- història
- limnologia antiga
- limnologia moderna
- limnologia contemporània
- Camp d'estudi
- branques
- Limnologia d'aigües estancades
- Limnologia d'aigües corrents
- Limnologia d'aigües subterrànies
- Limnologia de llacs salins
- investigacions recents
- Investigacions en llacs tropicals
- Investigacions en embassaments o preses artificials
- Investigacions sobre paleolimnologia
- referències
La limnologia és la ciència que estudia els cossos d'aigua continentals com a ecosistemes interrelacionats amb els ecosistemes terrestres i amb l'atmosfera. Descriu i analitza els factors físics, químics i biològics de les aigües continentals per explicar la seva composició, estructura, energia i organismes vius.
El terme «limnologia» prové de les paraules Limne (divinitat associada amb l'aigua) i logos (tractat o estudi). Va ser emprat per primera vegada per François Alphonse Forel, un científic suís considerat el pare d'aquesta disciplina per les seves grans aportacions durant el segle XIX.
Limnologia, l'estudi de les aigües continentals. Font: www.flickr.com
La limnologia ha evolucionat notablement al llarg de la seva història; inicialment només incloïa l'estudi dels llacs, que eren considerats com superorganismos, sense interconnexió amb l'entorn. En l'actualitat, l'estudi de les aigües continentals considera les interaccions amb l'entorn i la seva importància en els cicles de la matèria i l'energia.
història
limnologia antiga
Els primers aportacions a el coneixement dels llacs sorgeixen en l'Europa antiga, amb observacions aïllades, sense interconnexions entre elles.
Entre 1632 i 1723, A. van Leewenhoek va realitzar les primeres descripcions de microorganismes aquàtics, gràcies a l'aparició de l'microscopi, el que va significar un avenç important per al coneixement de la vida aquàtica.
En 1786 es va publicar la primera classificació d'organismes microscòpics aquàtics, realitzada pel biòleg danès Otto Friedrich Müller, anomenada Animacula Infusoria Fluviatilia et Marina.
Amb l'aparició de les primeres estacions biològiques, els coneixements en limnobiología van aconseguir la seva plenitud. El 1888 es va fundar la primera estació experimental en els boscos de Bohèmia, a la República Txeca. Posteriorment es va multiplicar ràpidament el nombre d'estacions biològiques a Europa i Estats Units.
Els científics de l'època van fer grans aportacions en coneixements de la vida en cossos d'aigua dolça. Destaquen estudis en taxonomia, mecanismes d'alimentació, distribució, migracions, entre d'altres.
limnologia moderna
La limnologia moderna sorgeix a la fi de segle XIX, amb el descobriment de la comunitat planctònica aigua dolça per PE Müller, el 1870.
En 1882 Ruttner estableix que la limnologia inclou les interaccions ecològiques, més enllà de l'estudi descriptiu de les associacions biòtiques que ocorren en el cos d'aigua.
En 1887, SA Forbes va publicar un assaig anomenat El llac com microcosmos, en què analitza a l'estany com un sistema en equilibri dinàmic de matèria i energia amb els organismes vius.
El 1892, FA Forel publica els resultats de la seva investigació en el llac Leman (Suïssa), centrada en la geologia, caracterització fisicoquímica i descripció d'organismes vius de l'estany.
El 1917 Cole inclou un segon objectiu a la limnologia; l'estudi dels cicles de la matèria, fent un especial èmfasi en els cicles biogeoquímics.
El 1935 Welch defineix la limnologia com l'estudi de la productivitat biològica de les aigües continentals. En aquesta definició s'inclou per primera vegada en la limnologia l'enfocament de la productivitat i l'estudi dels sistemes lóticos (rius i rierols), a més dels lénticos (llacs).
El 1975 Hutchinson i Golterman caracteritzen la limnologia com una ciència interdisciplinària que depèn de la geologia, la meteorologia, la física, la química i la biologia.
