Ekosystém jezera zahrnuje biotické (živé) rostliny, zvířata a mikroorganismy , stejně jako abiotické (neživé) fyzikální a chemické interakce. [jeden]
Jezerní ekosystémy jsou hlavními příklady stagnujících ekosystémů. Stojaté nebo málo tekoucí vody jsou stojaté (z lat. Lentus – lenivý). Tichá voda sahá od rybníků, jezer až po mokřady . Stacionární ekosystémy lze přirovnat k tekutým ekosystémům, které zahrnují tekoucí podzemní vodu, jako jsou řeky a potoky. Společně tyto dva obory tvoří širší studijní obor sladkovodní nebo vodní ekologie.
Stojaté systémy jsou rozmanité, od malé dočasné nádrže na dešťovou vodu o délce několika centimetrů až po hluboké jezero Bajkal , které má maximální hloubku 1740 m. [2] Obecný rozdíl mezi povodími rybníků a jezer je nejasný, ale Brown [1] uvádí, že rybníky a tůně mají osvětlené oblasti dna, zatímco jezera nikoli. Některá jezera navíc začala sezónně stratifikovat (podrobněji pojednáno níže). Rybníky a pánve mají dvě oblasti: pelagickou zónu s otevřenou vodou a benthickou oblast , která zahrnuje oblasti dna a pobřeží. Protože jezera mají nižší hluboké oblasti, které nejsou vystaveny světlu, mají tyto systémy další zónu, hlubokou ( profundals ). [3] Tyto tři oblasti mohou mít velmi odlišné abiotické podmínky a tudíž mnoho druhů, které jsou speciálně přizpůsobeny k životu tam. [jeden]
Světlo dodává sluneční energii potřebnou k řízení fotosyntézy , hlavního zdroje energie pro stojící systémy (Bronmark a Hanson, 2005). Množství přijímaného světla závisí na kombinaci několika faktorů. Malá jezírka mohou vzniknout v důsledku zastínění okolními stromy a oblačnost může ovlivnit dostupnost světla ve všech systémech bez ohledu na velikost. Roli ve snadnosti dostupnosti hrají i sezónní a denní výkyvy, protože čím menší je úhel, pod kterým světlo dopadá na vodu, tím více světla se ztrácí odrazem. Toto je známé jako Beerův zákon (Giller a Malmquist, 1998). Poté, co světlo pronikne na povrch, může se také rozptýlit na částice suspendované ve vodním sloupci. Tento rozptyl snižuje celkové množství světla s rostoucí hloubkou (Moss 1998, Kalff 2002). Jezera jsou rozdělena na světelnou a afotickou zónu, které nejprve světlo přijímají a poté ho zcela rozptylují, čímž ztrácí fotosyntetický potenciál (Bronmark a Hanson, 2005). V souladu se zonálností jezera jsou pelagické a bentické zóny považovány za ležící ve světlé oblasti, zatímco profundály jsou v afotické zóně (Brown, 1987).
Teplota je důležitým abiotickým faktorem ve stagnujících ekosystémech, protože velká část bioty je poikilotermní , kde tělesnou teplotu těla určuje okolní systém. Voda může být ohřívána nebo ochlazována zářením z povrchu a vedením ze vzduchu nebo okolního substrátu (Giller a Malmquist, 1998). Mělké vodní plochy mají často souvislý teplotní gradient od teplých vod na povrchu po studené vody na dně. Kromě toho mohou být v těchto systémech velmi velké teplotní výkyvy , a to jak denní, tak sezónní (Brown, 1987).
Ve velkých jezerech jsou teplotní režimy velmi rozdílné (obr. 1). Například v mírných oblastech, když teplota vzduchu stoupne, se vrstva ledu vytvořená na hladině jezera rozpadne a zůstane voda o teplotě přibližně 4 °C. To je teplota, při které má voda nejvyšší hustotu. Jak sezóna postupuje, teplejší vzduch ohřívá povrchovou vodu, takže je méně hustá. Hlubší vody zůstávají chladné na dotek a husté díky sníženému pronikání světla. Když začíná léto, dvě odlišné vrstvy s tak velkým teplotním rozdílem mezi nimi zůstávají stratifikované . Spodní chladná zóna v jezeře se nazývá hypolimnion. Horní teplá zóna se nazývá epilimnion. Mezi těmito zónami je pásmo rychlé změny teploty zvané termoklina . Během chladnějšího podzimního období ochlazuje epilimnion také povrchové tepelné ztráty. Když je teplota ve dvou zónách přibližně stejná, vody se začnou znovu mísit, aby se vytvořila rovnoměrná teplota, což je událost zvaná převrácení jezera. V zimě dochází k opačné stratifikaci, voda u povrchu se ochlazuje, mrzne a hřeje, ale u dna zůstává hustá voda. Nastupuje termoklin a cyklus se opakuje (Brown 1987; Bronmark a Hansson 2005).
