Hüdrobioloogia 2015 Mahukas kokkuvõte eksamiks (0)

Hüdrobioloogia- vee-enanikke uuriv teadus (sellesse võivad kuuluda ka veekogud ise koos oma tekkeloo ja tüpoloogiaga). Aga meie loengu tähenduses oli see- vee-elanike elupaigad ja eluavaldused .
Hüdrosfäär-veekogud. See on vee-elanike e. hüdrobiontide asulaks.
Maa pindala on 510 miljonit km2, sellest 362 miljonit km2 ehk 71% on veega kaetud ja kuulub hüdrosfääri. Kui arvestada ka veel põhjavett, katab hüdrosfäär peaaegu kogu maa pindalaga võrdse ala.
Maa veest 99,5% e. 1,6 miljardit km3 asub ookeanis, ülejäänud jaganueb pinna- ja põhjavete vahel enam-vähem pooleks. Suurema osa pinnavetest moodustab mandrijää.
Üldise hüdrobioloogia naaberteadused:
a)rakendushüdrobioloogia (nt. kalandus , joogi- ja reovee puhastamine, veetransport , riisikasvatus, mürgised vetikad jm liigid, veekogu seisundi hindaminevesiehitused jm)
b)süstemaatika
c)morfoloogia (välisehitus)
d)anatoomia ( siseehitus )
e)füsioloogia(talitus)
f)biogeograafia (organismide levik Maal)
g)limnoloogia, okeanoloogia, potamoloogia- erinevad veekogud (järveteadus, ookean,jõgi)
h)hüdrokeemia- vee lisandite uurimine
i)hüdrogeoloogia- veealune geoloogia
Vee-elanikke mõjutavad tegurid:
a)keemilis-füüsikalised e. abiootilised
b)biootilised, sh inimmõjulised e. antropogeensed
Stenobiondid- võimelised elama AINULT mingi faktori kitsas vahemikus (nt. korallid kõval põhjal soojas ja soolases vees; hukutav on neile nii mudastumine, ilma jahenemine kui ka tugev vihmasadu).
Eurübiondid- võimelised elama mingi faktori LAIAS VAHEMIKUS (nt. vesikakand- nii voolu- kui seisuvetes, väikestes allikates kui ka peipsi järves).
Ubikvistid- eriti eurübiontsed liigid (sageli tulnukad teistest maailmajagudest; sageli võimelised elama väga väheses vees- nt. pilliroog ).
Nt. temp. Suhtes stenotermne (külmas vees)- jõeforell; eurütermne (nii soojas kui külmas)- ahven . Soolsuse suhtes stenohaliinne (ei esine meres)- järvekarp; eurühaliinne (nii magevetes kui ka Balti meres)- keeristigu.
-fiilsed e. –fiilid (midagi eelistavad liigid)- nt. termo -, krüo-, halo-, reofiilid (sooja-, külma-, soola-, voolulembesed liigid).
-foobsed e. –foobid (midagi vältivad)
-biondid (ainult mingites kindlates tingimustes elavad),nt. hüdrobiondid (vees), termobiondid.
Mõned liigid (nt. harilik mudatupp) elavad näiliselt äärmustes tingimustes- solgistes jõgedes, järvede hapnikuvaeses sügavas vees jne, see näitab, et nad ei talu teiste liikide konkurentsi ja lepivad seetõttuka kehvemate abiootilisete tingimustega.
Mõned liigid ( siirdekalad ) rändavad elu jooksul mitmekesistes tingimustes (lõhe nt).
Elupaigad veekogudes:
a) PELAGIAAL ( veekiht )
b)BENTAAL(veepõhi)
Pelagiaali tähtsamad eluvormid :
a) plankton e. hõljum(inimsilmale suurenduseta nähtamatu elustik ,kuigi seal aktiivseid ujujaid)
b) nekton (suured nähtavad aktiivselt liikuvad olendid)
c) neuston (vee pindkihiga seotud olendid, nt. liuskurid)
d)seston=plankton+trüpton e. vees hõljuvad muud osakesed (lagunenud organimsid, liiv, savi)
Bentaali tähtsamad eluvormid:
a) infauna : sette sees (surusääsklase vastne )
b)epifauna:põhja pinnal või taimedel (ühepäevikulise vastne)
sessiilsed (kinnitunud); rändkarbid- sessiilsed molluskid
vagiilsed (liikuvad)
Amfibiondid- elavad vees kas ajuti (konnad, vesilikud , mudahüpikud, kobras, veelinnud ) või pidevalt, kuid osa kehast on veest väljas (nt kaldaveetaimed pilliroog ja tarnad).
Heterotoopsed- osa elutsüklist vees, osa kuival (putukad). Nt. ühepäevik.
Veekogude üldjaotus:
a)Ookean (keskm sügavus 3760 m, suurim 11035 m Mariaani süvik), mered , lahed
b) Siseveed ( järved , soolajärved, jõed , väikeveekogud, sood jne)
c) Põhjaveed
Läänemeri - 420 000 km2, Landsorti süvik 490 m.
Batüaal on maailmamere ökoloogiline sügavusvöönd, bentaali osa.See asub merepõhja sügavusel 500...1000 (3000) m? Geomorfoloogilisest aspektist vaadatuna asub see bentaali osa maailmamere mandrinõlval.Batüaali ei ulatu valgus ning seetõttu puudub seal ka floora . Batüaali kohal lasuvat veemassiivi nimetatakse batüpelagiaaliks.
