ZAGA IVANJE EKOSISTEMA KOPNENIH VODA

2. Voda na Zemlji Voda pokriva oko 2/3 Zemljine povr�ine, a njena ukupna kolicina iznosi pribli�no 2x1018 tona ili 1,6 milijardi km3 Mora i okeani zauzimaju oko 71% povr�ine Zemlje, nasuprot kopnu koje zauzima svega 29% u morima i okeanima se nalazi 97% ukupne vode na Zemlji oko 2% vode zamrznuto je u polarnim oblastima ili �zarobljeno u lednicima� svega oko 1% vode se nalazi na kopnu, u atmosferi i �ivim organizmima

5. Znacaj vode za �ive organizme Iako je voda jedno od najjednostavnijih hemijskih jedinjenja, ona je neophodan preduslov postojanja �ivota na planeti Zemlji �ivot je nastao u vodi i u njoj se razvijao milijardama godina Pored mnogih slo�enih prilagodenosti na suvozemne uslove, na kopnu �ivot ne mo�e opstati na mestima gde nema makar i minimalne kolicine vode

6. Znacaj vode za �ive organizme Voda je osnovni gradivni element �ivih bica Tela najveceg broja �ivih organizama sastavljena su od 80-90% vode Voda odr�ava strukturu organizama U procesu fotosinteze voda je jedna od osnovnih komponenti za proizvodnju organskih supstanci Voda je jedna od najznacajnijih neorganskih komponenti ekosistema, kao i jedan od najznacajnijih klimatskih ekolo�kih faktora Osim toga, voda predstavlja neposrednu �ivotnu sredinu za ogroman broj organskih vrsta

7. Znacaj vode za �ive organizme Izuzetno veliki znacaj vode za �ive organizme zasniva se na njenim jedinstvenim fizicko-hemijskim osobinama Voda je idealan medijum za �ivot, jer: je obilna na vecem delu povr�ine Zemlje je odlican rastvarac i medijum u kome se odvijaju hemijski procesi dozvoljava visoke koncentracije molekula koji su neophodni za brze hemijske reakcije svojom fluidno�cu omogucava kretanje organizama

8. Termalne karakteristike vode Voda se odlikuje specificnim termalnim karakteristikama: tecna je u �irokom opsegu temperatura zbog svog velikog toplotnog kapaciteta pru�a otpor promenama temperature brzo provodi toplotu pru�a otpor promenama stanja: mr�njenje zahteva oslobadanje toplote od 333,6 J/g isparavanje zahteva dodavanje toplote od 2441 J/g

9. Termalne karakteristike vode Voda ima i druge neobicne termalne osobine Mnogim supstancama se povecava gustina sa sni�avanjem temperature Do odredene tacke voda takode postaje gu�ca, ali: dosti�e maksimum gustine na 4�C, a sa daljim sni�avanjem temperature pocinje da se �iri nakon mr�njenja nastavlja da se �iri Ova osobina ima izuzetno veliki znacaj za �ivot na Zemlji: dna jezera i okeana se ne mrznu plutajuci sloj leda koji je pokriven snegom obrazuje za�titnu, izolacionu povr�inu

10. Gustina vode Gustina vode (800 puta veca od gustine vazduha) i obezbeduje njenu plovnost Akvaticni organizmi posti�u odgovarajucu gustinu putem: redukcije (ko�tane ribe) ili eliminacije (ajkule) te�kih skeletnih komponenti kori�cenja mehurova za plivanje koji su ispunjeni vazduhom (ribe, biljke) akumulacije lipida

11. Gustina - viskozitet vode usporava kretanje organizama (neki organizmi su aerodinamicni, drugi razvijaju izra�taje koji funkcioni�u kao padobrani)

