ZEMJA – THE BLUE PLANET “ PLAVA PLANETA"

2. ZEMJA – THE BLUE PLANET “PLAVA PLANETA"

3. UVOD • Voda kao resurs na planeti • Humani uticaj na slatkvodne ekosisteme • Limnologija kao nauka • Glavne karakteristike vode kao medijuma • Hidroloski ciklus

4. HIDROBIOLOGIJA

5. Voda čini 75% Zemljine površine od čega su: • 99,5% morska prostranstva • 0,5% kopnene vode

6. LIMNOLOGIJA KAO NAUKA • LIMNOLOGIJA - nauka koja proučava strukturnu i funkcionalnu zavisnost organizama kopnenih voda, pod uticajem fizičkog, hemijskog i biološkogokruženja. U okviru limnologije se izučavaju islane kopnene vode. • SLATKOVODNA EKOLOGIJA - nauka koja proučava uzajamne interakcije abiotičke i biotičke komponente slatkovodnih ekosistema. • SLATKOVODNA BIOLOGIJA - nauka koja proučava biološke odlike i međusobne odnoseslatkovodnih organizama. Najčešće proučavasame organizme,njihovu biologiju, životne cikluse, populacije, ili pojedinačne životne zajednice.

7. Sl.1 Kruženje vode u prirodi Sl.2 Uporedni pregled svetskih jezera po veličini

8. ХЕМИЈСКЕ ОСОБИНЕ ВОДЕ

9. Растворене материје -хлориди -сулфати (Na2SO4, K2SO4-горка морска вода) -нитрати (0,2-0,4mg/l + NH3 0,03 mg/l) -фосфати Mg – раств. бикарбонат – састав хлорофила Fe – састав фермената

10. 2. Растворени гасови 2.1. Кисеоник -дифузијом из ваздуха -у процесу фотосинтезе -кол. O2 раствореног у води зависи од: --температуре --количине соли --притиска пример: копнене воде: 0°С →10cm3/l O2 морска вода:0°С →10cm3/l O2 копнене воде: 30°С →5.6 cm3/l O2 морска вода:30°С →4.5 cm3/l O2 -троши се за дисање, труљење (варира) -стратификација –лети -зими

11. -биолошка потрошња кисеоника (BPK5) =количина кисеоника која се утроши за разлагање органских материја под утицајем аеробних бактерија, за период од 5 дана -хемијска потрошња кисеоника(HPK) =мера садржаја органске материје аутохтоног и алохтоног порекла

12. 2.2. Угљеник (IV)-оксид (СО2) -настаје у води: путем респирације; дифузијом из ваздуха; радом бактерија у процесу труљења; из Ca(HCO3)2 СО2 + H2O ⇄H2CO3 H2CO3 + CaCO3⇄Ca(HCO3)2

13. СО2је у равнотежи са Ca(HCO3)2 овај равнотежни систем регулише рН вредност водене средине (>7) -биохемијска слојевитост -у осветљеним слојевима РО43- и NO3+се троше због бујања фитопланктона -смањењем светлости повећава се концентрација, а у овим слојевима се разлажу ситни планктонски организми -при дну остају сви продукти оксидо-редукционих процеса

14. FIZIČKE OSOBINE VODE • HIDROSTATIČKI PRITISAK • = odnos između mase stuba tečnosti i površine na koju ona deluje • 10.07m/cm vrši pritisak od 105 Pa • -Uticaj na morske organizme (duboka jezera) • STENOBATNI ORGANIZMI (steno=uzak) • U plitkoj vodi i površinskim slojevima • U dubokoj vodi • EURIBATNI ORGANIZMI (euri=širok) • Primer: crv Priapulus caudatus: NALAZI SE BLIZU OBALE I NA 7.000 m

15. FIZIČKE OSOBINE VODE • -Bakterija E. Coli: površ. +100MPa • -Ribe prilikom migracije (neke vrste) podnose razlikke u pritisku u toku dana i do 40 x 105 Pa- 400m dubine • Uticaj na organizme u rekama • Pritisak nema značaja • Organizmi podnose promenu dubine vode do 50m - Faktor koji određuje raspored organizama u vodi većih dubina

16. FIZIČKE OSOBINE VODE 2. GUSTNA VODE • Zavisi od rastv. supstanci i temperature R.S. T  raste G  • Nepravilnost kod kopnenih voda ( T/G): • 0  4 °C : G  • 0  4 °C : G  VODA JE NAJGUŠĆA NA 4 °C !