Litoraal on ookeanide, merede , järvede jt veekogude bentaali ökoloogiline sügavusvöönd, mis üldiselt hõlmab ranniku- (kalda-) piirkonna, kus kasvab fütobentos ehk põhjataimestik.Kaldavööde siis pm????
Neriitiline vöönd (ka neriitiline pelagiaal, neriitiline ala) on maailmamere ökoloogiline horisontaalne sügavusvöönd, mis ulatub mõõnavee alapiirist mandrilava ääreni (umbes 200 m sügavuseni).
Veekogud vastavalt vee vahetumise kiirusele: vooluveed e. lootilised (liikumine tulenev raskusjõust, kõrguste vahest, tekib jõeoru põhja säng ) ja seisuveed e. lentilised.
Lootiline tsoon järvedes ja meredes- murdlainetuse mõju all olev litoraali osa.
Suurvee ajal väljub vesi sängist ja ujutab üle luha e. lammi (madalad kaldaalad 2 pool sängi).
Eestis on üle 700 jõge-oja, veerohkeim on Narva jõgi, Euroopas Volga ja maailmas Amazonas. Eesti pikim jõgi Võhandu, Euroopas Volga, maailmas Niilus .
Bentaali osad vooluvetes: kärestik e. lotaal; võrendik (veevoolu uuristatud sügav koht) e. lentaal; kaldaserv e. ripaal; keskosa e. mediaal. Käär e. meander .
Järved nõo tekke järgi:
a)tektoonilised (maakooretekkelised)
b)karstilised (põhjaveetekkelised)
c)jäätekkelised järved(Eestis enamik)
d)rabalaukad
1304 üle 1 ha suurust jõge Eestis, 20 000 rabalaugast. Peipsi pindala 3509 km2. Üle 1 km2 on 45 järve. Kaspia maailmas suurim, Euroopas Laadoga . Sügavaim Rõuge Suurjärv 38 m, maailmas sügavam Baikal. 13 järve on meil sügavamad kui 25 m, 80% on alla 4m.
Kihistunud järve pelagiaal:
a)Epilimnion e. segunev kiht (kihistunud veekogu kõige pealmine kiht)
b)Metalimnion e. hüppekiht e. termokliin (hapniku puhul oksükliin)
c)Hüpolimnion e. segunemata kiht
Bentaali jaotus järvedes: litoraal (kuni 1m), sublitoraal, profundaal.
Sood- taimedega täituvad tekkivad või kaduvad veekogud, milles toimub turba moodustumine. Võrdluseks- järvedes toimub mudastumine. Madalsood- toituvad põhjavetest, siirdesood , rabad (toituvad sademetest, taimedest suurema osa moodustab turbasammal).
Veehoidlad EI OLE JÄRVED, vaid rikutud jõeosad. Jõgede paisutamisel tekkinud, hüdroenergia saamiseks, laevateede pikendamiseks, niisutuseks ja joogiveeks, puhkemajanduseks.Neil on sageli suur pidaala, kuid väike sügavus (v.a endises jõesängis).Veetaseme kõikumine mõjub elustikule halvasti.
Elupaikadelt jõgede ja järvede vahepealsed.Piklikus on kõige järvelisem paisueelne osa, ümarad on peaaegu täiesti järve moodi.
Põhjaveed- maa all puudub vagus, temperatuur ühtlane, hapnikku vähe.
HÜDROBIOLOOGIDE TÖÖMEETODID JA VAHENDID
a) kvalitatiivsed (vanuseline ja liigiline koosseis)
b) kvantitatiivsed (arvukuse, biomassi või energiahulga hindamine kindlalt pindalalt või ruumalast)
Kohtamus: kui paljudes proovides esineb (% kõigi proovide arvust).
Batomeeter- tööriist pelagiaalis vee ja planktoni kogumiseks. Planktonvõrk. Traal
Bentaalis- põhjaammutid, põhjaloomade kahv, sõel ja purgid .
Hüdrobioloogia ajaloost: Teaduse tähenduses alles 19. saj lõpust.
Põhjused:
*kalade ja vaalade tööndusliku varude vähenemine põhjapoolkeral
*veekogude reostumine ( solk kallati linnades otse jõkke)
1872- Napoli merebioloogiajaam
1876- Newport merebioloogiajaam USA-s
1890- Järvedele Plönis (Saksamaa)
Eesti hüdrobioloogia rajajad:
Max von zur Mühlen (1850-1918). Uurinud pangodi , Keeri, Saadjärve, Rõuge järvi. 1905- LUSi juures järvekomisjon jne.
Guido Schneider (1866-1948). Uurinud kalade anatoomiat ja kalandust.
Heinrich Riikoja ( 1891 -1988). Saadjärve, hiljem paljude väikejärvede ja Emajõe uurimine. Eestikeelse hüdrobioloogia rajaja.
Neeme Mikelsaar. Uurinud Eesti kalu ja kalandust nii mere kui magevetes. Võrtsjärve Limnoloogiajaama asutaja ja esimene juht.
SOOLSUS
Lahustunud mineraalsete ainete hulka vees e. ioonide summat nimetatakse siseveekogude puhul mineraalsuseks, mere- ja riimvete puhul soolsuseks (mõõdeti kaua promillides). Mg/l.
Merevees on ioonvahekord väga püsib, piisab kloriidede hulga mõõtmises ja selle korrutamisest nn kloorarvuga (1,807). Eesti siseveekogude mineraalsuse määravad Ca++ ja HCO3 -. Soolaroos- ioonkoostise graafiline väljendus .
4 põhikatiooni:

