陸水は、陸域生態系と大気との相互関係生態系としての水の内陸遺体を研究する科学です。内水の水の物理的、化学的および生物学的要因を説明および分析して、それらの組成、構造、エネルギー、および生物を説明します。
「limnology」という用語は、limne(水に関連する神性)およびロゴ(論文または研究)の語に由来します。スイスの科学者であるフランソワアルフォンスフォレルが最初に採用したのは、19世紀にこの分野の父親が多大な貢献をしたためだと考えられていました。
陸水学、内陸水域の研究。出典:www.flickr.com
陸水学はその歴史を通じて著しく進化しました。最初は、環境との相互関係なしに、超生物と見なされた湖の研究のみが含まれていました。現在、大陸水域の研究では、環境との相互作用と、物質とエネルギーの循環におけるそれらの重要性が考慮されています。
歴史
古代の水理学
湖の知識への最初の貢献は、それらの間の相互接続なしに、孤立した観測で古代ヨーロッパに現れます。
1632年から1723年の間に、A。ファンリーウェンフックは最初に水生微生物について説明しました。これは、顕微鏡の登場により、水生生物に関する知識の重要な進歩を意味しました。
1786年に、デンマークの生物学者、オットーフリードリッヒミュラーによって行われた、水生微生物の最初の分類が発表されました。
最初の生物ステーションの出現により、生物生物学の知識はその充実度に達しました。1888年に最初の実験ステーションがチェコ共和国のボヘミアの森に設立されました。その後、欧米の生物ステーションの数は急速に増加しました。
当時の科学者たちは淡水域の生命の知識に多大な貢献をしました。分類学、摂食メカニズム、分布、移動などの研究が際立っています。
現代のリムノロジー
19世紀の終わりに近代的な湖沼学が登場し、1870年にPEミュラーが淡水プランクトン群集を発見しました。
1882年、ラットナーは、水文学で生態系の相互作用が含まれることを確立しました。
1887年にSAフォーブスは、小湖としての湖と呼ばれるエッセイを発表しました。そこで彼は、湖を生物との物質とエネルギーの動的平衡におけるシステムとして分析しました。
1892年、FA Forelはレマン湖(スイス)での研究の結果を発表し、湖の生物の地質学、物理化学的特性、および生物の説明に焦点を当てました。
1917年にコールは水文学に2番目の目的を含めました。生物地球化学サイクルに特に重点を置いた物質のサイクルの研究。
1935年、ウェルチは湖沼学を内陸水の生物学的生産性の研究と定義しました。この定義には、湖沼学で初めて、生産性と、水系(河川と河川)、および水系(湖)の研究に焦点が当てられています。
1975年、ハッチンソンとゴルターマンは地質学を、地質学、気象学、物理学、化学および生物学に依存する学際的な科学として特徴付けています。
1986年にリーマンは、湖沼学に関連する2つの研究分野について述べました。最初の分野は、水域の物理化学的(熱力学的)特性に焦点を当てたものです。自然選択によって制御される、人口およびコミュニティレベルで生物学的プロセスを研究する2番目のフィールド。
1990年代、水に対する需要の高まりと水量と品質の低下という世界的な脅威に直面して、環境管理に焦点を当てた湖沼学の応用ビジョンが現れました。
現代の水文学
XXI世紀の湖沼学は、人類が水資源とその社会的、経済的、自然的な利益を享受できるようにする水の環境管理を支持するための、レンチとロータスシステムの知識の重要性のビジョンを維持しています。
研究分野
湖沼学は、湖、池、地下水、池、小川、河川などの内陸水生生態系に焦点を当てた生態学の一分野と考えられています。
物質、エネルギーの流れ、および大陸水域に存在する生物の構成、構造、ダイナミクスの両方を、個人、種、個体群、コミュニティのレベルで研究しています。
大陸の水生環境の生物多様性と物理化学的応答を構成するすべてのプロセスとメカニズムを理解するには、とりわけ化学、物理学、生物学、気候学、水文学、地質学などの複数の科学分野の統合が必要です。
陸水学はまた、大陸水のプロセスを陸域生態系と統合します。排水の影響と、盆地からの物質とエネルギーの寄与を考慮しています。同様に、水域と大気の間で発生する交換が考慮されます。
内陸水域の研究には、環境の脅威の特定と生態系への影響の説明も含まれます。同様に、気候変動の緩和、外来種の制御、生態系の回復などの解決策の探求を意味します。
枝
陸水学の枝は、研究中の大陸水域のタイプに応じて発生します。
停滞水流動学
湖沼学のこの分野では、湖として知られる湿地生態系を研究しています。自然の地表水と人工の貯水池、池、ダムの両方が含まれています。
タンガニーカ湖、ザンビア。出典:ウィキメディア・コモンズ経由のワールドトラベラー
