湖は、次の3つの層に分けられます。I .表水層 II.変水層 III. 深水層 目盛りは、各層を対応する水深と水温に関連付けるために使用されます。矢印は、表水層と深水層の循環を引き起こす、水面上の風の動きを示すために使用されます。深水層または湖底層は、熱成層した湖の底にある密度の高い水層です。[ 1 ] 「深水層」という言葉は、古代ギリシャ語のλιμνίον 、ローマ字表記: limníon、文字通り「湖」に由来します。[ 2 ]これは、水温躍層の下にある層です。
一般的に、深水層は夏には湖で最も冷たい層であり、冬には最も暖かい層です。[ 1 ]温帯の深い湖では、深水層の最下層の水は通常、年間を通して 4 °C に近いです。より温暖な緯度の湖では、深水層ははるかに暖かくなることがあります。深層にあるため、夏には表面の風による混合 から隔離され、 [ 3 ]通常、光合成を行うのに十分な放射照度(光)を受けません。
酸素動態
深水層の最も深い部分は、表層水(表水層)よりも酸素濃度が低いことが多い。[ 4 ]酸素は通常、表層水と大気の間で交換されるが(氷に覆われていない場合)、底層水は大気からの酸素の補充から比較的隔離されている。特に、熱成層期には、表層と深水層間のガス交換は、これら2つの層の密度差によって制限される。その結果、水柱と堆積物中の有機物の分解により、酸素濃度が低下して低酸素症(低酸素)または無酸素症(酸素なし)になることがある。 [ 5 ]二循環型の富栄養湖では、深水層は成層期の大部分で無酸素状態であることが多い。 [ 6 ]しかし、多くの温帯湖では、湖水の循環によって酸素のある表層水と無酸素の底層水が混ざり合うため、秋と初冬に深水層の酸素濃度が補充される。 [ 7 ]
特に、温帯湖沼の無酸素状態は正のフィードバックを生み出す可能性があり、ある年の無酸素状態が、将来の年にますます深刻で頻繁な無酸素状態を引き起こす可能性がある。[ 8 ]無酸素状態は、堆積物からの栄養分の放出につながり、それが植物プランクトンの増殖増加に寄与する。植物プランクトンの増殖増加は、その後の分解を促進し、深水層の酸素減少を永続させる。この正のフィードバック効果は、「無酸素が無酸素を生むフィードバック」と呼ばれている。[ 8 ]
深層水曝気
深水層が無酸素状態である富栄養湖では、深水層曝気によって深水層に酸素を供給することができる。[ 1 ]曝気によってシステムに酸素を供給するには、かなりのエネルギーが必要となるため、コストがかかる可能性がある。
参考文献
- 1 2 3ドッズ、ウォルター・K.(ウォルター・ケネディ)、1958-(2010)。淡水生態学:陸水学の概念と環境応用。ワイルズ、マット・R(第2 版)。マサチューセッツ州バーリントン:アカデミック・プレス。ISBN 978-0-12-374724-2OCLC 784140625
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