• Kaltsium Ca2+
  
• Magneesium Mg2+
  
• Naatrium Na+
  
• Kaalium K+
  

4 põhianiooni:

• Vesinikkarbonaat HCO3-
  
• Karbonaat CO32 -
  
• Sulfaat SO42 -
  
• Kloriid Cl-
  

Konservatiivsete ioonide (Mg2+, Na+, K+ ja Cl-) hulk veekogus ületab väga tugevasti nende bioloogilise tarbe ja nende kontsentratsioon vees on seetõttu sesoonselt vähemuutuv (mõjutab pH muutuse kaudu)
Dünaamiliste ioonide (Ca2+, HCO3-, CO32-, SO42-) kontsentratsioon vees on elustiku poolt nimetamisväärselt mõjutatav.
Mageveed 500 g/l ( surnumeri ?)
Maailma magevete keskmine(mahu järgi) mineralisatsioon on 120 mg*l-1
Mineraalainete sisaldus Eesti järvedes on vahemikus 5-460 mg/l. Mereäärsetes riimveelistes järvedes võib ulatuda 3 000 mg/l. Moreenpinnasel paiknevates järvedes 200-350, sama Põhja-Eestis. Tõrva, Valga, Misso ümbruses liivasesl pinnasel 50-120.
Põhiioonid