17. FIZIČKE OSOBINE VODE VELIKI ZNAČAJ ZA ŽIVI SVET • Posledice nejednake gustine: vertikalno strujanje kojim se obnavlja kiseonok i min. materije • Morska voda zbog veće gustine ima specifične organizme u odnosu na slatke vode: meduze, sifonofore SPECIFIČNOSTI PLANKTONA U ODNOSU NA GUSTINU VODE: • Izraštaji • Kapljice masti ili ulja • Gasni mehurići

18. FIZIČKE OSOBINE VODE 3. VISKOZNOST = Otpor pri relativnom kretanju čestica ili slojeva vode • G , T   V  • Utiče na brzinu kretanja i promenu dubine org. • Sposobnost savladavanja otpora zavisi od: površine tela, snage mišića i oblika, • Idealno prilagođeno telo riba: vretenast oblik (tunj)

19. FIZIČKE OSOBINE VODE 4. POKRETI VODE RAZLIČITOG POREKLA: • Vetar • Gravitacija • Razlika u visini zemljišta • Uticaj meseca • Zemljotresi • Hladjenje i zagrevanje (vertikalna cirkulacija)

20. FIZIČKE OSOBINE VODE VRSTE POKRETA: 4. 1 TALASI • Izazvani vetrom • Dubina • Udarna snaga i do 15 t/m2 • Mlatne zone sa org. Posebno adaptiranim primer: prilepak puž

21. FIZIČKE OSOBINE VODE 4 . 2 PLIMA I OSEKA (Samo mora i okeani) • Na 12 h (2 x dn.) • Plima i do 18 m • Ekstremna kolebanja ekoloških faktora primer bračić, enteromorfa, račić gamarus, sase, sunđeri (eurivalentni)

22. FIZIČKE OSOBINE VODE 4 . 3 STRUJANJA (samo mora i okeani) 4.3.1. MORSKE STRUJE • Površinska kretanja izazvana vetrovima u oblasti ekvatora • 5 % brzine vetra koji ih izaziva • Izazivaju turbulenciju

23. FIZIČKE OSOBINE VODE 4.3.2. KOMPENZACIONE STRUJE • Suprotni pravac od horizontalnih strujanja 4.3.3. vertikalna strujanja • Izazvana u promenama u razlikama T

24. FIZIČKE OSOBINE VODE 4.3.4. STRUJANJA VODE U REKAMA BRZINA REČNOG TOKA UTICAJ STRUJA NA: • Razmeštaj organizama • Raznošenje semena i jaja • Nagomilavanje velikih količina algi • Oblik organizama POKRETE VODE ORGANIZMI OSEĆAJU: • Antenama (rakovi) • Medeuze pipcima • Čekinjama (larve insekata) • Bočna linija (ribe)

25. FIZIČKE OSOBINE VODE • 5. PROVIDNOST • ZAVISI OD: ugla sunčevih zraka, vremenskih prilika, gustine suspendovanih čestica • MERENJE: beli disk r=10 - 15 cm • najveća u toplim morima, smanjuje se od Ekvatora ka polovima • Tihi okean 59 m, • Crno more 25 m • Baltičko more 13 m • Belo more 8 m

26. FIZIČKE OSOBINE VODE • podela prema stepenu providnosti: bistra skoro bistra slabo zamućena zamućena veoma mutna neprozirna 6. BOJA VODE - zavisi od :  uslova osvetljenja  upijanje i odbijanje svetlosti  površine vode  dubine  prozirnosti

27. FIZIČKE OSOBINE VODE 7. TEMPERATURA VODE - zavisi od:  geografske širine  godišnjeg doba  dubine  kretanja vode • gornji slojevi vode se zagrevaju direktno (1 metar) • donji slojevi: indirektno  cirkulacijom: razlika u gustini vode  turbulencijom: talasi i strujanja

29. FIZIČKE OSOBINE VODE VERTIKALNO RASLOJAVANJE STRATIFIKACIJA • uticaj na živi svet:  temperature: ubrzanje f. procesa, ishrana, rast i razviće, povećan br. generacija; signal za mrest i migraciju

30. ПОРЕКЛО ЖИВОГ СВЕТА У ВОДИ -порекло живота у води Порекло живог света у копненим водама • из мора - директним продирањем и поступно • систем за осморегулацију (конц. соли и до 100пута нижа у копненим водама) • контрактилне вакуоле (Protozoa) • већи органи за излучивање (ракови) • повећани бубрези (водоземци) • тело слатководних орг. прекривено слузи • водене биљке без кутикуле

31. 2. са копна - секундарни водени организми • биљке – Еlodea, Potamogeton, Ranunculus • животиње – инсекти, пауци, пужеви плућњаци, водене гриње, змије, крокодили, корњаче

32. Климатски услови у прошлости -највећи број ендема на Земљи – терцијерни реликти -утицај последње глацијације Пример1: Охридско језеро и фосилне дијатомеје нађене у околини Загреба (терцијарног карактера) Пример2: живи терцијарни фосили Охридског језера и терцијарни реликти подземних вода крша

33. РАЗНОЛИКОСТ ЖИВОГ СВЕТА МОРСКИХ И КОПНЕНИХ ВОДЕНИХ ЕКОСИСТЕМА • 99.5% мора : 0.5% копнене воде • од око 80 животињских раздела у мору нема само неких ракова, стонога и водоземаца којих има у копненим водама • постоји 25 раздела животиња које су искључиво становници мора (корали, главоношци, бодљокошци,...)

