Rzeki, jeziora, bagna, wody podziemne - najważniejsze informacje

Jeziora

Jeziora są naturalnymi zbiornikami wodnymi utworzonymi w zagłębieniach terenu. Zajmują one około 1,8% powierzchni lądu. Aby mogło powstać jezioro, muszą byś spełnione takie warunki jak: odpowiednie ukształtowanie terenu, budowa geologiczna, która nie pozwala na ucieczkę wód w głąb, oraz dostawa wody. Jeziora mogą być zasilane wodami rzecznymi, wodami podziemnymi i przez opady. Jeziora, które nie odprowadzają wód drogą powierzchniową, to jeziora bezodpływowe, natomiast takie, z których wody są odprowadzane rzeką lub rzekami, są to jeziora przepływowe. W zależności od okresu czasu, kiedy misa jeziora jest wypełniona wodą, możemy wyróżnić jeziora stałe i okresowe. Przykładami jezior zmieniających swoją powierzchnię i objętość mogą być: Jezioro Czad, którego powierzchnia waha się od 7-22tys.km2, Jezioro Eyre w Australii, którego powierzchnia z prawie 15tys.km2 maleje prawie do 0.

Ponadto możemy mówić o jeziorach słodkowodnych i słonych. Te ostatnie występują w klimatach suchych, gdzie parowanie przewyższa odpływ wody, np.. Morze Martwe (zasolenie do 28%) i Jezioro Czad w Afryce.

Ze względu na genezę powstania jeziora dzielimy na poniższe typy:
1. Tektoniczne – W zagłębieniu powstałym w wyniku ruchów skorupy ziemskiej, w zapadliskach i rowach tektonicznych, np. Titicaca, Niasa, Tanganika, Bajkał, J. Wiktorii, Bałchasz, Alberta.
2. Tektoniczno-polodowcowe – Powstały w zagłębieniach pochodzenia tektonicznego, które potem zostały przemodelowane przez lądolód i wypełnione wodą z topniejącego lądolodu, np. Górne, Ontario, Huron, Michigan, Erie, Eyre, Ładoga, Onega, Watter, Wielkie Niewolnicze, Wielkie Niedźwiedzie.
3. Wulkaniczne – Powstałe w kraterach wygasłych wulkanów lub zaklęśnięciach pół lawowych, np. Albano, Bolsena oraz jeziora na Jawie.
4. Kosmiczne – Powstałe w kraterach meteorytowych, np. Ungare.
5. Krasowe – Powstałe w zagłębieniach po zapadniętych jaskiniach, utworzone przez wody krasowe, np. jeziora w krasie jugosłowiańskim i w Polsce na Olesiu Lubelskim.
6. Nadbrzeżne (przymorskie) – Utworzone na skutek odcięcia zatoki przez mierzeję, np. Sarbsko. Powstanie jezior Łebsko i Gardno jest związane również z podnoszeniem się poziomu wód gruntowych.
7. Reliktowe – Będące pozostałością po morzu lub większym jeziorze, jak również jezioro oddzielone od morza na skutek ruchów tektonicznych lub obniżenia poziomu wody, np. Morze Kaspijskie, J. Aralskie.
8. Polodowcowe – powstałe w zagłębieniach terenu utworzonych przez lodowce i lądolody. Wyróżniamy wśród nich:
- Cyrkowe – Powstałe na miejscu cyrku lodowcowego, np. Czarny Staw i Wielki Staw w Tatrach.
- Rynnowe – Powstałe w rynnie polodowcowej utworzonej na skutek erozji lub eworsji wód płynących pod lodowcem. Przebieg rynien jest najczęściej zgodny lub zbliżony do kierunku poruszania się lodowca, np. Koronowskie, Gopło, Raduński, Ostrzyckie, Wigry, Drawsko, Hańcza.
- Morenowe –Powstałe w wyniku zatamowania wód przez osady moreny czałowej i bocznej, np. Mamry, Śniadrwy, Niegocin, Roś.
- Wytopiskowe, inaczej oczko – Powstałe na skutek wytopienia się brył lodu znajdujących się w obrębie osadów. Stosunkowo niewielkie o średnicy kilkudziesięciu metrów i głębokości do 5m. Często występują na pojezierzach.
9. Meandrowe – Powstałe w dawnej części koryta rzeki.
10. Deltowe – Powstałe w obrębie delty, np. J. Druzno.
11. Wydmowe – Powstałe w obniżeniu powstałym na skutek wywiewania materiału lub w obniżeniu śródwydmowym.
12. antropologiczne – Stworzone przez człowieka, np. Asuańskie, Kariba, Solińskie, Rożnowskie, Goczałkowickie.
W zależności od właściwości wód, a mianowicie składu chemicznego, temperatury, napowietrzenia oraz warunków do rozwoju życia jeziora dzielą się na:
- Eutroficzne, których wody powierzchniowe są bogate w tlen i mineralne substancje odżywcze. Latem mają zielonkawe zabarwienie. Są tu korzystne warunki do rozwoju życia organicznego;
- Dystroficzne, których wody są ubogi w tlen i mineralne substancje odżywcze, natomiast bogate są substancje pochodzące z niezupełnego rozłożenia szczątków organicznych. Często położone są w pobliżu torfowisk i mają brunatny odcień wody i kwaśny odczyn;
- Oligotroficzne, których wody są bogate w tlen, lecz ubogie w związki azotu i fosforu również i w węglany i substancje organiczne. Są często głębokie o kamienistym lub żwirowym dnie, niskiej temperaturze wody i niebieskawym zabarwieniu wody. Są ubogie pod względem flory i fauny.
Największym jeziorem naturalnym jest Morze Kaspijskie o powierzchni 374 tys.km2, następnie Jezioro Górne, Wiktorii i Aralskie. Najgłębszym jeziorem jest Bajkał o głębokości 1741m lub 1620m w zależności od źródła informacji oraz Tanganika – 1435m i Morze Kaspijskie o głębokości 1025m.
Największa ilość jezior występujące na obszarach objętych zlodowaceniami w Europie i Ameryce Północnej.