• Karbonaadid * Kaltsium
  

• Sulfaadid ................*Magneesium
  
• Kloriidid *Naatrium
  

*Kaalium
Karbonaatse puhversüsteemi moodustavad nõrk hape ja tema sool. Puhverdussüsteem põhineb küll karbonaatsel tasakaalul, kuid puhverdusvõime määrab Ca hulk?
Aluselisus:

• Vee pH muutusi takistava puhverdusvõime iseloomustamiseks
  
• kuna ta väljendab happe kogust, mis on vajalik pH langetamiseks teatud väärtuseni
  
• Iseloomustab mineraalse süsiniku hulka vees (soolajärved aafrikas...)
  

Hapestumise mõju elustikule:

• Fütoplanktonis asenduvad väikesed vormid suurematega
  
• Enamus vetikaid kasutab fotosünteesil süsiniku allikana HCO3- iooni. Võime kasutada vaba CO2 või karbonaatiooni on vähestel vetikarühmadel.
  
• Vete hapestumisel ( happevihmad ) muutub vetikakoosluse liigiline koosseis. Võimust võtab tativetikas. Biomass langeb - läbipaistvus suureneb (vesi katsudes libe, limane ). Levib kergelt pruunides vetes, happelises ja org aine rikkas.
  
• Kaovad vesikirbulised (ei suuda koorikut moodustada, see on kala põhitoit)
  
• Kõrgem taimestik (luga - Juncus) ja turbasamblad pääsevad võimule
  
• Kaovad vähid jt. vähilaadsed, limused , kalad ( angerjas kõige taluvam nii soolsuse kui happe suhtes) paljud putukavastsed
  
• Väga vastupidavad on klaasiksääse Chaoborus vastsed
  
• Suurenenud Al ja teiste metallide sisaldus mõjutab paljunemist ja suremust (ka muldades kahju taimedele)
  

Kaltsiumi kui mikroelementi vajavad oma ainevahetuses kõrgemad taimed ja rohevetikad . Teistel vetikarühmadel ei ole kaltsiumivajadus otseselt tõestatud. Loomade hulgas on kaltsiumist sõltuvad eelkõige koorikloomad ja limused, kes vajavad seda koostisosana oma välisskeleti ülesehitamiseks.
Kalgiveelistes järvedes ilmneb Ca tugev sesoonne muutlikkus, mis on seotud tema suvise väljasadenemisega CaCO3 kujul. Väljasadenemise põhjuseks on vetikate fotosünteesist tingitud pH tõus ja karbonaatse puhversüsteemi rakendumine.
Pehmeveelistes sisaldus alla küllastustaset, vajadus väike.
Magneesium on kesksel kohal klorofülli molekuli porfüriini tuumas. Mg sisaldus vees ületab reeglina oluliselt tema bioloogilist tarvet.
Karedust põhjustavad katioonid, mis moodustavad seebiga lahustumatuid ühendeid. Ca ja Mg on peamised kareduse tekitajad siseveekogudes. Mööduv e. karbonaatne karedus ja püsiv karedus, mida põhjustavad kahevalentsete katioonide sulfaadid ja kloriidid.

• Üldkaredust mõõdetakse kui Ca+Mg
  
• Karedus ? aluselisus
  

Sulfaadid Lähevad käiku, kui lõpeb hapnik. Sulfaate redutseerivad bakterid kasutavad sulfaate elektronide aktseptorina org. ainete oksüdeerimisel anaer. Tingimustes. Mädamunahais.
Kloriidsed veed levivad ariidses kliimas. Parasvöötmes ei ole domineerivad, v.a. mõnedes merelise tekkega järvedes. Kloriide leidub rohkesti olmereovees (inimkaasleja ioon ) Kontsentratsioon Eesti pinnavetes mitmekordistus 1980-ndatel aastatel. Kloriidid mõjutavad organismide osmoregulatsiooni, kuid ainevahetuslik tarve nende järele on tühine ega muuda kloriidide sesoonset dünaamikat.
N ja K. Naatriumivajadus on tõestatud vähestel taimedel. Nimetamisväärne on see vaid mõnedel sinivetikatel. Olulisel kohal osmoregulatsioonil. Na+ Cl- PO43 - ja SO42- "inimkaaslejad" ioonid . Veekogudes ületab Na ja K sisaldus reeglina oluliselt tema bioloogilist tarvet. Na ja K võivad domineerida:

• pehmeveelistes järvedes mereliste sademete mõjualal
  
• merega otseselt seotud järvedes
  
• soolajärvedes.
  