V otevřených systémech může vítr vytvářet turbulentní, spirálové povrchové proudy nazývané Langmuirovy rotace. Tyto proudy ještě nejsou dobře pochopeny, ale je jasné, že zahrnují určitou interakci mezi horizontálními povrchovými proudy a povrchovými gravitačními vlnami. Viditelným výsledkem těchto rotací, který lze vidět v každém jezeře, je povrch čar, které probíhají rovnoběžně se směrem větru. Plovoucí částice a malé organismy jsou koncentrovány v pěnách na povrchu, nevznášející se předměty jsou ve vzestupném proudu mezi dvěma rotacemi. Neutrálně vznášející se objekty by měly být obecně rovnoměrně rozmístěny ve vodním sloupci (Kalff, 2002; Bronmark a Hansson, 2005). Tato turbulence mísí živiny ve vodním sloupci, což je důležité pro mnoho pelagických druhů, ale její dopad na bentické organismy a organismy žijící při dně je minimální (Kalff, 2002). Stupeň cirkulace živin závisí na systému faktorů, jako je síla a trvání větru, stejně jako hloubka a produktivita jezera nebo pánve.
Kyslík je nezbytný pro dýchání organismů. Množství kyslíku přítomného ve stojaté vodě závisí na: 1) ploše čisté vody, která má přístup ke vzduchu, 2) cirkulaci vody v systému a 3) množství kyslíku, který je produkován a využíván organismy. (Brown, 1987). V mělkých tůních s vegetací může docházet k velkým výkyvům vysokých koncentrací kyslíku v důsledku fotosyntézy během dne a velmi nízkým hodnotám v noci, kdy je dýchání dominantním primárním producentským procesem. Tepelná stratifikace ve velkých systémech může také ovlivnit množství kyslíku přítomného v různých zónách. Epilimnion je zóna bohatá na kyslík, protože rychle cirkuluje a získává kyslík z kontaktu se vzduchem. Hypolymnion zase cirkuluje velmi pomalu a nemá žádný atmosférický kontakt. Kromě toho je v hypolimniu méně zelených rostlin, takže se fotosyntézou uvolňuje méně kyslíku . Na jaře a na podzim, kdy se epilimnion a hypolimnion mísí, je kyslík distribuován rovnoměrněji v celém systému (Brown, 1987). Nízké hladiny kyslíku jsou pro profundály charakteristické kvůli hromadění rozkládajících se rostlinných a živočišných zbytků, které prší z pelagických a benthálních zón, a neschopnosti být podporovány primárními producenty (Brown, 1987).
Fosfor je důležitý pro všechny organismy, protože je složkou DNA a RNA a podílí se na buněčném metabolismu jako složka ATP a AUTOMATICKÉHO ZPRACOVÁNÍ. Kromě toho se fosfor nenachází ve velkých množstvích ve sladkovodních systémech, protože je omezen na fotosyntézu u hlavních producentů, což z něj činí hlavní determinantu stagnující systémové produkce. Cyklus fosforu je složitý, ale níže uvedený model nastiňuje základy. Fosfor se do vody nebo jezera dostává hlavně odtokem z povodí nebo atmosférickou depozicí. Po vstupu do systému je reaktivní forma fosforu obvykle přijímána řasami a makrofyty, které uvolňují nereaktivní sloučeninu fosforu jako vedlejší produkt fotosyntézy. Tento fosfor se může snášet dolů a stát se součástí bentického nebo hlubokého sedimentu nebo může být remineralizován do reaktivní formy mikroby ve vodním sloupci. Podobně může být nereaktivní fosfor v sedimentu remineralizován do reaktivní formy (Brenmark a Hansson, 2005). Sedimenty jsou obvykle bohatší na fosfor než jezerní voda, je však třeba vzít v úvahu, že tato živina v nich může dlouho přebývat, než bude remineralizována a zavedena do systému (Kalff, 2002).
