Jezioro zgodnie z przyjętymi definicjami i klasyfikacjami definiowane jest jako śródlądowe zagłębienie terenowe wypełnione wodą, które powstało w wyniku procesów naturalnych. Charakteryzuje je określona geneza i geograficzne warunki występowania, przez co wykazuje odmienne cechy morfometryczne (wielkość, kształt, głębokość misy), hydrologiczne, termiczne, geochemiczne, czy troficznetrofizmtroficzne. Źródłem wody wypełniającej jezioro są opady, a zatem również będące ich efektem rzeki i wody podziemne w zasięgu zlewni jeziora, czyli obszaru, z którego woda spływa i zasila jezioro.

Najbardziej liczne są jeziora występujące w pasie umiarkowanych szerokości geograficznych, których powstanie związane było z transgresją lądolodu w plejstocenie. Ich wiek datowany jest na kilkanaście tysięcy lat (10–12 tys. lat). Tylko nieliczne jeziora są starsze, głównie jeziora tektoniczne, które dzięki swojej wielkości i głębokości przetrwały do dzisiejszych czasów (np. Morze Kaspijskie, J. Aralskie, J. Górne, J. Wiktorii, J. Alberta, J. Genewskie), czy jeziora podlodowcowe (J. Wostok na Antarktydzie).

Jak możesz się zorientować, geneza jezior decyduje o cechach misy jeziornej, a warunki ich występowania geograficznego mają wpływ na sposób ich funkcjonowania, ponieważ określają one charakter procesów endogenicznych w zlewni jeziora i decydują o rozwoju życia biologicznego, zarówno w otoczeniu jeziora, jak i obrębie jego misy. W przypadku jezior polodowcowych czynnikiem podstawowym decydującym o ich ewolucji był niewątpliwie wpływ zmian klimatu, począwszy od ustąpienia lądolodu do czasów obecnych, a także towarzysząca tym zmianom ewolucja procesów erozji i wietrzenia oraz zbiorowisk roślinnych, w tym towarzysząca im ewolucja ekosystemów jeziornych.

Zanik jezior łączony jest z procesem określanym mianem lądowacenia i zarastania jeziora. Zarastanie jeziora dotyczy sukcesji zbiorowisk roślinnych, w miarę postępującego procesu wypłycania jeziora i przebiegających zmian troficznych odpowiadających wzrostowi eutrofizacjieutrofizacjaeutrofizacji wód jeziora. W uproszczeniu zarastanie utożsamiane jest z trzema podstawowymi etapami: jeziorem oligotroficznym, jeziorem eutroficznym i jeziorem dystroficznym. Lądowacenie łączone jest z procesami geologicznymi towarzyszącymi pionowym ruchom skorupy ziemskiej, ale w przypadku jezior przede wszystkim odpowiada procesom zasypywania zbiorników przez osady mineralne i organiczne transportowane z obszaru ich zlewni i powstające w toni wodnej. W ekologii na proces ten składa się akumulacja osadów, a w efekcie wypłycanie misy jeziornej i jej zarastanie przez roślinność.

Życie jeziora zaczyna się w momencie uformowania się misy jeziornej i wypełnienia jej wodą. Zatem charakter jeziora i etapy jego życia zależą w dużej mierze od jego genezy i charakteru środowiska, w jakim występuje. W przypadku najliczniej występujących jezior polodowcowych, zależnie od tego, jaki czynnik był bezpośrednią przyczyną powstania jeziora – np. jeziora eworsyjne (cyrkowe), rynnowe, wytopiskowe, morenowe i inne – wykazują one odmienną wielkość, ukształtowanie misy i głębokość, ale w pierwszej fazie wody wypełniające jezioro są ubogie w składniki pokarmowe (biogenybiogenybiogeny), a jeziora są ultraoligotroficzne.