12. Rastvorene supstance Sve prirodne vode sadr�e rastvorene supstance Zbog polarnosti molekula koji je izgraduju, voda je dobar rastvarac Gotovo sve supstance se do izvesne mere rastvaraju u vodi Gotovo sve vode sadr�e neke rastvorene supstance: apsolutno ciste vode nema u prirodi ki�a (prirodna destilacija) sadr�i rastvorene gasove i minerale u tragovima � ��najcistija prirodna voda�� jezera i reke sadr�e 0,01 � 0,02% rastvorenih mineralnih supstanci okeani sadr�e 3,4% rastvorenih mineralnih supstanci

13. pH vode Normalni opseg pH vrednosti povr�inskih voda je 6-9 Kisele ki�e mogu nekada da snize pH vrednost do 4 Kiselost rastvara minerale voda u krecnjeckim podrucjima je tvrda, sa znacajnom kolicinom Ca2+ i HCO3- jona vecina organizama odr�ava pH vrednosti oko neutralne adaptacije na �ivot izvan ravnote�e sa spoljnim medijumom (visok ili nizak pH) su zahtevne (da bi se bio razlicit potrebne su znatne kolicine energije)

14. Gasovi u vodi Pri uobicajenim pH vrednostima (6-9), rastvorljivost CO2 u vodi je oko 0,03% zapreminski ugljendioksid se brzo prevodi u HCO3-: CO2 + H2O ? H2CO3 ? H+ + HCO3- ovaj proces smanjuje kolicinu rastvorenog CO2, omogucavajuci novim kolicinama CO2 da udu u vodu i dodatno obogate zalihu HCO3- koji je biljkama dostupan za usvajanje U vodi je koncentracija kiseonika ogranicena: malom rastvorljivo�cu ogranicenom difuzijom Ispod granice prodiranja svetlosti, kao i u sedimentima koji su bogati organskim supstancama, nastaju uslovi anaerobije ili anoksije

15. Svetlost Svetlost se u vodenoj sredini, u zavisnosti od dubine, odlikuje smanjenim intenzitetom i izmenjenim kvalitetom

16. Ciklus kru�enja vode u prirodi, hidrolo�ki ciklus Ciklus kru�enja vode u prirodi predstavlja kretanje vode na, u i iznad Zemlje. Voda na planeti je u stalnom kretanju i uvek u drugom agregatnom stanju, od tecnog, preko gasovitog, do cvrstog, i nazad. Ciklus kru�enja vode u prirodi postoji milijardama godina i sav �ivot na Zemlji zavisi upravo od njega.

17. Akvaticni biomi Najveci deo biosfere predstavljaju upravo akvaticni biomi - hidrobiomi Postoje dva osnovna tipa akvaticnih bioma Slatkovodni biomi U slatkovodnim biomima koncentracija soli je obicno manja od 1% Marinski biomi Koncentracija soli je prosecno 3%

18. Slatkovodni biomi Slatkovodni biomi su blisko povezani sa okolnim terestricnim (kopnenim) biomima Slivanje vode niz kopnene mase stvara potoke i reke, a na mestima gde se slivena voda zadr�ava nastaju bare i jezera Karakteristike slatkovodnih bioma direktno zavise od tipa i brzine toka Takode, karakteristike slatkovodnih bioma zavise i od osnovne klimatske zone u kojoj se nalaze

19. Kopnene vode Kopnene vode se mogu klasifikovati na vi�e nacina, npr. prema: - Sadr�aju rastvorenih materija (soli): ? slatke, slane, zaslanjene, mineralne, termalne, termomineralne .... - Poziciji � polo�aju: ? podzemne i povr�inske - Prema kretanju - brzini toka: ? tekuce ? stajace (uslovno !) - Velicini (tekuce): ? potok ? planinska reka ? nizijska reka ? velika nizijska reka - Velicini (stajace): ? lokva ? efemerna bara ? bara ? jezero ? veliko jezero - Statusu nutrijenata - produktivnosti: ? oligotrofne ? mezotrofne ? eutrofne ? distrofne - Prema poreklu: ? prirodne i ve�tacke - Prema du�ini trajanja: ? stalne i povremene