Bakterie jsou přítomny ve všech oblastech stojatých vod. Volně žijící formy se nacházejí v rozkládajících se organických materiálech, biofilmu na povrchu hornin a rostlin zavěšeném ve vodním sloupci a v sedimentech bentických a hlubokých zón. Také jiné formy se nacházejí ve střevech stagnujících zvířat jako paraziti nebo jako společníci . [3] Bakterie hrají důležitou roli v systémovém metabolismu prostřednictvím recyklace živin, [2] o které pojednává část o trofických vztazích.
Mořské řasy, včetně fytoplanktonu a perifytonu , jsou hlavními fotosyntetizéry ve vodních útvarech a jezerech. Mnoho druhů má vyšší hustotu než voda, což způsobí, že se potopí a zůstanou v bentosu . Aby se tomu zabránilo, fytoplankton vyvinul mechanismus pro změnu hustoty vytvářením vakuol a plynových bublin nebo změnou jejich tvaru, aby způsobil odpor a zpomalil jejich sestup. Velmi sofistikovanou adaptací, kterou používá malý počet druhů, je bičík podobný ocasu, který dokáže vytvořit vertikální polohu a umožňuje pohyb v jakémkoli směru. [2] Fytoplankton si také může udržet svou přítomnost ve vodním sloupci tím, že je hojný v Langmuirových rotacích. [3] Perifytické řasy jsou naopak přichyceny k podkladu. V jezerech a nádržích mohou pokrýt všechny bentické povrchy. Oba typy planktonu jsou důležité jako zdroje potravy a jako poskytovatelé kyslíku. [2]
Vodní rostliny , které žijí v bentických i mořských oblastech, lze seskupit podle vzorce jejich růstu: 1) plovoucí = připojené ke dnu, ale s listy a květy umístěnými na hladině, 2) plovoucí listy = připojené ke dnu, ale s plovoucí listy, 3) pod vodou = rostoucí pod hladinou a 4) volně plovoucí makrofyta = nezapuštěné na bázi a plovoucí na hladině. [1] Tyto různé formy makrofyt se obvykle vyskytují v různých oblastech bentické zóny spolu s plovoucí vegetací blízko pobřeží, zatímco makrofyta plovoucích listů jsou doprovázena podvodní vegetací. Volně plavající makrofyta se mohou vyskytovat kdekoli na povrchu systému. [2]
Vodní rostliny jsou mobilnější než jejich suchozemské protějšky, protože voda má vyšší hustotu než vzduch. To činí strukturální tuhost rostlin v jezerech a nádržích nedůležitou (s výjimkou vzdušných stonků a listů). Listy a stonky většiny vodních rostlin tedy spotřebují méně energie na stavbu a údržbu dřevité tkáně, místo toho investují přebytek této energie do rychlého růstu. [1] Rostliny musí být pružné i tuhé, aby vydržely tlak způsobený větrem a vlnami. Světlo, hloubka vody a typy substrátů jsou nejdůležitějšími faktory ovlivňujícími šíření ponořených vodních rostlin. [4] Makrofyta jsou zdroj potravy, kyslíku a stanoviště v bentické zóně, ale nemohou proniknout do hlubin afotické zóny, a proto se tam nenacházejí. [1] [5]
Zooplankton jsou drobná zvířata dočasně zavěšená ve vodním sloupci. Jako fytoplankton si tyto druhy vyvinuly mechanismy, které jim brání potopit se do hlubších vod, včetně odporových tvarů těla a aktivně se lámajících příloh, jako jsou tykadla nebo trny. [1] Existence ve vodním sloupci může mít nutriční výhody, ale tato zóna postrádá listy refugia zooplanktonu náchylné k predaci. V reakci na to některé druhy, zejména druh Daphnia , provádějí denní vertikální migraci ve vodním sloupci, pasivně sestupují do tmavších, nižších hloubek během dne a aktivně se pohybují směrem k povrchu během noci. Vzhledem k tomu, že podmínky v neproudém systému mohou být v různých ročních obdobích dosti proměnlivé, má zooplankton také