Po początkowym okresie, w miarę wzbogacania wody w składniki pokarmowe, zaczyna rozwijać się w niej bogatsze życie biologiczne. Jezioro w okresie młodości ma charakter oligotroficzny (jezioro oligotroficzne). Charakteryzuje się występowaniem dużego zróżnicowania zarówno gatunków flory, jak i fauny, ale ze względu na ograniczoną zasobność pokarmową liczba osobników reprezentujących poszczególne gatunki nie jest zbyt duża. Wody jeziora oligotroficznego są słodkie, wykazują wysoki poziom natlenienia, co zapewnia mineralizację opadającej na dno obumarłej substancji organicznej i przemianę biogenów do postaci trudno rozpuszczalnej. Z czasem, kiedy obserwowany jest przy dnie deficyt tlenu, a biogeny w warunkach beztlenowych są uwalniane, głębokość jeziora i występowanie termoklinytermoklinatermokliny zapobiega mieszaniu się wody i wynoszeniu uwolnionych pierwiastków ku górze. W efekcie nie następuje gromadzenie się osadów organicznych na dnie. To z kolei zapewnia bardzo dobrą przejrzystość wód (pow. 7 metrów). Stan oligotrofii w jeziorze może się utrzymywać bardzo długo, nawet w sytuacji, kiedy dochodzi do gromadzenia się substancji organicznej w strefie przydennej, o ile jezioro jest dostatecznie duże i głębokie, co zapobiega mieszaniu się wód przydennych (strefy dennej i profundalnej) z wodami strefy pelagicznej (strefa wody otwartej) i litoralnej (strefa wód płytkich, przybrzeżnych, prześwietlonych).  Czynnikiem przeciwdziałającym wzrostowi eutrofizacji zbiornika mogą być również warunki geologiczne panujące w zlewni, które poprzez typ skał limitują dopływ związków biogennych, głównie fosforu i azotu (np. jeziora górskie – Morskie Oko).

Jeziora oligotroficzne charakteryzuje:

– względnie duża głębokość,

– duża przejrzystość wody, głęboki zasięg światła, czyli rozległa strefa litoralna, która może być kolonizowana przez roślinność, kolor wody jest błękitny,

– występowanie bogatego życia biologicznego, ale mała liczebność przedstawicieli poszczególnych gatunków roślinności i innych organizmów wodnych,

– wysoki poziom mineralizacji obumarłej substancji, a stąd brak lub bardzo niskie tempo gromadzenia się osadu na dnie,

– dno zwykle skaliste lub żwirowe, ze względu na niski poziom powstających osadów,

– względnie niska zawartość składników pokarmowych, z wyjątkiem wapnia, czyli składnika charakterystycznego dla jezior występujących w strefie polodowcowej lub obszarach krasowych,

– wysokie nasycenie tlenem wód jeziora.

RJ49rWOoKBD3x

Zdjęcie przedstawia jezioro w górach. Jezioro leży w zagłębieniu, jest owalne, otoczone górskimi zboczami.

W warunkach naturalnych jeziora oligotroficzne w miarę wzbogacania toni wodnej w składniki pokarmowe oraz postępującego wypłycania zbiornika, głównie w efekcie gromadzenia substancji mineralnej, osiągają kolejne etapy rozwoju odpowiadające wzrostowi trofizmu (określane stanem mezotrofii), a w kolejnym etapie stan eutrofii, charakterystyczny dla jezior dojrzałych.

Mezotrofia, stan umiarkowanej żyzności wód, jest więc stanem przejściowym od oligotrofii do eutrofii w ramach tzw. harmonicznej sukcesji odpowiadającej kolejnym etapom zarastania jeziora jako następstwa stopniowego gromadzenia się biogenów i sukcesji ekologicznej.

Jeziora eutroficzne charakteryzuje duża żyzność wód, która prowadzi do bujnego rozwoju zarówno flory, jak i fauny. W zależności od kształtu misy jeziornej i jej głębokości obserwowany jest zróżnicowany zasięg litoralu i przebieg procesu wypłycania i zarastania jeziora, który w uproszczeniu odpowiada kolejności stref roślinności wodno‑błotnej.

RVruM81JcvVt6

Na ilustracji jest przekrój przez jezioro eutroficzne. Na ilustracji po lewej stronie jest drzewo, po prawej jezioro. Poniżej drzewa, po jego prawej stronie, jest nachylony brzeg jeziora, znajduje się pod wodą. Na nachyleniu rosną rośliny. To litoral - strefa przybrzeżna. Od płycizny w głąb schematu strefy roślinności są następujące: strefa roślinności wynurzonej, następnie pływającej i łąki podwodne. Strefy jeziora to oprócz litoralu, pelagial - strefa otwartej toni, profundal - strefa głębinowa. Bental to dno jeziora, jest bental strefy litoralu i strefy profundalu.