El 1986 Lehman descriu dos camps d'estudi vinculats a la limnologia. Un primer camp enfocat a les propietats fisicoquímiques (termodinàmica) dels cossos d'aigua. Un segon camp que estudia els processos biològics a nivell de poblacions i comunitats, controlats per la selecció natural.
Durant la dècada dels 90, davant de la creixent demanda d'aigua ia l'amenaça mundial de la seva reducció en quantitat i qualitat, sorgeix una visió aplicada de la limnologia que s'enfoca en la gestió ambiental.
limnologia contemporània
La limnologia de segle XXI manté la visió de la importància de el coneixement dels sistemes lénticos i lóticos per afavorir una gestió ambiental de les aigües que permeti a la humanitat poder gaudir d'el recurs hídric i dels seus beneficis socials, econòmics i naturals.
Camp d'estudi
La limnologia és considerada una branca de l'ecologia que s'enfoca en els ecosistemes aquàtics continentals, inclosos els llacs, llacunes, aigües subterrànies, estanys, rierols i rius.
Estudia tant el flux de la matèria i l'energia, com la composició, estructura i dinàmica dels organismes vius presents en les aigües continentals a nivell d'individus, espècies, poblacions i comunitats.
La comprensió de tots els processos i mecanismes que configuren la biodiversitat i les respostes fisicoquímiques dels ambients aquàtics continentals, requereix la integració de múltiples disciplines científiques, com la química, física, biologia, climatologia, hidrologia, geologia, entre d'altres.
La limnologia també integra els processos propis de les aigües continentals amb els ecosistemes terrestres. Considera els efectes de l'drenatge de les aigües i l'aportació de matèria i energia des de les conques. Així mateix, té en compte els intercanvis que tenen lloc entre els cossos d'aigua i l'atmosfera.
L'estudi de les aigües continentals també implica la identificació de les amenaces ambientals i la descripció dels seus efectes sobre l'ecosistema. Així mateix, implica la recerca de solucions, com la mitigació de l'canvi climàtic, el control d'espècies exòtiques i la restauració d'ecosistemes.
branques
Les branques de la limnologia sorgeixen segons el tipus de cos d'aigua continental sota estudi.
Limnologia d'aigües estancades
Aquesta branca de la limnologia estudia els ecosistemes lénticos, millor coneguts com llacs. S'inclouen tant les aigües superficials naturals com els reservoris, estanys o represes artificials.
Llac Tanganika, Zàmbia. Font: Worldtraveller, via Wikimedia Commons
Limnologia d'aigües corrents
La limnologia d'aigües corrents estudia els ecosistemes lóticos, com els rius o rierols, caracteritzats per un flux d'aigua predominantment horitzontal i unidireccional.
Riu Amazones. Font: Peter Angritt, from Wikimedia Commons
Limnologia d'aigües subterrànies
Aquesta branca estudia els processos ocorreguts en els reservoris subterranis d'aigua. S'inclouen les investigacions sobre els processos biogeoquímics que configuren les característiques químiques de l'aigua subterrània.
Mesura d'aigües subterrànies. Font: www.pixabay.com
Limnologia de llacs salins
Aquesta branca estudia els llacs salins, que constitueixen el 45% dels llacs continentals de l'món. Les seves investigacions se centren en les característiques particulars d'aquests ecosistemes, incloses les descripcions químiques, físiques i biològiques dels mateixos.
Gran llac salat, Estats Units. Font: User Draxfelton on en.wikipedia, from Wikimedia Commons.
investigacions recents
Investigacions en llacs tropicals
La majoria d'investigacions en ambients lénticos s'han realitzat en llacs de les regions temperades de nord. No obstant això, les dinàmiques biogeoquímiques dels grans llacs tropicals són diferents de les registrades pels llacs temperats.
Li i col·laboradors, van publicar un article el 2018 sobre la geoquímica de sediments i la contribució a el cicle de l'carboni i de nutrients en un llac tropical situat a Malawi (Àfrica oriental).
