Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Нижний слой воды в термически расслоенном озере
Bottom layer of water in a thermally stratified lake
Гиполимнион, или подслой, – это плотный нижний слой воды в термически расслоенном озере. Слово "гиполимнион" происходит от λιμνίον. Этот слой расположен ниже термоклины. Как правило, гиполимнион является самым холодным слоем озера летом и самым теплым – зимой, и обычно получает недостаточное количество света для осуществления фотосинтеза.
The hypolimnion or under lake is the dense, bottom layer of water in a thermally stratified lake. The word "hypolimnion" is derived from λιμνίον. It is the layer that lies below the thermocline. Typically the hypolimnion is the coldest layer of a lake in summer, and the warmest layer during winter. and usually receives insufficient irradiance (light) for photosynthesis to occur.
Динамика кислорода
В самых глубоких частях гиполимния часто содержится меньше кислорода, чем в поверхностных водах (т.е. эпилимнии). В то время как кислород обычно может обмениваться между поверхностными водами и атмосферой (т.е. при отсутствии ледяного покрова), донные воды сравнительно изолированы от атмосферного пополнения кислородом. В частности, в периоды термической стратификации газообмен между эпилимнионом и гиполимнионом ограничен разницей в плотности между этими двумя слоями. В результате разложение органического вещества в водной толще и донных отложениях может привести к снижению концентрации кислорода до уровня гипоксии (низкого содержания кислорода) или аноксии (полного отсутствия кислорода). В димиктических, эвтрофических озерах гиполимнион часто находится в состоянии аноксии на протяжении большей части периода стратификации. Однако концентрация кислорода в гиполимнии восстанавливается осенью и в начале зимы во многих умеренных озерах, поскольку перемешивание воды позволяет смешивать богатые кислородом поверхностные воды с обедненными кислородом донными водами. Важно отметить, что аноксические условия в умеренных озерах могут создавать положительную обратную связь, когда аноксия в текущем году приводит к более серьезным и частым случаям аноксии в последующие годы. Аноксия может приводить к высвобождению питательных веществ из донных отложений, что способствует увеличению роста фитопланктона. Увеличение роста фитопланктона, в свою очередь, усиливает разложение, поддерживая снижение концентрации кислорода в гиполимнии. Этот эффект положительной обратной связи получил название "Аноксия порождает аноксию".
The deepest portions of the hypolimnion often have lower oxygen concentrations than the surface waters (i. e., epilimnion). While oxygen can typically exchange between surface waters and the atmosphere (i. e., in the absence of ice cover), bottom waters are comparatively isolated from atmospheric replenishment of oxygen. In particular, during periods of thermal stratification, gas exchange between the epilimnion and hypolimnion is limited by the density difference between these two layers. Consequently, decomposition of organic matter in the water column and sediments can cause oxygen concentrations to decline to the point of hypoxia (low oxygen) or anoxia (no oxygen). In dimictic, eutrophic lakes, the hypolimnion is often anoxic throughout a majority of the stratified period. However, hypolimnetic oxygen concentrations are replenished in the fall and early winter in many temperate lakes, as lake turnover allows mixing of oxic surface waters and anoxic bottom waters. Notably, anoxic conditions in temperate lakes have the potential to create a positive feedback, whereby anoxia during a given year begets increasingly severe and frequent occurrences of anoxia in future years. Anoxia can lead to release of nutrients from sediment, which contribute to increased phytoplankton growth. Increased phytoplankton growth subsequently increases decomposition, perpetuating hypolimnetic oxygen declines. This positive feedback effect has been termed the Anoxia Begets Anoxia feedback.
Гиполиментная аэрация
В эвтрофических озерах, где гиполимнион бескислороден, для насыщения гиполимниона кислородом может применяться гиполимнетическая аэрация. Насыщение системы кислородом посредством аэрации может быть затратным, поскольку требует значительных энергозатрат.
In eutrophic lakes where the hypolimnion is anoxic, hypolimnetic aeration may be used to add oxygen to the hypolimnion. Adding oxygen to the system through aeration can be costly because it requires significant amounts of energy.