Z punktu widzenie geologii jeziora są tworem krótkotrwałym. Po powstaniu przeżywają fazę młodości, są to najczęściej jeziora typu oligotroficznego. Wraz z rozwojem w nich życia organicznego wchodzą w wiek dojrzały i najczęściej są jeziorami eutroficznymi. Po tym okresie stają się jeziorami dystroficznymi i przekształcają Sie w bagno i torfowisko. Proces ten polega na zarastaniu i wypełnianiu misy jeziornej szczątkami organizmów żywych oraz osadami mineralnymi, co doprowadza do spłycenia jeziora, a w końcowej fazie do jego zaniku. Szczególnie krótkotrwałym zjawiskiem są jeziora o niedużej głębokości.

Jeziora i sztuczne zbiorniki wodne

Śródlądowe naturalne zbiorniki wodne, których woda nie podlega swobodnej wymianie z wodami wszechoceanu nazywają się jeziorami. Jeziora pokrywają ok. 2,7 mln km.2, tj. około 1,8% powierzchni lądów i stanowią 0,019% ogólnych zasobów hydrosfery. Lokalnie jeziora odgrywają bardzo dużo rolę w przyrodzie i w życiu gospodarczym. Są one ważnymi zbiornikami retencyjnymi, oddziałują na lokalny klimat, stanowią swoiste środowisko życia roślin i zwierząt, dostarczają wody dla celów komunalnych i przemysłowych oraz mają duże walory rekreacyjne. Pochodzenie jezior jest różne. Najogólniej, występowanie jezior wiąże się z nagromadzeniem wód opadowych, rzecznych, niekiedy także podziemnych w tzw. misach jeziornych, będących naturalnymi obniżeniami terenu. Misy jeziorne powstały wskutek działania różnorodnych czynników.

Przyrodnicze i gospodarcze walory jezior spowodowały, że zaczęto budować zapory w celu czasowego zatrzymania wód rzecznych, tworząc w ten sposób sztuczne zbiorniki wodne, zwane również jeziorami zaporowymi. Szczególnie wielki rozmach budowy zapór wystąpił w ostatnim trzydziestoleciu. Sztuczne zbiorniki wodne budowane są dla nawadniania gruntów, zaopatrywania w wodę pitną, a zwłaszcza w celach energetycznych. Do najważniejszych jezior zaporowych nalezą: Nasera w Egipcie, Wolta w Ghanie, Kariba w Zambii: system zbiorników na wołdze, Dnieprze i Kamie oraz Brackie w Rosji: system zbiorników na Missouri, Tennessee, Kolumbii i Kolorado w stanach Zjednoczonych.