34. сви раздели алги имају своје представнике у морској води • неке од алги су искључиво становници мора: смеђе и црвене алге, а од зелених само неке групе • због изузетно велике разноликости еколошких фактора у копненим водама, еволутивно се јављају не само врсте него и групе организама који се могу наћи искључиво у копненим водама: • алге из редаConjugales • алге из раздела Charophyta

35. неке такс. групе су много разноврсније и квантита- тивно се више развијају у копненим водама: • бичари • цилијате • ротаторије • кладоцере • копеподе • стоноге (неке) • водоземци (неки)

36. ОСНОВНА ПОДЕЛА ВОДА ТЈ. ВОДНИХ ТЕЛА - СЛАТКЕ И МАРИНСКЕ ВОДЕ Бајкалско језеро

37. КОПНЕНЕ ВОДЕ И ЊИХОВ ПОСТАНАК • након настанка копна од атмосферских падавина или отапањем ледника • основна подела: 1. површинске –”слатке” 2. подземне • ПОВРШИНСКЕ ВОДЕ -међусобно изоловане и пролазног карактера -могућност праћења динамике промена површ. вода:

38. ПРИМЕР: река Тиса -променом тока настају рукавци -засипање рукаваца еолским наносима -од одсеченог дела реке (меандра) настаје мртваја (Мртва Тиса), а касније старача која потпуно пресуши

39. ПРИМЕР: Преспанско језеро -дубље за 80-122 метра него данас -било је директно везано за Охридско језеро преко Маличког језера. Ова веза више не постоји а Преспанско језеро полако нестаје. Подела површинских вода: 1. текуће 2. стајаће

40. ТЕКУЋЕ ВОДЕ =извори, потоци и реке -настале у последњем постглацијалу, од атмосферских талога, отапањем ледника, или заједничким деловањем ове две појаве -постанак текућих вода у неком подручју зависи од климе, геоморфолошког профила и вегетације тог краја (нпр. водотоцима су богата шумска подручја) -наука о водама, постанку, особинама, променама, одликама речне воде и биоти = хидрологија, и уже потамологија

41. Особине речне воде - најчешће припадају хидрокарбонатном типу (Ca, Mg, Na, Cl, SO4-, HCO3-) • неутралне или слабо алкалне (рН=7-8.5), од изворишта ка ушћу рН се смањује • добро аерисане (углавном!) због сталне турбуленције (сатурација, суперсатурација)

42. температура: зависи од г.ш., количине воде и дубине, сезоне, доба дана (незнатно) • у рекама не постоји термичка стратификација • осветљеност: различита у плитким, планинским и дубоким, равничарским токовима • условљава развој вегетације • боја: зависи од осветљености, суспендованих и растворених материја у води

43. Водни режим = најзначајнија карактеристика речне воде • водостај, водостање и протицај (заједно са брзином тока) Водостај=висина нивоа воде у односу на неку условну раван Водостање=колебање водостаја за одређени временски период Протицај=запремина воде која прође кроз попречни речни профил у јединици времена Брзина речног тока= зависи од нагиба терена, масе воде -планински токови: неколико m/s -равничарске реке (нпр. доњи ток Тисе): 0.5 m/s

45. СТАЈАЋЕ ВОДЕ • све врсте језера, баре, плавне зоне, ритови, мочваре, канали; акумулације

46. Језера су природна удубљења у копну испуњена водом која се привидно не креће. Типови језера: тектонска, ерозивна, акумулативна, вештачка Величина, дубина, водни биланс

47. Рељеф језерског басена -литорал, сублиторал, профундал, абисал (преко 300 метара дубине) -трофогени и трофолитички слој слободне воде (лимнетичке зоне) -епилимнион, хиполимнион, термоклина (у вези са температуром)

48. -провидност, боја -покрети -хемијски састав језерске воде: слатководна, сланаста, слана, минерална језера Типови језера у односу на органску продукцију (олиготрофна, еутрофна, дистрофна)

50. ПОДЗЕМНЕ ВОДЕ -деф.све воде које се налазе у земљиној кори-испод површине -врсте: слободне или гравитационе везане • слободне -у течном (до 10km) -у чврстом (“мрзлоте” од 0.5-500m) -у гасовитом стању (велике дубине, t, p) -порекло: вадозне (vadosus – плитак) јувенилне (juvenilus – младалачки) конатне (conatus– заједно рођен)