20. Klasifikacija prema toku i velicini Kopnene � povr�inske vode se dele na tekuce / loticke (lotus lat.=spran) i stajace / lenticke (lentus lat.=spor) u tekuce kopnene vode se ubrajaju izvori, potoci (?5 m) i reke u stajace kopnene vode se ubrajaju jezera, bare, mocvare, tresave, ritovi .... (kretanje ipak postoji, primeri �.) Istra�ivanjima kopnenih voda bavi se Limnologija koja se mo�e podeliti na Limnologiju u u�em smislu (izucava jezera i ostale stajace vode) i Potamologiju � nauku o �ivom svetu reka

21. Klasifikacija prema statusu nutrijenata Oligotrofne � nisko produktivne manjak nutrijenata neophodnih biljkama, kolicina fitoplanktona i zooplanktona mala, potro�nja kiseonika mala, voda zasicena rastvorenim kiseonikom cak i pri dnu proces talo�enja je vrlo spor, usporeni su i redukcioni procesi boja vode je plavo-zelena, bistra i obicno su to vode vece dubine Mezotrofne � srednje produktivne izmedu dva tipa (oligotrofne i eutrofne) Eutrofne � visoko produktivne bogate nutrijentima, karakteri�u se visokom produkcijom biomase (intenzivan rast algi), a koncentracija kiseonika je relativno niska, narocito pri dnu biolo�ki i biohemijski procesi su vrlo intenzivni na citavoj dubini, kao i pri dnu, �to dovodi do talo�enja velike kolicine organskih materija (mulja) koji se intenzivno razla�e, pri cemu se tro�i kiseonik boja vode je zelena do mrka, relativno mutna i obicno su to plitke vode Distrofne (=politrofne) � visoko produktivne, ali sa malom razgradnjom organska produkcija relativno visoka, ali nema razgradnje jer nema dovoljno kiseonika pojava intenzivnog talo�enja organskih materija, �to stvara humusni tip jezera boja vode je �uto-mrka, providnost beznacajna, a pH vredost niska (kisela)

22. Tekuce kopnene vode Tekuce vode predstavljaju tip kopnenih voda kod kojih se celokupna vodena masa krece od izvora ka u�cu usled razlike u nadmorskoj visini ovih tacaka Postoji citav niz razlicitih tipova tekucih voda, cesto u okviru istog vodotoka: Reke - pocinju kao izvori�ne vode - transformi�u se u brzotekuce reke - zavr�avaju kao sporotekuce nizijske reke Potoci - manje tekuce vode (do 5 m �irine) Izvori � razliciti .... (sublakustricni, vrulje) Ve�tacki kanali

23. �ivotne zajednice tekucih kopnenih voda Od izvora do u�ca menjaju se brzina toka tip dna temperatura hemijski sastav vode Prema njima se ceo tok reke mo�e podeliti na tri dela Gornji Srednji Donji Jedan od najznacajnijih ekolo�kih faktora tekucih voda je brzina toka vode U gornjim delovima toka, gde je brzina vode najveca, dno je izgradeno od stenja, kamenja i krupnog �ljunka U srednjim delovim toka dno je uglavnom �ljunkovito, a u donjim muljevito, sa puno detritusa

24. �ivotne zajednice tekucih kopnenih voda Temperatura vode u izvori�nom delu reke je tokom cele godine relativno niska i uglavnom stalna Nizvodno su kolebanja temperature sve veca: leti je voda topla, a zimi hladna I prozracnost vode se bitno razlikuje Dok su izvori, planinski potoci i reke u gornjem toku bistri i prozracni do dna, voda u srednjem i donjem toku reke je mutna, a u dubljim delovima reke mo�e vladati gotovo potpuni mrak Usled razlicitih kombinacija ekolo�kih faktora u svakom delu potoka i reka razvijaju se razlicite �ivotne zajednice One sa stani�tem na kome se nalaze obrazuju karakteristicne ekosisteme gornjeg, srednjeg i donjeg toka reke