Bagna – są to obszary podmokłe z powierzchniową warstwą gruntu okresowo lub stale zatopioną. Tworzą się one nie tylko poprzez zarastanie jezior, lecz także na terenach o wysokim poziomie wód zaskórnych i o utrudnionym ich odpływie. W bagnie zachodzi proces tworzenia się torfu. Możemy je podzielić na torfowiska wysokie, które są zasilane wodami opadowymi, oraz torfowiska niskie zasilane również wodami rzecznymi.

Bagna i mokradła to obszary o trwałym nadmiernym nawilgoceniu, wynikającym z utrudnionego odpływu wód powierzchniowych. Stanowią ważny element powierzchni Ziemi. Bardzo często są pozostałością po jeziorach, płytkich zatokach morskich, korytach rzecznych bądź rozległych deltach. Mogą też powstawać w wyniku procesów krasowych.

Bagna i mokradła są astrefowym elementem środowiska geograficznego. Spotkać je można niemal wszędzie – we wszystkich strefach klimatycznych oraz na wszystkich wysokościach między poziomem morza a strefą wieloletniego śniegu. Istnieją dla nich jednak pewne uprzywilejowane obszary – terasy zalewowe w dolinach rzecznych, pojezierza, rozległe płaskie obszary zbudowane z trudno przepuszczalnych skał, subarktyczne i arktyczne obszary wieloletniej zmarzliny, pobrzeża mórz i oceanów. Ze swą wodną specyfiką bagna i mokradła stanowią pomosty między wodami powierzchniowymi i wodami podziemnymi.

Wody podziemne i ich wykorzystanie gospodarcze

Duża część wody opadowej wsiąka w podłoże. Wsiąkająca woda zatrzymuje się na warstwie nieprzepuszczalnej, wypełnia pory i szczeliny w skałach i tworzy strefę nasyconą (saturacji).

Miąższość strefy nasyconej może wynosić od kilku centymetrów do kilkuset metrów.

Górną granicę strefy nasyconej tworzy zwierciadło wody podziemnej, które podlega wahaniom pod wpływem czynników atmosferycznych (głównie opadów i parowania) oraz poboru wody przez człowieka. Powyżej zwierciadła wody podziemnej występuje strefa nawietrzona (aeracji), w której część porów i szczelin wypełnia powietrze, a część wilgoć gruntowa.

Jeżeli przesiąkanie w głąb gruntu jest niemożliwe lub zbyt powolne wskutek płytkiego zalegania nieprzepuszczalnych warstw skalnych, wówczas woda wypełnia wszystkie pory i szczeliny w płytkiej warstwie gruntu. Taką wodę nazywa się wodą zaskórną. Woda ta utrudnia wzrost wielu roślin i przyczynia się do zakwaszenia gleb. Dla gospodarki ludzkiej woda ta jest tylko częściowo przydatna. Ulega bowiem łatwo zanieczyszczeniu z powierzchni gruntu, odbywają się w niej procesy glinne oraz jest siedliskiem różnych bakterii chorobotwórczych. Zasoby tej wody są bardzo zmienne, a jej temperatura ulega silnym (nawet dobowym) wahaniom. W zimie woda zaskórna zamarza i wyrządza wielkie szkody, m.in. rozsadza fundamenty, niszczy drogi itd.