流水に関する陸水学
流水流動学は、主に水平で一方向の水の流れを特徴とする河川や小川などの生態系を研究します。
アマゾン川。出典:Peter Angritt、Wikimedia Commons
地下水流動学
この支部では、地下貯水池で発生するプロセスを研究しています。地下水の化学的特徴を形成する生物地球化学的プロセスに関する研究が含まれています。
地下水の測定。出典:www.pixabay.com
塩湖の湖沼学
この支部では、世界の内陸湖の45%を構成する塩湖を研究しています。彼の研究は、化学的、物理的、生物学的な説明を含む、これらの生態系の特定の特性に焦点を当てています。
グレートソルトレイク、アメリカ合衆国。出典:ウィキメディア・コモンズのen.wikipediaのユーザーDraxfelton。
最近の研究
熱帯湖での調査
静穏な環境でのほとんどの研究は、温帯北部地域の湖で行われてきました。ただし、大きな熱帯湖の生物地球化学的動態は、温帯湖で記録されたものとは異なります。
Li et al。は、2018年に堆積物の地球化学と、マラウイ(東アフリカ)にある熱帯湖の炭素循環と栄養循環への寄与に関する論文を発表しました。
結果は、湖の生物地球化学的予算に対する堆積物の重要な貢献を示しています。さらに、彼らは、堆積速度が過去10年間で大幅に増加していることを示しています。
人工貯水池またはダムの調査
近年、人工池やダムが急増しています。
自然の湖をよく理解することは人工の生態系を理解するのに役立ちますが、自然の生態系とは異なる複数の特性を示すことができます。このため、人工環境での研究は今日非常に重要です。
Znachor et al。(2018)は、チェコ共和国の小さな貯水池で32年間に渡って取られた36の環境変数のデータを分析しました。研究の目的は、気候および生物地球化学的特性の傾向を検出することでした。
ほとんどすべての環境変数は、時間とともに変動する傾向を示しました。トレンドの反転も確認されました。たとえば、溶存有機炭素は直線的に連続的に成長する傾向を示しました。
この研究では、1980年代後半から1990年代にかけての傾向の変化も示されており、著者らはこの変化を、地域で発生したいくつかの社会経済的変化に対する反応として解釈しています。
この調査のもう1つの重要な結果は、1999年に発生したダムの水理状態の変化です。これは、大雨の期間後に取られた行政上の決定の結果として、ダムの保持容量の増加後に発生しました。
この例は、湖沼学の研究が人工生態系の機能に対する社会経済的要因と政治的決定の影響をどのように示すかを示しています。同様に、これらは自然の生態系への影響を理解するのに役立ちます。
古水理学に関する研究
古陸水学は、自然史や過去の湖やその環境の環境変数の変化を再構築することを目的として、湖に堆積した堆積物の研究です。このために、珪藻微化石、花粉または貝形虫の分析など、さまざまな方法が使用されます。
Novaes Nascimentoと共同研究者は、海抜3,750メートルにある小さな塩水保護区であるミスキ湖の歴史を再構築したペルーアンデスでの古生物学的調査に関する記事を2018年に公開しました。
炭酸塩層序と化石珪藻群集の結果は、完新世中期の湖の水位の低下を示したが、完全に乾くことはなかった。
多くの浅いアンデス湖が干上がったにもかかわらず、歴史はミスキ湖が12,700年間景観の一部であったことを示しています。
参考文献
- Banderas、AGおよびGonzález、R.(1996)。陸水学、コンセプトの改訂版。メキシコの油圧工学、XI(1):77-84。
- Basavarajappa、SH、Raju、NSおよびHosmani、SP(2014)Limnology:A Critical Review。現在の世界環境、9(3)、741-759。
- Li、J.、Brown、ET、Crowe、SAおよびKatsev、S(2018)。堆積物地球化学と深いメロメティック熱帯湖における炭素と栄養素循環への寄与:マラウイ湖(東アフリカ)。五大湖ジャーナル44(6):1221-1234
- Novaes Nascimento、M.、Laurenzi、AG、Valencia、BG、Van、R.およびBush、M.(2018)。アンデスのマイクロレフジウムからの古水文学的変化の12、700年の歴史。完新世。
- ウェールズ、PS(1952)。陸水学。マグローヒル。ロンドン538。
- Znachor、P、Nedoma、J、Hejzlar J、SeďaJ、KopáčekJ、Boukal D andMrkvičkaT.(2018)複数の長期トレンドとトレンドの逆転が、人工淡水貯水池の環境条件を支配しています。全環境の科学624:24-33。