25. Gornji tok reke Osnovne osobine gornjeg toka reke i potoka su velika brzina vode, dno uglavnom kamenito, ujednacena godi�nja temperatura, dosta rastvorenog kiseonika i veoma prozracna voda U ovom delu reke �ive razlicite vrste silikatnih algi, mahovina, beskicmenjaka i riba Podrucje pastrmke � salmonidne vode, po pravilu

26. Srednji tok reke Osnovne osobine srednjeg toka reke su: umerena brzina vode, �ljunkovito i peskovito dno, veca godi�nja kolebanja temperature, manja prozracnost, manje kiseonika, a vi�e ugljendioksida nego u gornjem toku Podrucje mrene

27. Donji tok reke Osnovne osobine donjeg toka tekucih voda su: mala brzina mutne vode, peskovito ili muljevito dno sa puno detritusa, velika godi�nja kolebanja temperature; ponekad, narocito leti, veoma malo kiseonika Zbog male brzine vode ovde �ive organizmi karakteristicni za stajace vode Na recnom dnu se razvija specificna zajednica recnog bentosa, a u slobodnoj vodi �ivotna zajednica planktona i nektona Podrucje deverike (�arana) - cyprinidne vode, po pravilu

28. Stajace kopnene vode - jezera Prema dubini i karakteristikama dna, stajace vode se dele na jezera, bare i mocvare Jezera su veoma duboke stajace vode koje se prema nacinu postanka dele na: Tektonska ili kotlinska Nastala radom endogenih sila (Ohridsko, Prespansko, Dojransko, Bajkalsko itd.) Erozivna Nastala radom egzogenih sila Erozijom lednika nastala su lednicka (glacijalna) U postglacijalnom periodu u cirkovima se zadr�ala voda i to su cirkna ili gorske oci (Crno, Biogradsko, Livadicko ....)

29. Jezera U preizdubljenim delovima nastala su valovska jezera (Bohinjsko i Bledsko) Radom erozivnih sila nastalo je Palicko (eolsko) � erozija vetra Recna erozivna jezera su u odsecenim recnim meandrima (Obedska bara) Kra�ka su u vrtacama, uvalama i poljima (Skadarsko je nastalo potapanjem kra�kog polja) Pecinska su nastala radom reka ponornica Akumulativna nastala akumulacijom recnog i lednickog materijala (Plavsko; Plitvicka � talo�enje CaCO3 i stvaranje barijera) Ve�tacka Nastala pregradivanjem recnih dolina nasipima i branama (�erdapsko � Dunav; Perucacko � Drina; Pivsko � Piva; )

30. Jezera i bare - razlike Jezera i bare su kopnene vode koje se razlikuju po dubini Jezera su po pravilu duboka U njima se izdvaja obalna zona (litoral), u kojoj ima svetlosti i dubinska zona (profundal), u kojoj vlada mrak Bare su plitke, a po svojim osobinama veoma slicne obalnoj zoni jezera (Bare su ��jezera bez dna��) Zbog toga su �ivotne zajednice obalne zone jezera i bare gotovo istovetne

31. Jezera i bare - razlike Jezera i bare se razlikuju i po temperaturi vode Temperatura vode u bari tokom leta mo�e biti znatno vi�a, a zimi znatno ni�a od temperature jezera Zbog plitkoce vode bare mogu u toku leta potpuno da presu�e, a zimi potpuno da se zalede Za razliku od bara, u jezerima se u toku leta samo mo�e smanjiti nivo vode, a zimi im se mo�e zalediti samo povr�inski deo Zbog vi�ih temperatura, koncentracija O2 u barama mo�e biti znatno ni�a od koncentracije O2 u jezerskoj vodi