Jeżeli warstwa wodonośna leży na większej głębokości, to jej wody noszą nazwę wód gruntowych. Wody te odznaczają się małymi wahaniami temperatury i dobrym przefiltrowaniem. Dlatego jest to woda wykorzystywana dla celów pitnych, pozyskana za pomocą różnego rodzaju studni oraz wprost ze źródeł. Źródło to naturalny, ześrodkowany w jednym miejscu wypływ wody podziemnej na powierzchnię terenu. Miejsce, sposób oraz wielkość wypływu wody w źródle zależy głównie od budowy geologicznej i ukształtowania powierzchni terenu. Jeżeli utwory geologiczne mają budowę nieckowatą, a skały nieprzepuszczalne przykrywają warstwę wodonośną, to wody znajdujące się w niej nazywamy artezyjskimi. Obszary zasilania wód artezyjskich, którymi do warstwy wodonośnej przedostają się wody opadowe, znajdują się niekiedy w dużych odległościach i leżą na wyższych poziomach. Powoduje to, że w dnie niecki wody znajdują się pod ciśnieniem hydrosferycznym, a przebicie studni przez górną warstwę nieprzepuszczalną powoduje podniesienie się wody w studni do poziomu, przy którym ciśnienie słupa wody w studni równoważy ciśnienie hydrosferyczne. Studnie, z których woda wypływa samoczynnie na powierzchnię, nazywamy artezyjskimi. Wody artezyjskie mają duże znaczenie gospodarcze w zaopatrywaniu w wodę osiedli oraz nawadnianiu gruntów uprawnych (np. wnętrze Australii, Sahara). Jeżeli podłoże zbudowane jest ze skał litych, nieprzepuszczalnych, wówczas woda w nich może się znajdować jedynie w szczelinach skalnych. W skałach wapiennych i gipsowych woda dostaje się do spękań i szczelin, a znajdujący się w niej dwutlenek węgla połączony z wodą rozpuszcza te skały tworząc zazwyczaj systemy podziemnych kanałów, kominów, jaskiń itp. Wody płynące tymi podziemnymi systemami noszą nazwę krasowych, a wypływając na powierzchnię dają bardzo obfite źródło zwane wywierzyskami. Wody gruntowe nie są nigdy wodami chemicznie czystymi. Zawierają one zawsze pewną ilość rozpuszczonych w sobie składników mineralnych. Jeżeli w 1 litrze wody występuje ponad 1g substancji mineralnych, co nadaje jej wyraźny smak, to wodę tę nazywa się mineralną. Ze względu na skład chemiczny wyróżnia się: solanki – zawierające sól kamienną i sole magnezu; szczawy – zawierające wolny dwutlenek węgla; wody siarkowe – zawierające siarkowodór, siarczki lub siarczany oraz wody radoczynne – zawierające niewielkie ilości pierwiastków promieniotwórczych. Wody mineralne mają bardzo duże znaczenie w lecznictwie, dlatego w miejscach ich występowania rozwinęły się ośrodki uzdrowiskowe. Niektóre wody głębinowe wydostające się na powierzchnię (naturalnie lub sztucznie) mają temperaturę wyższą od średniej rocznej temperatury powietrza danej miejscowości. Wody te nazywa się cieplicami lub termami. Część cieplic równocześnie ma wody mineralne. Cieplice wykorzystuje się w lecznictwie, ogrodnictwie (ogrzewania szklarni), gospodarce komunalnej, niekiedy także w przemyśle, np. w Polsce, w Cieplicach Zdroju w zakładzie przyrodniczym wykorzystuje się wody cieplice fluorkowo-krzemowe o temperaturze 44oC, zaś w Bańskiej Niżnej koło Zakopanego słabo zmineralizowaną wodę o temperaturze 80oC zaczęto ogrzewać domy mieszkalne.

Rzeki – ich znaczenie krajobrazowe i gospodarcze

Wody pochodzące bezpośrednio z opadów atmosferycznych, topniejących śniegów i lodowców oraz ze źródeł, pod wpływem grawitacji spływają w dół tworząc strumienie i rzeki uchodzące do zbiorników wodnych – mórz i jezior.

Wody rzek stanowią znikomą część hydrosfery (ok. 0,0001%), ale są najbardziej ruchliwym jej składnikiem. W ciągu roku rzeki odprowadzają do wszechoceanu 41 tys. km3, tj. około 34 krotnie więcej wody, niż niosą jej w danej chwili (1,2 tys. km3 ). Oznacza to, że woda w rzekach ulega odnowieniu co 10-11 dni. Wody spływając z powierzchni lądów wywierają duży wpływ na modelowanie powierzchni Ziemi. Modelowanie to odbywa się poprzez:
a). żłobienie, czyli erodowanie podłoża,
b). przenoszenie, czyli transport materiału oraz
c). osadzanie (akumulacja) niesionego materiału.

Ponieważ skutki modelowania zależą w głównej mierze od ilości spływającej wody i jej prędkości, zatem rozpatrzymy działalność rzeki w jej biegu górnym, środkowym i dolnym.

W górnym biegu, na terenie górskim, gdzie rzeka ma największy spadek i jej siła niszcząca jest największa, najwyraźniej widoczne jest wcinanie się rzeki w podłoże, czyli erozja wgłębna.