Siseveekogude mineraalsuse kujunemine:
Kolm põhiprotsessi:
- väljauhtumine pinnasest
- sadenemine ja väljapesemine atmosfäärist
- sademete ja aurustumise vahekord
Oligotroofsed järved levivad graniitaluspõhjal (pehmeveelised) või liivastel aladel ja on reeglina väikese valglaga, ( kurtna järvestikus).
Düstroofsed järved kujunevad rabamaastikus, kus turvas isoleerib mineraalse pinnase(orgaanikarikkad),
Kõrgema troofsusega järvede valgla on enamasti suur ja hõlmab rikka mineraalse koostisega pinnaseid (Eestis palju).
SO2 ja NOx reageerivad õhuniiskusega ja on sel teel happeliste sademete allikaks.
Araali meri- Muutused veebilansis tõid kaasa soolsuse kasvu 9 ¹ 30 g/l. Kui järve ümber hakati kasvatama puuvilla ja vesi läks põllu niisutamiseks, vesi kadus , aurustus ja järv hakkas kokku kuivama.
Soolased veekogud:
1. meri
2. epikontinentaalsed veed - sise- ja ranniku veekogud, millel käesoleval ajal puudub merevee juurdevool.
3. riimveed, kus merevesi seguneb magedaga (estuaarid).
Soolajärved nt. Saksamaal, Poolas, Suurbritannaias, Austrias (maa-alustest soolaallikatest toituvad), Hispaanias ja Austrias- suurenenud aurumise tõttu. Kanadas ja USAs.
Surnumeri. Soolsus kasvanud 100 aasta jooksul 200 à 340 g/l. Omapära seisneb suures broomi sisalduses (5,3 g/l).
Evaporiidid - setted , kus väljasadenenud soolade kontsentratsioon kõrge.
Org ained kipuvad akumuleeruma kuna halofiilsed mikroorganismid ei ole võimelised neid oksüdeerima. See vöib seletada naftamaardlate ja evaporiitide sagedast koosesinemist.
Surnumeres on selliseks org. aine rikkaks evaporiidiks asfaltiit, mida kasutati kütteks. Vöib pöhjast üles kerkida mitmetonniste blokkidena. Varem arvati, et naftast tekkinud, kuid on pigem nafta moodustumise algetapp.
Elutingimused soolajärvedes:

• pH põhjal nii happelisi kui aluselisi ( sooda järved, pH 11). Viimased tavalisemad ja rikkama elustikuga.
  
• Hapniku lahustuvus väheneb soolsuse tõustes. Küllastuskontsentratsioon magevees 0 kraadil 14 mg/l, kui soolsus on 260 ppt langeb kuni 2 mg/l.
  
• Valgustingimused head. Punase värvuse võivad anda bakterid, rohevetikas Dunaliella, aga ka zooplankton
  Soolsuse tõustes väheneb bioloogiline mitmekesisus , kuigi keskmiselt soolastes järvedes võib olla elustik suhteliselt rikkalik.
  

Tsüanobakter Spirulina looduslik levila Kesk- ja Ida-Aafrikas ning Mehhikos , S. platensis ja S. maxima on olulised oma körge proteiinisisalduse poolest. Ei vaja magedat vett, seob CO2.
Hüpo - ja mesohallinsetes järvedes on köige arvukamad ränivetikad. Kõige soolataluvam liik on ülemaailmse levikuga Dunaliella parva. Talub 20-350 g/l. Paljudes hüperhaliinsetes järvedes ainus fotosünteesiv organism. Makrovetikatest on tavalised mändvetiktaimed (kuni mööduka soolsuseni