schopnost přejít z normální snášky na vejce v klidu, když není žádná potrava, teploty klesnou pod 2 °C nebo pokud je hojnost predátorů vysoká. . Tato klidová vejce mají klidový stav nebo období dormance, které umožňuje zooplanktonu čekat na podmínky, které jsou příznivější pro přežití, až se konečně vylíhnou. [6] Bezobratlí, kteří obývají bentické pásmo, převládají převážně v malých druzích a jsou druhově bohatí ve srovnání se zooplanktonem na otevřené vodě. Patří mezi ně korýši (např. krabi, raci a krevety), měkkýši (např. škeble a šneci) a četné druhy hmyzu. [2] Tyto organismy se většinou vyskytují v oblastech růstu makrofyt, bohatých na zdroje, vysoce okysličené vodě a v nejteplejší části ekosystému. Strukturálně odlišná „lůžka“ makrofyt jsou důležitými místy pro akumulaci organické hmoty a poskytují ideální oblast pro kolonizaci. Usazeniny a rostliny také nabízejí skvělou ochranu před dravými rybami. [3]
Velmi málo bezobratlých je schopno obývat chladnou, temnou a na kyslík chudou hlubokou zónu. Ty, které mohou, mají často červenou barvu kvůli přítomnosti velkého množství hemoglobinu, což značně zvyšuje množství kyslíku přenášeného do buněk. [1] Vzhledem k tomu, že koncentrace kyslíku v této zóně je poměrně nízká, většina druhů staví tunely nebo si jej půjčuje od těch, kteří jej mohou protáhnout vodním sloupcem s minimální ztrátou energie. [jeden]
Ryby mají řadu fyziologické tolerance, která závisí na tom, ke kterému druhu patří. Mají různé smrtelné teploty, požadavky na rozpuštěný kyslík a potřebu tření, které jsou založeny na jejich úrovni, aktivitě a chování. Jelikož jsou ryby vysoce pohyblivé, jsou schopny změnit nevhodné abiotické faktory v jedné zóně pouhým přesunem do jiné. Například požírač detritu v hluboké zóně, který byl vystaven snížené koncentraci kyslíku, se může živit blíže k bentické zóně. Ryba může také změnit místo svého pobytu během různých období svého životního cyklu: nejprve se usadí v hnízdě, poté se přesune do slabé bentické zóny, aby se vyvíjela v chráněném prostředí se zdroji potravy, a nakonec do mořské zóny v dospělosti.
Ostatní taxony obratlovců také obývají stagnující systémy. Patří mezi ně obojživelníci (např. mloci a žáby), plazi (např. hadi, želvy a aligátoři) a velké množství druhů vodního ptactva. [5] Většina těchto obratlovců tráví část svého času v suchozemských biotopech, a proto nejsou přímo ovlivněni abiotickými faktory v jezeře nebo rybníce. Mnoho druhů ryb je důležitých jako konzumenti a druhy kořisti pro větší (uvedené výše) obratlovce.
Neproudé systémy získávají většinu své energie z fotosyntézy, kterou provádějí vodní rostliny a řasy. Tento kořenový proces zahrnuje spojení oxidu uhličitého, vody a sluneční energie za vzniku sacharidů a rozpuštěného kyslíku. V jezeře nebo vodní ploše se potenciální rychlost fotosyntézy obvykle snižuje s hloubkou v důsledku útlumu intenzity světla. K fotosyntéze však často dochází hlavně v okruhu několika milimetrů povrchu, pravděpodobně v důsledku interference ultrafialových paprsků. Přesná hloubka a rychlost fotosyntézy této křivky je specifický systém a závisí na: 1) celkové biomase fotosyntetických buněk, 2) množství materiálů redukujících záření a 3) množství a frekvenčním rozsahu pigmentů absorbujících světlo ( tj. chlorofyly) v buněčné fotosyntéze. [5] Energie vytvořená těmito primárními výrobci je pro komunitu důležitá, protože se prostřednictvím spotřeby přenáší na vyšší trofické úrovně.