Erozję powoduje bezpośrednie tarcie wody o powierzchnię skały, a szczególnie tarcie wleczonego po dnie rzeki grubego materiału skalnego (bloki skalne, otoczki).
Rzeka erodując pogłębia swoje koryto, a tym samym tworzy lub pogłębią dolinę mającą wyraźne zbocza. W przekroju poprzecznym dolina taka ma kształt litery V. proces erozji wgłębnej nie może się odbywać w nieskończoność, istnieje granica, poniżej której rzeka wciąć się już nie może. Granicę tę nazywa się podstawą erozyjną; dla rzeki głównej jest nią poziom morza, a dla dopływów – poziom rzeki głównej lub innej, do której rozpatrywany dopływ uchodzi. W biegu środkowym maleje spadek rzeki, a wraz z nim siła erozji wgłębnej; wolniej płynąca rzeka nie ma już siły wlec grubego materiału skalnego po dnie koryta, natomiast przesuwa po nim drobniejszy żwir i piasek oraz unosi drobną zawiesinę.

Woda w rzece nie płynie na całej szerokości koryta z jednakową prędkością. Najszybciej płynie w nurcie, który występuje nad najgłębszym miejscem koryta i tam siła erozyjna rzeki jest największa. Nurt rzeczny przeważnie zbacza z prostej drogi raz w jedną, raz w drugą stronę. Woda wyrywa cząstki zwietrzeliny z brzegów koryta, podmywa je, a po przeciwnej stronie, gdzie szybkość spływu wody jest najmniejsza, odkłada transportowany materiał skalny. Koryto rzeki wygina się raz w jedna stronę, raz w drugą stronę. Powstają w ten sposób zakola rzeczne, inaczej meandry. Zakola mają tendencję do powiększania się i do powolnego przesuwania się w dół rzeki. W rezultacie powstaje spłaszczenie dna doliny. Proces poszerzania dna dolin poprzez podmywanie brzegów i podcinanie zboczy nazywa się erozją boczną. Zdarza się, że zwiększa się spadek rzeki w wyniku np. ruchów skorupy ziemskiej, zwiększających różnicę wysokości – obniżających bazę erozyjną lub podnoszących górny odcinek rzeki. Wówczas wzmaga się erozja wgłębna, rzeka wcina swe koryto w dno doliny, a resztki dawnego dna tworzą tarasy rzeczne. Czasem w wyniku ulewnych deszczów lub gwałtownego tajania śniegów zdarzają się powodzie. Wtedy wody rzeczne zalewają całkowicie lub częściowo dno doliny. Wody powierzchniowe ustępując osadzają różne mineralne (przeważnie ilaste) i organiczne substancje, z których powstają aluwialne gleby zwane madami. W biegu dolnym rzeka niesie dużą ilość drobnego materiału, który osadza Sie u ujścia do morza lub jeziora z powodu zaniku siły transportowej. W ten sposób powstaje delta (np. delta Padu, Wołgi, Missisipi). Składany w delcie materiał zagradza ujście rzeki, wobec czego dzieli się ona na liczne ramiona (np. delta Nilu, Gangesu-Brahmaputry).

Jeżeli u ujścia rzeki morze jest głębokie, a jego wody są bardzo ruchliwe, na ogół nie tworzy się delta, lecz ujście lejkowate (np. ujścia Garonny, La Platy). Generalnie erozja rzeczna, transport i akumulacja niesionego materiału powodują urozmaicenie rzeźby terenu oraz obniżenie lądów. Rzeki mają olbrzymie znaczenie dla człowieka. Człowiek od dawna osiedlał się wzdłuż rzek, podróżował rzekami, wykorzystywał wodę w gospodarstwie domowym, łowił w nich ryby. Najstarsze cywilizacje świata powstały nad rzekami; w Egipcie, Mezopotamii, Chinach rozwinęły się dzięki nawadnianiu gruntów. Rzeki odegrały ważną rolę w kolonizowaniu obu Ameryk i Afryki. U ujścia rzek powstały wielkie miasta portowe (np. Rotterdam, Londyn, Nowy Jork, a w Polsce Gdańsk i Szczecin). Nad rzekami zlokalizowane są też stolice wielu krajów, np. Warszawa, Budapeszt, Wiedeń, Paryż, Kair i inne. Współczesne rzeki nadal stanowią ważne drogi transportowe, są źródłem zaopatrzenia w wodę komunalnych urządzeń wodociągowych, przemysłu i rolnictwa. Rzeki odgrywają też znaczną rolę w energetyce i rekreacji.