Els resultats indiquen una contribució significativa dels sediments sobre els pressupostos biogeoquímics de l'estany. A més, mostren que les taxes de sedimentació s'han incrementat de forma significativa en els últims deu anys.
Investigacions en embassaments o preses artificials
El nombre d'estanys i preses artificials han incrementat acceleradament en els últims anys.
Tot i que una bona comprensió dels llacs naturals pot ajudar a la entendre els ecosistemes artificials, aquests poden presentar múltiples característiques que els diferencien dels ecosistemes naturals. A causa d'això, les investigacions en ambients artificials són de gran importància en l'actualitat.
Znachor i col·laboradors (2018) van analitzar dades de 36 variables ambientals presos durant 32 anys en un petit embassament de la República Txeca. L'objectiu de la investigació va ser detectar tendències en les característiques climàtiques i biogeoquímiques.
Gairebé totes les variables ambientals van mostrar tendències variables en el temps. També es van identificar reversions de tendències. Per exemple, el carboni orgànic dissolt va mostrar una tendència a créixer linealment de forma contínua.
Aquest estudi també va mostrar un canvi en les tendències a la fi dels anys 80 i durant els 90. Els autors interpreten aquest canvi com una resposta a alguns canvis socioeconòmics ocorreguts a la regió.
Un altre resultat important d'aquest estudi és un canvi en les condicions hidràuliques de la represa ocorregut en 1999. Això va ocórrer després de l'augment de l'volum de retenció de la represa, com a resultat d'una decisió administrativa presa després d'un període de precipitacions intenses.
Aquest exemple mostra com les investigacions en limnologia poden mostrar-nos els efectes de factors socioeconòmics i decisions polítiques sobre el funcionament dels ecosistemes artificials. Al seu torn, aquests poden ajudar-nos a comprendre els efectes sobre ecosistemes naturals.
Investigacions sobre paleolimnologia
La paleolimnologia és l'estudi dels sediments dipositats en els llacs amb l'objectiu de reconstruir la història natural o el canvi de variables ambientals d'un llac o del seu entorn en temps passats. Per a això es recorre a diferents metodologies, com l'anàlisi de microfòssils de diatomees, pol·len o ostràcodes.
Novaes Nascimento i col·laboradors van publicar un article en 2018 sobre una investigació paleobiològica als Andes peruans que reconstrueix la història de l'estany Miski, un petit refugi d'aigua salada situat a 3750 msnm.
Els resultats llançats per l'estratigrafia de carbonat i la comunitat de diatomees fòssils van mostrar una disminució en el nivell de l'estany durant l'Holocè mitjà, però aquest mai es va assecar completament.
La història mostra que el llac Miski ha format part de l'paisatge des fa 12.700 anys, tot i que molts llacs andins de poca profunditat es van assecar.
referències
- Banderes, AG i González, R. (1996). La limnologia, una revisió del concepte. Enginyeria hidràulica a Mèxic, XI (1): 77-84.
- Basavarajappa, SH, Raju, NS i Hosmani, SP (2014) Limnology: A Critical Review. Current World Environment, 9 (3), 741-759.
- Li, J., Brown, ET, Crowe, SA i Katsev, S. (2018). Sediment geochemistry and contributions to carbó and nutrient cycling in a deep meromictic tropical lake: Lake Malawi (East Africa). Journal of Great Lakes Research 44 (6): 1221-1234
- Novaes Nascimento, M., Laurenzi, AG, València, BG, Van, R. i Bush, M. (2018). A 12,700-year history of paleolimnological change from an Andean microrefugium. The Holocene.
- Welsh, PS (1952). Limnology. McGraw Hill. London 538.
- Znachor, P, Nedoma, J, Hejzlar J, seda J, Kopáček J, Boukal D i Mrkvička T. (2018). Multiple long-term trends and trend reversals dominate environmental conditions in a man-made Freshwater reservoir. Science of the Total Environment 624: 24-33.