chemische reacties in het binnenland aquatische milieus, vereist de integratie van verschillende wetenschappelijke disciplines, zoals chemie, fysica, biologie, klimatologie, hydrologie, geologie, onder anderen.

Limnologie integreert ook de processen die inherent zijn aan de binnenwateren met terrestrische ecosystemen. Overweeg de effecten van waterafvoer en de bijdrage van materie en energie uit de bassins. Evenzo houdt het rekening met de uitwisselingen die plaatsvinden tussen waterlichamen en de atmosfeer.

De studie van de binnenwateren omvat ook de identificatie van bedreigingen voor het milieu en de beschrijving van hun effecten op het ecosysteem. Evenzo impliceert dit het zoeken naar oplossingen, zoals de beperking van klimaatverandering, de beheersing van exotische soorten en het herstel van ecosystemen..

takken

De takken van limnologie ontstaan ​​volgens het type continentaal waterlichaam dat wordt bestudeerd.

Limnologie van stilstaand water

Deze tak van limnologie bestudeert de lentische ecosystemen, beter bekend als meren. Het omvat zowel natuurlijk oppervlaktewater als reservoirs, vijvers of kunstmatige dammen.

Limnologie van stromend water

De limnologie van de huidige wateren bestudeert de lotecosystemen, zoals rivieren of beken, die worden gekenmerkt door een overwegend horizontale en unidirectionele waterstroom.

Limnologie van grondwater

Deze tak bestudeert de processen die zijn opgetreden in ondergrondse waterreservoirs. Dit omvat onderzoek naar de biogeochemische processen die de chemische eigenschappen van grondwater bepalen.

Limnologie van zoute meren

Deze tak bestudeert de zoute meren, die 45% van de continentale meren van de wereld uitmaken. Zijn onderzoek richt zich op de specifieke kenmerken van deze ecosystemen, inclusief de chemische, fysische en biologische beschrijvingen ervan.

Recent onderzoek

Onderzoek in tropische meren

Het meeste onderzoek in lentische omgevingen is uitgevoerd in meren van de noordelijke gematigde streken. De biogeochemische dynamiek van grote tropische meren is echter anders dan die van gematigde meren.

Li en collega's publiceerden in 2018 een artikel over sedimentgeochemie en bijdrage aan de koolstof- en nutriëntenkringloop in een tropisch meer in Malawi (Oost-Afrika).

De resultaten wijzen op een significante bijdrage van de sedimenten aan de biogeochemische budgetten van het meer. Bovendien tonen ze aan dat sedimentatie in de afgelopen tien jaar aanzienlijk is toegenomen.

Onderzoek naar dammen of kunstmatige dammen

Het aantal vijvers en kunstmatige dammen is de laatste jaren snel toegenomen.

Hoewel een goed begrip van natuurlijke meren kunstmatige ecosystemen kan helpen begrijpen, kunnen ze meerdere kenmerken vertonen die hen onderscheiden van natuurlijke ecosystemen. Daarom is onderzoek in kunstmatige omgevingen tegenwoordig van groot belang.

Znachor et al. (2018) analyseerden gegevens van 36 omgevingsvariabelen die gedurende 32 jaar in een klein reservoir in de Tsjechische Republiek zijn genomen. Het doel van het onderzoek was om trends in klimatologische en biogeochemische kenmerken te detecteren.

Bijna alle omgevingsvariabelen vertoonden variabele trends in de loop van de tijd. Reversals van trends werden ook geïdentificeerd. Opgeloste organische koolstof vertoonde bijvoorbeeld de neiging lineair lineair te groeien.

Deze studie toonde ook een verandering in trends aan het einde van de jaren 80 en in de jaren 90. De auteurs interpreteren deze verandering als een reactie op enkele sociaaleconomische veranderingen die zich in de regio hebben voorgedaan..

Een ander belangrijk resultaat van dit onderzoek is een verandering van de hydraulische karakteristieken van de dam zich in 1999. Deze stijging plaatsgevonden na de retentietijd van de dam, als gevolg van een administratieve beslissing na een periode van hevige regenval.

Dit voorbeeld laat zien hoe onderzoek in limnologie ons de effecten van sociaaleconomische factoren en politieke beslissingen over het functioneren van kunstmatige ecosystemen kan laten zien. Op hun beurt kunnen deze ons helpen de effecten op natuurlijke ecosystemen te begrijpen.

Onderzoek naar paleolimnologie

Paleolimnologie is de studie van sedimenten die in meren zijn afgezet met als doel de natuurlijke historie of veranderende omgevingsvariabelen van een meer of zijn omgeving in vroegere tijden te reconstrueren. Hiervoor worden verschillende methodieken gebruikt, zoals de analyse van diatomeeën microfossielen, pollen of ostracoden..

Novaes Nascimento en zijn medewerkers publiceerden in 2018 een artikel over een paleobiologisch onderzoek in de Peruviaanse Andes dat de geschiedenis reconstrueert van het meer Miski, een klein zoutwaterreservaat op 3750 meter boven zeeniveau.

De resultaten verkregen door de carbonaatstratigrafie en de fossiele diatomeeëngemeenschap toonden een afname in het niveau van het meer tijdens het middenholoceen, maar dit droogde nooit volledig op.

De geschiedenis laat zien dat Lake Miski al 12.700 jaar deel uitmaakt van het landschap, hoewel veel ondiepe Andesmeren opdroogden.

referenties

1. Banderas, A.G en González, R. (1996). Limnologie, een herziening van het concept. Waterbouwkunde in Mexico, XI (1): 77-84.
2. Basavarajappa, S.H., Raju, N.S. en Hosmani, S.P. (2014) Limnology: A Critical Review. Current World Environment, 9 (3), 741-759.
3. Li, J., Brown, E.T., Crowe, S.A. en Katsev, S. (2018). Sedimentgeochemie en bijdragen aan koolstof- en nutriëntenkringlopen in een tropisch meer meromictisch: Lake Malawi (Oost-Afrika). Journal of Great Lakes Research 44 (6): 1221-1234
4. Novaes Nascimento, M., Laurenzi, A.G., Valencia, B.G., Van, R. en Bush, M. (2018). Een geschiedenis van 12.700 jaar van paleolimnologische verandering van een Andes microrefugium. Het Holoceen.
5. Welsh, P.S. (1952). Limnologie. McGraw Hill. Londen 538.
6. Znachor, P, Nedoma, J, Hejzlar J, Seďa J, Kopáček J, Boukal D en Mrkvička T. (2018). Meerdere langetermijntrends en trendomkeringen domineren de omgevingscondities in een door de mens gemaakt zoetwaterreservoir. Science of the Total Environment 624: 24-33.