開放湖と閉鎖湖とは、陸地に囲まれた水域である 湖の主要な区分を指します。外洋湖(開放湖)は、河川やその他の水域に流れ込み、最終的に海に注ぎます。内陸盆地は、内陸湖(閉鎖湖)に分類され、水は海に流れ込むことなく、蒸発によって減少したり、地中に浸透したりします。
開放湖とは、ほぼあらゆる気候条件下で水が絶えず流出する湖のことです。開放湖では水が長時間滞留しないため、溶存固形物が蓄積せず、通常は淡水湖となります。開放湖は、降水量が蒸発量を上回る地域で形成されます。世界の水の大部分は降雨量の多い地域に存在するため、ほとんどの湖は開放湖であり、その水は最終的に海に流れ込みます。例えば、五大湖の水はセントローレンス川を経て、最終的に大西洋に流れ込みます。
開水湖は通常、流入水量と下流の河川への流出水量が常に釣り合っているため、水位は比較的安定しており、変動しません。開水湖に流入する水量が流出量より多ければ、流出量も増えます。開水湖からの排水は、通常の河川からの排水と同様に、外河流(ギリシャ語のexos「外側」とrhein「流れる」に由来)と呼ばれます。
閉鎖湖(内陸排水を参照)では、水は外に流れ出ません。蒸発しなかった水は、閉鎖湖に永久に残ります。つまり、閉鎖湖は通常塩分濃度が高いのですが、その塩分濃度はカスピ海の大部分の約3‰から死海の400‰まで大きく異なります。塩分濃度の低い閉鎖湖だけが生命を維持でき、河川や淡水の開放湖とは全く異なります。閉鎖湖は通常、蒸発量が降雨量よりも多い地域で形成されますが、ほとんどの閉鎖湖は実際には湖周辺の地域よりも降水量が多い地域(多くの場合、何らかの窪地)から水を得ています。
ほとんどの閉鎖湖の水位は不安定です。なぜなら、湖への流入量が減少すると、閉鎖湖の水収支が変化し、湖の水量が減少するからです。これが、かつて世界で2番目に大きかった閉鎖湖であるアラル海の縮小の原因です。同様に、閉鎖湖への流入量が増加すれば、蒸発量はほとんど増加しないため、水位は上昇します。ましてや、湖の水位を安定させるほど蒸発量が増えることはまずありません。
したがって、閉鎖湖の水位変動は、流入量が減少した場合に流出量を減らす可能性のある開放湖の研究よりも、古気候学において遥かに有用である。
閉鎖湖に流入する水の量が一定レベルを超えると(ほとんどの閉鎖湖では、通常流入する量よりもはるかに多い)、湖の水位が上昇しすぎて湖がもはやその水を収容できなくなる可能性がある。これはまれなケースだが、ビクトリア州南部のコランガマイト湖の場合、1950年代に数年間続いた多雨により湖の水位が上昇し、ほぼ氾濫寸前になったことが決定的に分かっている。コランガマイト湖が小氷期の終わり以前には開放湖であったことを示す証拠は多数あり、湿潤な気候のため完新世の大部分で開放湖であったことを示唆する証拠もある。 [ 1 ]
開水湖への流入量が大幅に減少すると、流出量が増えることで湖が完全に干上がってしまう可能性がある。つまり、開水湖が閉水湖になるということである。現在開水湖である湖で、かつて同じ場所に閉水湖が存在していた証拠があるのは、アフリカのマラウイ湖だけである。非常に乾燥した時期には、マラウイ湖の唯一の流出口であるシャイア川からの流出量が急激に減少することがあり、過去の乾燥期には、特に最終氷期最盛期やその他の同様の乾燥期には、マラウイ湖からの流出が完全に停止し、塩分が蓄積したと考えられている。
オーストラリアと南部アフリカを除けば、流出量の変動は、これらの変化が実用的な時間スケールで起こるほど大きくはめったになく、[ 2 ]閉鎖から開放、または開放から閉鎖への変化が起こりやすい地域で形成される湖は非常にまれですが、いくつか存在します。