32. Jezera - zonacija

34. Jezera - temperatura

35. Oligotrofna jezera

36. Zonacija biljnih zajednica U jezerskim i barskim ekosistemima od obale prema dubljim delovima vode veoma je izra�ena smena �ivotnih zajednica Na obalama gde nivo vode znatno varira, prote�e se zona visokih amfibijskih biljaka, ciji se korenovi i donji deo stabla nalaze u vodi, a gornji deo u vazdu�noj sredini U dubljim delovima vode javlja se zona plutajucih biljaka, koje se najvecim delom nalaze ispod povr�ine vode, a samo listovi plutaju na povr�ini U najdubljim delovima vodenog basena nalazi se zona podvodnih biljaka, koje su potpuno potopljene u vodu

37. Zona visokih amfibijskih biljaka

38. Zona plutajucih biljaka

39. Zona podvodnih biljaka

40. Zajednica �ivotinja �ivotinjske zajednice bara i jezera su veoma raznovrsne Iako izuzetno veliki broj �ivotinja �ivi u ovim ekosistemima, moguce je uociti tri grupe koje se veoma razlikuju po svojim potrebama i navikama Prvu grupu cine prave vodene �ivotinje, koje citav �ivot provode u vodi (hidra, barski pu�, jezerska pastrmka) Ponekad se mogu naci i na suvom, ali samo u trenucima kada se voda povremeno povuce i kada one na kopnu prelaze u stanje mirovanja Drugu grupu sacinjavaju takozvane amfibijske �ivotinje, koje se radaju u vodi u kojoj provode jedan deo �ivota kao vodeni organizmi (larve komarca, �abe, mrmoljci) Posle toga izlaze na kopno, gde drugi deo �ivota provode kao prave kopnene �ivotinje Trecu grupu sacinjavaju kopnene �ivotinje, koje �ive i koje se razmno�avaju na kopnu, a hranu nalaze gotovo iskljucivo u vodenoj sredini (barska kornjaca, belou�ka, caplje) Zbog toga ove kopnene �ivotinje stalno nalazimo pored bara i jezera, pa ih ukljucujemo u zajednicu vodenih ekosistema

41. Mocvare Mocvare su veoma vla�ni delovi kopna, na kojima se plitka voda zadr�ava kraci ili du�i period u toku godine Mocvare nastaju na mestima gde su ranije bila jezera i bare, kao i na meandrima reka koje su promenile tok One predstavljaju jednu od faza u prirodnoj sukcesiji od vodenih prema kopnenim ekosistemima S obzirom da mocvare predstavljaju stani�ta koja su u jednom periodu godine prekrivena vodom, a u drugom periodu potpuno suva, one predstavljaju prelaz izmedu vodenih i kopnenih ekosistema Na dnu mocvara nalazi se treset Treset predstavlja prvu fazu degradacije organskih ostataka biljnih delova koji se nisu mogli u potpunosti razgraditi zbog smanjene koncentracije kiseonika u podlozi Prema izgledu i osobinama treseta, razlikuju se niske i visoke mocvare

42. Niske mocvare �ivotna zajednica niskih mocvara je slicna �ivotnoj zajednici bara Niske mocvare su udubljene, pa je tresetna podloga du�e ili krace vreme prekrivena vodom U njima su najzastupljenije visoke amfibijske biljke, sa veoma bogatim naseljem najrazlicitijih ptica mocvarica

43. Visoke mocvare Visoke mocvare, po pravilu, nastaju u planinskim krajevima i imaju specificne �ivotne zajednice Visoke mocvare imaju ispupceni oblik, koji nastaje stalnim rastom tresetnh mahovina Voda se na povr�ini visokih mocvara pojavljuje i zadr�ava samo po obodu, dok je centralni ispupceni deo gotovo uvek izvan vode U njima dominiraju bele tresetne mahovine (Sphagnum sp.) U ovim zajednicama je cest i beli bor, �to ukazuje na prelazni karakter ovih stani�ta

