1. Temperatura wody w jeziorze

Latem, z powodu nagrzewania powierzchni jeziora, wytwarzają się trzy warstwy wody. Górna warstwa charakteryzuje się wysoką i wyrównaną temperaturą. Wiatr powoduje stałe mieszanie się wody i powietrza, co sprzyja rozpuszczaniu w niej tlenu. Ta warstwa wody jest więc najlepiej natleniona. Warstwa przejściowa jest chłodniejsza i niepodlegająca mieszaniu. W dolnej warstwie, w której panuje temperatura 4°C, także nie występuje ruch wody.

Jesienią następuje stopniowe wychłodzenie warstw górnej i przejściowej. Osiągają temperaturę bliską 4°C. Wówczas zanika podział na warstwy, a woda w jeziorze ulega wymieszaniu.

Zimą woda nadal się ochładza. Znów pojawiają się warstwy. Na powierzchni unosi się lód. Pod nim wytwarza się warstwa górna ze stałą temperaturą wynoszącą niewiele powyżej 0°C. W warstwie przejściowej następuje wzrost temperatury od 0 do 4°C. W dolnej pozostaje najcięższa woda o stałej temperaturze 4°C.

Wiosną, gdy Słońce zaczyna ogrzewać wody jeziora, lód topnieje. W pewnym momencie osiąga 4°C i ponownie dochodzi do wymieszania się wód. Dalsze nagrzewanie powoduje, że ciepłe, lżejsze wody wypływają na wierzch i przestają się mieszać z gęstymi, ciężkimi wodami o temperaturze 4°C zalegającymi przy dnie. Wiosenne i jesienne mieszanie się wody powoduje dostarczenie do strefy dennej jeziora tlenu.

REwTh6cmjtNuu1

Cztery grafiki przedstawiające zmiany temperatury wody w jeziorze w zależności od pór roku. Każda grafika prezentuje przekrój przez zagłębienie jeziora, na brzegu którego znajduje się drzewo. W lewym górnym rogu pokazano lato. Woda przy dnie ma około 4⁰C, wyżej znajduje się warstwa przejściowa o temp. od 20 do 4⁰C, przy powierzchni jest warstwa cyrkulacji wody oznaczona strzałkami od temp 20 do 22⁰C. Nad taflą wody znajduje się strzałka wskazująca kierunek wiatru z góry w stronę lewą. Drzewo na brzegu jest okryte zielonymi liśćmi. Obok w prawym rogu pokazano jesień. Woda cyrkuluje w całej objętości jeziora, utrzymując temp. około 4⁰C. Drzewo okryte jest kolorowymi liśćmi. Na dole od lewej pokazano zimę. Przy dnie temp 4⁰C, wyżej warstwa przejściowa o temp. 0 do 4⁰C, nad nią warstwa około 5⁰C. tafla jeziora pokryta lodem. Drzewo przy brzegu bez liści okryte śniegiem. Grafika obok to wiosna. Woda cyrkuluje w całej objętości jeziora, utrzymując temp. około 4⁰C. Drzewo na brzegu okryte jest rozwijającymi się liśćmi.

RQBKYKgcAJMDV1

Fotografia prezentuje przezroczystą taflę wody w połowie zakrytą przezroczystym lodem. W wodzie widoczne są grzbiety pływających ryb. Ryby różnych wielkości są w kolorach: białym, czerwonym i pomarańczowym.

2. Życie pod lodem

Kiedy nadchodzą mrozy, ciepło zgromadzone latem w wodach jezior pozwala im utrzymać się w stanie ciekłym. Wychłodzone wody jeziora zamarzają dopiero po dłuższym okresie mrozów. Powstaje najpierw cienka, a wraz z trwającymi mrozami coraz grubsza warstwa lodu. Zwierzęta przenoszą się na dno jeziora, gdzie woda jest najcieplejsza i ma 4°C. Unoszący się na powierzchni jeziora lód pozwala im na przeżycie zimy. Uniemożliwia mieszanie wody przez wiatr, dzięki czemu zabezpiecza głębiej leżące warstwy przed dalszym wychłodzeniem i zamarznięciem.

Rg6nGDbuwpEaa1

Fotografia wykonana zimą prezentuje duże jezioro oraz fragment jego brzegu okrytego śniegiem. Tafla jeziora jest okryta śniegiem i lodem. Przy samym brzegu nie ma lodu na jeziorze.

Zamarzanie jeziora powoduje też problemy. Zmniejsza się ilość światła docierającego w głąb wody, ponadto lód odcina dostęp do powietrza. Z tego powodu w wodzie nie może rozpuszczać się tlen. Organizmy muszą więc ograniczyć swoją aktywność. Rośliny wodne i plankton roślinny w częściowych ciemnościach zmniejszają przyswajanie dwutlenku węgla i wytwarzanie tlenu. Ryby ograniczają żerowanie, a niektóre nawet w ogóle przestają jeść, zagrzebują się w mule i w bezruchu spędzają całe miesiące. Te, które nie zapadają w sen zimowy, wykorzystują najcieplejsze miejsca w jeziorze i tlen, który dostał się w okolice dna podczas jesiennego przemieszania wody. Wystające ponad wodę jeziora części roślin giną, gdy powierzchnię skuje lód. Ich części podwodne oraz zagrzebane w mule dna jeziora są jednak w stanie przetrwać do wiosny.

Rrl6z4pKOi9na1

Fotografia prezentuje martwe ryby wystające spod lodu.

Na dnie jezior spędzają zimę także niektóre płazy. Wielotygodniowy pobyt pod wodą im nie szkodzi. Płazy oddychają płucami, ale mogą też pobierać tlen z wody przez skórę. Na wiosnę płazy budzą się i znów zaczynają pobierać tlen przez płuca.

Podsumowanie

• Lód pływa po jej powierzchni wody.

• Zmiany temperatury powietrza w kolejnych porach roku wpływają na temperaturę wody w jeziorze.

• Warstwa lodu ratuje organizmy w jeziorze przed zamarznięciem zimą.

Zobacz także

Zajrzyj do zagadnień pokrewnych:
Różnorodność zwierząt
Jak żyje się pod wodą?
Z biegiem rzeki
Nad jeziorem

Zadania