Naprostá většina bakterií v jezerech a nádržích získává energii zpracováním zbytků zvířat a vegetace. V mořské zóně jsou příklady makročástic hrubé organické hmoty (CPOM>1 mm) mrtvé ryby a příležitostná alochtonní podestýlka. Bakterie je zpracovávají na mikročástice organické hmoty (FPOM<1 mm) a dále na stravitelné živiny. Malé organismy, jako je plankton, jsou také charakterizovány jako FPOM. Velmi nízké koncentrace živin se ztrácejí během rozkladu, protože je bakterie využívají k budování vlastní biomasy. Bakterie jsou však spotřebovávány prvoky, které jsou zase konzumovány zooplanktonem, a pak výše na trofických úrovních. Živiny, včetně těch obsahujících uhlík a fosfor, jsou zpětně zavedeny do vodního sloupce na jakékoli úrovni tohoto potravního řetězce prostřednictvím vylučování nebo smrti organismu, čímž jsou opět dostupné pro bakterie. Tento regenerační cyklus je známý jako mikrobiální smyčka a je klíčovou složkou stagnujících potravních sítí. [2]
Rozklad organických materiálů může pokračovat v bentických a bentických oblastech, pokud zbytky propadnou vodním sloupcem předtím, než jsou zcela stráveny mořskými bakteriemi. Bakterie se nejvíce vyskytují v sedimentech, kde jsou obvykle 2 až 1 000krát četnější než ve vodním sloupci. [6]
Bezobratlí živočichové žijící při dně mají díky své velké rozmanitosti druhů mnoho způsobů odchytu kořisti. Filtry vytvářejí proud přes sifony nebo bijící řasy, aby k nim přitahovaly vodu a její nutriční obsah pro napínání. Býložravci používají čisticí, sekací a sekací nástavce, aby se živili řasami a makrofyty. Sběrači pročesávají sediment a vybírají určité částice s dravými přívěsky. Bezobratlí požírající sedimenty konzumují sediment bez rozdílu a tráví jakýkoli organický materiál, který obsahuje. Konečně, někteří bezobratlí predátoři zachycují a konzumují živá zvířata. [2] [7] Spodní zóna je domovem unikátní skupiny filtračních podavačů, které pomocí mírných pohybů těla čerpají proud přes nory, které si vytvořili v sedimentu. Tento způsob krmení vyžaduje nejmenší množství pohybu, což těmto druhům umožňuje šetřit energii. [1] Malý počet taxonů bezobratlých patří mezi bentické predátory. Tyto druhy jsou pravděpodobně z jiných oblastí a do těchto hloubek přicházejí pouze za potravou. Naprostá většina bezobratlých v této zóně se živí sedimentem, který získává energii z okolních zbytků. [7]
Velikost, pohyblivost a smyslové schopnosti ryb jim umožňují mít rozsáhlou základnu kořisti, která pokrývá více oblastí zón. Stejně jako bezobratlí lze stravovací návyky ryb kategorizovat do cechů. V mořské zóně se býložravci pasou na bentických makrofytech nebo fytoplanktonu odebraném z vodního sloupce. Mezi masožravce patří ryby, které se živí zooplanktonem ve vodním sloupci (zooplanktožravci), hmyz na vodní hladině, na bentických strukturách nebo v sedimentech (hmyzožravci) a ryby, které se živí jinými rybami (predátoři). Ryby, které konzumují zbytky a získávají energii zpracováním tohoto organického materiálu, se nazývají detritivores. Všežravci konzumují širokou škálu kořisti, včetně rostlinného, živočišného a organického materiálu. Konečně členové parazitického cechu konzumují potravu od různých hostitelů, obvykle jiných ryb nebo velkých obratlovců. [2] Taxony ryb jsou flexibilní ve svých nutričních rolích a mění svou stravu v reakci na dostupnost kořisti a podmínky prostředí. Mnoho druhů také prochází změnami ve stravě, jak se vyvíjejí. Proto je pravděpodobné, že jediná ryba zabírá po celý svůj život různé cechy krmení. [osm]