R1UojirS3AJCT

Ilustracja przedstawia mieszanie się wód w jeziorze w cyklu rocznym. Ilustrację tworzą cztery obrazki misy jeziora w czterech porach roku. Strzałką skierowaną w stronę tafli jeziora na wszystkich obrazkach identycznie zaznaczono kierunek wiatru. Wiosną i jesienią woda w jeziorze ma temperaturę 4 stopni Celsjusza. Latem i zimą w jeziorze - w połowie głębokości - zaznaczono poziomą linią przerywaną termoklinę. Latem poniżej termokliny jest temperatura około 4 stopni Celsjusza, powyżej niej od około 20 do 22 stopni Celsjusza. Zimą powyżej termokliny jest temperatura 0,5 stopnia Celsjusza, poniżej termokliny około 4 stopni Celsjusza. Na jeziorze jest pokrywa lodowa.

W przypadku jezior płytkich zasypywanie i gromadzenie się osadów następuje od brzegu, co z kolei ułatwia zasiedlanie przez makrofity, czyli rośliny ziemnowodne, występujące w strefie wahań poziomu wody, rośliny wynurzone tworzące przybrzeżne szuwary, rośliny unoszące się na powierzchni wody lub w toni wodnej,  rośliny swobodnie pływające po powierzchni wody, rośliny podwodne unoszące się swobodnie w toni wodnej, a także rośliny zakorzenione w podłożu (osadach dennych – bentos).

Osady stopniowo wypełniające zbiornik składają się z obumarłych szczątków organizmów planktonowych lub makrofitów, które w zależności od stopnia rozkładu i warunków fizyczno‑chemicznych w strefie przydennej tworzą gytięgytiagytię lub torf, w różnym stopniu uzupełniane osadami mineralnymi.

Rozwój życia organicznego i gromadzące się osady organiczne na dnie prowadzą z czasem do deficytu tlenu w strefie przydennej. To sprawia, że uruchamiają się procesy gnilne, następuje uwalnianie metanu i zaczynają gromadzić się osady zawierające dużą ilość siarki.

Jeziora eutroficzne charakteryzuje:

– wysoki poziom żyzności wód odpowiadający dużej zawartości fosforu i azotu,

– bardzo dogodne warunki do rozwoju życia organicznego w zbiorniku, zarówno fauny, jak i flory, czego przejawem jest szeroka strefa szuwarów,

– niska przezroczystość wody (kilkadziesiąt centymetrów) ze względu na dużą zawartość glonów, stąd zielony lub brunatnozielony kolor wody,

– wzrost tempa gromadzenia się osadów i wypłycania jeziora, ze względu na przewagę tempa produkcji biomasy i zmianę warunków jej rozkładu,

– w warstwie przydennej deficyt tlenu i rozwój procesów gnilnych w warunkach beztlenowych.

RJP9MZzpt1K09

Zdjęcie satelitarne przedstawia podłużny zbiornik wodny. Na pierwszym planie widać brzeg z niewielką roślinnością i przechodzącego człowieka. Na dalszym planie lekko zachmurzone niebo.

Kolejnym etapem naturalnej sukcesji harmonicznej jeziora jest osiągnięcie stanu dystrofii, charakterystycznego dla jezior starych. Ze względu na bujny rozrost roślinności jezioro dystroficzne z czasem staje się trzęsawiskiem lub bagnem. Proces ten objawia się w postaci postępującego rozrostu roślinności w strefie wciąż powiększającego się litoralu, stopniowym zanikiem otwartej toni wodnej w związku z pojawiającym się płem torfowcowym.

R1Tf5BlQt8gDu

Ilustracja przedstawia strefowy układ roślinności na ple torfowcowym. Na ilustracji jest podmokły teren, pod którym znajduje się podłoże mineralne. Na zielonym podłożu, czyli na torfie, rosną drzewa. Torf graniczy z wodą. Pod torfem i wodą jest podłoże mineralne. Opisano kolejne strefy roślinności. Fragment z drzewami rosnącymi na torfie to bór bagienny z luźnym drzewostanem sosnowym, brzeziną bagienną, świerkiem. Następnie jest obszar porośnięty mszarem torfowcowym. Graniczy on ze zbiorowiskiem z przygiełką. Nad samą wodą jest zbiorowisko z turzycą bagienną.