45. Kontaminacija voda (engl. Contamination) - promena sastava voda koja nastaje uno�enjem, ispu�tanjem ili odlaganjem hranjivih i drugih materija, uticanjem energije ili drugih uzrocnika, u kolicini kojom se menjaju korisna svojstva voda, pogor�ava stanje vodenih ekosistema i ogranicava namenska upotreba voda. Zagadenje voda (engl. Pollution) je kontaminacija veceg intenziteta koje nastaje uno�enjem, ispu�tanjem ili odlaganjem u vode opasnih materija, energije ili drugih uzrocnika u kolicinama, odnosno koncentraciji iznad dozvoljenih granicnih vrednosti, cime se dovode u opasnost �ivot i zdravlje ljudi i stanje okoline ili usled kojeg mogu nastupiti poremecaji u drugim podrucjima.

46. Oblici zagadivanja vodenih ekosistema Hemijsko (organske i neorganske materije - te�ki metali, pesticidi, nafta, mineralne soli); Biolo�ko - uno�enje alohtonih (stranih, cesto invazivnih vrsta); Fizicko (cvrsti otpad, toplota, buka, vibracije); Vizuelno zagadenje (betoniranje obale .....) Radioaktivno;

47. Uticaj hemijskih � nerazgradivih materija na organizme, zajednice i ekosisteme � VEOMA OPASNO zagadujuce materije se koncentri�u u telima organizama u lancima ishrane (proces bioakumulacije) ? fitoplankton ? zooplankton ? ribe ? ptice ? covek uticaj pojedinih zagadujucih materija mo�e se manifestovati na velikim prostorima i u dugom vremenskom periodu (primeri: pomor pataka u SAD (DDT), pesticidi u masnom tkivu pingvina na Antarktiku) negativan uticaj ne samo na jedinke vec na citave zajednice i ekosisteme

50. dotokom dubriva (obicno ki�om) iz agroekosistema (dubriva su bogata fosfatima i nitratima, koji su inace ogranicavajuci faktor bujanja �ivota u vodi. Uz vi�ak ovih soli, biljke, posebno alge, pocinju da bujaju) dotokom deterd�enata (kanalizacionim vodama), koji takodje obiluju fosfatima i nitratima bujanje algi prati i povecanje broja uginulih algi, koje razla�u saprofiti pri cemu tro�e kiseonik. Procesi redukcije preuzimaju dominaciju, O2 se naglo i brzo tro�i �to dovodi do umiranja = gu�enja i masovnog pomora vodenih organizama U uslovima smanjene koncentracije kiseonika ili cak, anaerobnim uslovima i samo razlaganje nece biti potpuno, pa se stvaraju produkti razlaganja koji vodi daju lo� ukus, neprijatan miris i uop�te lo�iji kvalitet.

51. Takva voda ne mo�e da se koristi za pice i mo�e izazvati uginuce stoke, ako se koristi kao pojilo. Osim promene u kvalitetu vode, menja se i sastav vrsta. One koje su prilagodene �ivotu u cistoj vodi zamenjuju druge, kojima odgovaraju novonastali uslovi. Po uginucu nekih vrsta algi u vodu dospevaju tzv. endotoksini koji su po hemijskom sastavu alkaloidi, ciklicni polipeptidi ili kompleksnija hemijska jedinjenja koja se medusobno razlikuju u pogledu fiziolo�ke aktivnosti. Zavr�na � vidljiva slika procesa eutrofizacije je pojava �CVETANJA VODE� S obzirom na dugorocnost posledica, eutrofikacija je jedan od najznacajnijih negativnih trendova u vezi sa vodama. Cak i ogromna jezera mogu postati mrtva (npr. Jezero IRI) Kod nas � Palicko jezero, Savsko jezero ......