Jak bylo uvedeno v předchozích částech, stagnující biohmota je spojena ve složité síti trofických vztahů. Tyto organismy lze považovat za volně spojené s určitými trofickými skupinami (např. primární producenti, býložravci, primární masožravci, sekundární masožravci atd.). Vědci vyvinuli několik teorií, aby pochopili mechanismy, které řídí hojnost a rozmanitost v těchto skupinách. Procesy shora dolů velmi pravděpodobně naznačují, že množství taxonů kořisti závisí na akcích spotřebitelů na vyšších trofických úrovních. Tyto procesy obvykle fungují pouze mezi dvěma trofickými úrovněmi, aniž by ovlivnily ostatní. V některých případech však vodní systémy zažívají trofickou kaskádu; například k tomu může dojít, pokud jsou primární producenti pod menším tlakem ze strany býložravců, protože tito býložravci jsou přemoženi masožravci. Procesy zdola nahoru fungují, když množství nebo rozmanitost členů vyšších trofických úrovní závisí na dostupnosti nebo kvalitě zdrojů na nižších úrovních. A konečně, teorie jednotné regulace, zdola nahoru a shora dolů, kombinuje předpokládané vlivy dostupnosti zdrojů a spotřebitelů. To předpovídá, že trofické úrovně blízké nejnižším trofickým úrovním budou nejvíce ovlivněny vzestupnými silami, zatímco účinky směrem dolů by měly být nejsilnější na vyšších úrovních. [2]
Biodiverzita stagnujícího systému se zvyšuje s povrchovou plochou jezera nebo nádrže. To je způsobeno vyšší pravděpodobností nalezení suchozemských odrůd ve velkém systému. Vzhledem k tomu, že větší systémy mívají větší populace, je také snížena šance na vyhynutí druhů. [9] Další faktory včetně teploty, pH, dostupnosti potravy, složitosti stanovišť, procenta speciace, konkurence a predace souvisí s počtem druhů přítomných v systémech. [2] [4]
Společenstva fytoplanktonu a zooplanktonu v jezerních systémech procházejí sezónním sledem týkajícím se dostupnosti živin, predace a konkurence. Sommer a spol . Následující text obsahuje podmnožinu těchto tvrzení, jak vysvětlili Brenmark a Hansson [2] , ilustrující sekvenci v rámci jednoho sezónního cyklu:
Zima: 1. Zvýšená dostupnost živin a světla vede ke konci zimy k rychlému růstu fytoplanktonu. Dominantní druhy, jako jsou rozsivky, jsou malé a mají možnosti rychlého růstu. 2. Tento plankton je konzumován zooplanktonem, který se stává dominantními taxony planktonu.
Jaro: 3. Fáze čištění vody nastává, když je populace fytoplanktonu vyčerpána v důsledku zvýšené predace rostoucím počtem zooplanktonu.
Léto: 4. Početnost zooplanktonu klesá v důsledku snížené sklizně fytoplanktonu a zvýšené predace juvenilních jedinců. 5. Se zvýšenou dostupností živin a sníženou predací zooplanktonu se vyvíjí různorodá komunita fytoplanktonu. 6. Jak léto pokračuje, živiny se vyčerpávají v předvídatelném pořadí: fosfor, oxid křemičitý a poté dusík. Množství různých druhů fytoplanktonu se liší v závislosti na jejich biologické potřebě těchto živin. 7. Malý zooplankton se stává dominantním typem zooplanktonu, protože je méně zranitelný vůči ulovení predátory.
Pokles: 8. Predace ryb se snižuje, teploty klesají a počet zooplanktonu všech velikostí přibývá.
Zima: 9. Nízké teploty a snížená dostupnost mají za následek nižší produkci báze a sníženou abundanci fytoplanktonu. 10. Reprodukce v zooplanktonu se snižuje v důsledku poklesu teploty a poklesu počtu kořisti.
Model PEG představuje idealizovanou verzi této sekvence, zatímco je známo, že přírodní systémy je mění. [2]
Existuje dobře zdokumentovaný globální příklad, který dává do souvislosti klesající rozmanitost rostlin a živočichů s rostoucí zeměpisnou šířkou, tj. méně druhů pohybujících se směrem k pólům. Důvod tohoto příkladu je dnes pro ekology jednou z největších záhad. Mezi teorie, které to vysvětlují, patří dostupnost energie, proměnlivost klimatu, nepokoje, konkurence a tak dále. [2] Navzdory tomuto gradientu globální diverzity může být tento příklad neprůkazný pro sladkovodní systémy ve srovnání s globálními mořskými a suchozemskými systémy. [11] To by jistě mohlo souviset, protože Hillebrand a Azovsky [12] zjistili, že menší organismy (prvoci a plankton) očekávaný trend příliš nenásledují, zatímco větší druhy (obratlovci) ano. Připisovali to lepší schopnosti rozptýlení menších organismů, což vedlo k vysoké globální populaci. [2]