Tworzy ono na wodzie kożuch roślin torfowiskowych występujących w formie zarastającego brzegu lub rodzaj pływających płatów mszarów torfowcowych, które oderwały się od brzegu jeziora. Stanowi etap zarastania zbiornika wodnego, tworząc trzęsawisko. Następstwem tego typu procesów jest dalsze postępowanie wypłycania zbiornika na drodze rozrostu roślinności torfowiskowej i osadzania substancji organicznej na dnie. Rozrost roślinności i zanik otwartej wody prowadzi do znacznego ograniczenia życia organicznego, w tym do zaniku fauny, również ryb. Wynika to z faktu, że wody jeziora dystroficznego są obciążone substancją organiczną, szczątkami roślin i substancją humusową (kwasy huminowe, kwasy fulwowe), co nadaje wodzie jej kwaśny odczyn i charakterystyczne, żółtobrunatne zabarwienie. Zmianom stanu trofii jeziora towarzyszy sukcesja zespołów organizmów, co często przybiera postać sprzężeń zwrotnych, najczęściej dodatnich (np. wynikające ze wzrostu trofii zakwity same z kolei podnoszą trofię).

Jezioro dystroficzne charakteryzuje:

– względnie mała głębokość,

– wysoka zawartość substancji organicznej w wodzie nadająca jej brunatny kolor i kwaśny odczyn,

– zanik fauny (ryb) w związku z zarastaniem toni wodnej i deficytem tlenu,

– duże tempo gromadzenia się osadów dennych prowadzące do zabagnienia,

– przewaga procesów chemicznego wiązania pierwiastków w osadach nad ich rozkładem i obiegiem biologicznym w związku z zakwaszeniem i procesami beztlenowymi.

RWNsfyL5dL8bo

Zdjęcie przedstawia małe jezioro otoczone drzewami i trawą.

Etap starości jeziora przechodzi w fazę jego zaniku, co łączy się z przekształceniem trzęsawiska w torfowisko.

RdVtbma9Ip5B0

Zdjęcie przedstawia brzeg jeziora porośnięty trawą, mchami. Jest podmokły.

Ostatecznie miejsce byłego jeziora może zająć zbiorowisko lądowe – klimaksowezbiorowisko klimaksoweklimaksowe, czyli odpowiadające końcowemu etapowi sukcesji zbiorowisk roślinnych i typowi biocenozy występującej w otoczeniu.

Opisany ciąg harmonicznego zarastania zbiorników jeziornych, powiązany ze stopniowym wzrostem żyzności wód, nie musi występować w każdych warunkach. Może być destabilizowany zarówno przez czynniki naturalne, które w określonych warunkach mogą dominować, jak i oddziaływania antropogeniczne.

Zarastanie jezior uzależnione jest od wielu powiązanych i oddziałujących na siebie procesów. Tempo jego przebiegu kształtowane jest przez indywidualny zespół czynników zależnie od cech jeziora i warunków geograficznych, w jakich występuje, w tym poziomu antropopresji. Ocenia się, że na terenie Polski powierzchnia jezior, które powstały w plejstocenie, zmniejszyła się o około 30%. Uwzględniając czas wycofania się lądolodu, osiągnięcie tej skali zjawiska trwało nieco ponad 10 tysięcy lat. Cześć jezior, szczególnie niewielkich i płytkich, już zanikła. Szacuje się, że w okresie ostatnich 100 lat na terenie Polski zanikło ok. 2000 małych jezior. Obecnie w Polsce występuje ok. 7000 jezior o powierzchni powyżej 1 ha.

Badania wskazują, że o ile naturalny proces zarastania stosunkowo niewielkich jezior polodowcowych może trwać około kilku do 10–12 tys. lat, to wzrost dostawy biogenów związany z intensyfikacją rolnictwa i doprowadzaniem ścieków może skrócić ten okres do kilku dekad.

Z danych szacunkowych cytowanych przez różnych autorów wynika również, że duże i głębokie jeziora mogą zaniknąć w okresie dalszych kilkunastu do kilkudziesięciu tysięcy lat: Jezioro Bodeńskie za około 12 tys. lat, Jezioro Ałtajskie za około 36 tys. lat, Jezioro Genewskie za około 40 tys. lat, co wskazuje, że w skali czasu geologicznego jeziora są obiektami efemerycznymi.

Słownik