Jezera mohou být vytvořena různými způsoby, ale nejběžnější jsou stručně popsány níže. Nejstarší a největší systémy jsou výsledkem tektonické činnosti. Například štěrbinová jezera v Africe jsou výsledkem seismické aktivity podél dělící linie dvou tektonických desek. Jezera ve tvaru ledu byla vytvořena, když ledovce ustoupily a zanechaly za sebou mezery v terénních formách, které byly poté naplněny vodou. Konečně, slepá ramena jsou říční jezera, která se objevují, když je bludný ohyb řeky odříznut od hlavního kanálu. [2]
Všechna jezera a nádrže dostávají srážky. Vzhledem k tomu, že se tyto systémy ve skutečnosti nerozšiřují, je logické předpokládat, že budou stále mělčí a nakonec se z nich stanou mokřady nebo suchozemská vegetace. Doba trvání tohoto procesu by měla záviset na kombinaci úrovně sedimentace a hloubky. Moss [5] uvádí příklad jezera Tanganika, které dosahuje hloubky 1500 m a má rychlost sedimentace 0,5 mm/rok, což naznačuje, že pokud se sediment ukládá bez antropogenního zásahu, tento systém by měl zaniknout asi za 3 miliony let. [5]
Oxid siřičitý a oxidy dusíku přirozeně pocházejí ze sopek , organických sloučenin v půdě, mokřadech a mořských systémech, ale většina těchto sloučenin vzniká spalováním uhlí, ropy, benzínu a tavením rud obsahujících síru. [3] Tyto látky se rozkládají v atmosférické vlhkosti a prostřednictvím kyselých dešťů se dostávají do stojatých systémů. [1] Jezera a rybníky, které obsahují zásadu bohatou na uhličitany, mají přirozený pufr, který nemá za následek žádnou změnu pH. Systémy bez této báze jsou však velmi citlivé na přidávání kyselin, protože mají nízkou neutralizační schopnost, což vede k poklesu pH i při malých množstvích kyseliny. [3] Při pH ≈ 5-6 dochází ke zničení mnoha druhů řas a snížení biomasy, což vede ke zvýšení průhlednosti vody – charakteristické vlastnosti oxidovaných jezer. Jak se pH snižuje, diverzita celé fauny klesá. Nejvýraznějším znakem je zničení reprodukce ryb. Populace se tedy nakonec skládá z několika starých jedinců, kteří nakonec zemřou a opustí systémy bez ryb. [2] [3] Kyselé deště škodí zejména jezerům ve Skandinávii, západním Skotsku, západním Walesu a na severu východních Spojených států.
Eutrofní systémy obsahují vysoké koncentrace fosforu (~30 + µg/l), dusíku (~1500 + µg/l) nebo obojí. [2] Fosfor se do stojatých vod dostává z odpadních vod, ze surových odpadních vod nebo z odtoku z zemědělské půdy. Dusík pochází hlavně ze zemědělských hnojiv při odtoku nebo vyluhování a následném odtoku podzemních vod. Toto zvýšení živin požadovaných primárními producenty vede k masivnímu zvýšení růstu fytoplanktonu, který se nazývá květ planktonu. Tento květ snižuje průhlednost vody, což má za následek ztrátu podvodních rostlin. Snížením struktury biotopu dochází k negativním dopadům na druhy, které jej využívají k rozmnožování, dozrávání a životu. Navíc velké množství fytoplanktonu s krátkou životností vede k ukládání velkého množství mrtvé biomasy na dno. [5] Bakterie potřebují ke zpracování tohoto materiálu velké množství kyslíku, což vede ke snížení koncentrace kyslíku ve vodě. To je zvláště výrazné ve stratifikovaných jezerech, kde termoklina zabraňuje mísení vody bohaté na kyslík na povrchu s nižšími hladinami. Nízké nebo anoxické podmínky ničí existenci mnoha taxonů, které nejsou fyziologicky tolerantní k těmto podmínkám. [2]
Agresivní druhy byly zavlečeny do stojatých systémů prostřednictvím cílených akcí (např. projekty zásobování a prostřednictvím potravinových druhů) i neúmyslnými událostmi (např. v balastní vodě). Tyto organismy mohou ovlivnit domorodce soutěží o kořist nebo stanoviště, predaci, modifikaci stanovišť, hybridizaci nebo zavlečení škodlivých chorob a parazitů. [13] S ohledem na původní druh mohou útočníci způsobit změny ve velikosti a věkovém vzoru, distribuci, hustotě, růstu populace a mohou dokonce přimět populaci k vyhynutí. [2] Příklady slavných útočníků stagnujících systémů zahrnují zebry a mihule ve Velkých jezerech .