Hydrologie und Geomorphologie: Flüsse, Seen, Grundwasser, Gletscher

Typologie der Flüsse

• 1. Eingeschnittene Flüsse

  Typische Merkmale: große Erosionskraft, starke Neigung und hohe Fließgeschwindigkeit im Oberlauf.

• 2. Gerade Flüsse

  Relativ selten. Kiesbettflüsse mit ausreichender Kapazität und Sedimenttransport.

• 3. Verzweigte Flüsse

  Flüsse mit hohem Sedimenttransport. Sie haben sehr breite Kanäle im Verhältnis zu ihrer Tiefe. Typisch in abgeholzten Gebieten.

• 4. Mäandrierende Flüsse

  Kurvige Flüsse mit geringem Gefälle, die Erosion und Sedimentation aufweisen.

Seen

Seen sind Teil des kontinentalen Entwässerungssystems. Wasser, das auf seinem Weg zum Meer oder ins Landesinnere an verschiedenen Hindernissen gestoppt wird, bildet Gewässer, die ähnliche Bewegungen und eine wichtige natürliche Funktion haben. In Seen entwickelt sich eine reichere Tier- und Pflanzenwelt als in Flüssen, was auf das ruhigere Wasser zurückzuführen ist.

Die Wasserbewegungen in Seen ähneln denen der Ozeane; Wind erzeugt Wellen in den größten Seen. Auch Gezeiten, sogenannte Seiches, entstehen durch die Anziehungskraft von Mond und Sonne.

In Seen fließt Wasser in Richtung des Abflusses, der ober- oder unterirdisch sein kann, wenn Wasser durch einen Spalt oder eine unterirdische Öffnung entweicht. Seen regulieren die Temperatur in ihrer Umgebung wie Thermostate und beeinflussen auch die Flüsse, die aus ihnen entstehen können. Sie befeuchten die Atmosphäre und beeinflussen die Niederschlagsmenge. In Seen lagern sich organische und anorganische Mineralien ab. Der Mensch hat Seen genutzt, um Landwirtschaft zu betreiben, zu kommunizieren, sich zu erholen und sie als ständige Wasserquellen zu erhalten. Daher wurden auch künstliche Seen angelegt.

Seen werden durch Flüsse, Regen, Schneeschmelze und Grundwasser gespeist. Es gibt jedoch mittel- und langfristige Schwankungen im Wasserstand der Seen, sodass der Pegel über die Jahre steigt oder sinkt, je nachdem, wie viel Wasser sie erhalten und wie schnell es abfließt. Wenn ein See schneller Wasser verliert, als er gewinnt, neigt er dazu, zu versalzen und sein Niveau zu senken, bis er in einigen Fällen austrocknet.

Die Limnologie

Etymologie

„Limnos“ bedeutet: Moor, Teich oder See.

Definitionen der Limnologie

• Forel (1892): Meereskunde der Seen.
• SIL (1922): Wissenschaft, die sich mit der Untersuchung von Binnengewässern als Ganzes befasst.
• González Bernáldez (1969): Wissenschaft, die kontinentale aquatische Ökosysteme untersucht.
• Odum (1971): Studium der Struktur und Funktion der aquatischen Binnenschifffahrtsökosysteme.
• Wetzel (1975): Die Limnologie ist im Großen und Ganzen das Studium der funktionellen Reaktionen und der Produktivität von Süßwasser-Lebensgemeinschaften in Bezug auf die physikalischen, chemischen und biotischen Umweltfaktoren.
• Cole (1988): Ein Segment der Gewässerökologie.
• Margalef (1983): Ökologie der Meere.
• Edmonson (1991): Studium der Seen als sehr komplexe Systeme, das die Multidisziplinarität hervorhebt.
• Horne & Goldman (1994): Weisen darauf hin, dass auch Binnensalzgewässer Teil der Limnologie sind, insbesondere im trockenen Westen Amerikas.
• Wetzel (2001): Betont aus der Sicht des Energieflusses die physikalische und chemische Limnologie. Im Wesentlichen unterscheidet sich die Definition der Limnologie nicht von der im Jahr 1922 angenommenen: die Untersuchung von Binnengewässern, einschließlich aller Arten von Systemen wie Seen, Flüssen und Feuchtgebieten.

See-Ökosysteme

Im Grunde beschreibt dies die vertikale Struktur eines Sees. Die Trennung zwischen Epilimnion (obere Schicht) und Hypolimnion (untere Schicht) erfolgt durch eine Übergangszone, die als Sprungschicht bezeichnet wird. In dieser Schicht ändert sich die Wassertemperatur rasch mit der Tiefe. Dies führt zu einer Schichtung des Gewässers: Das Epilimnion ist durchmischt, hat eine höhere Temperatur und eine geringere Dichte als das Hypolimnion.

Austrocknung von Seen

Die Gründe für die Austrocknung von Seen sind:

• 1. Hebung des Kontinents

  Wenn sich die kontinentale Ebene hebt, fließt Wasser schneller aus dem See ab.

• 2. Abholzung

  Eine weitere Ursache für den Wasserverlust von Seen ist die Entwaldung. Das Verschwinden von Bäumen, die Feuchtigkeit speichern, führt zu einer Abnahme der Luftfeuchtigkeit in der Umgebung und damit zu weniger Regen. Feuchtigkeit wirkt wie ein Netz, das den Wind verlangsamt und Feuchtigkeit zurückhält, wodurch sich Wolken bilden und Regen entsteht. Ohne Bäume oder ausreichende Luftfeuchtigkeit zieht der Wind jedoch ungehindert durch, ohne Wolken zu erzeugen.

• 3. Bildung von Rissen

  Seen verlieren auch Wasser, wenn sich Risse in ihrem Bett bilden. Dies kann durch Denudation geschehen, wenn das Material schwach ist und Wasser entweichen lässt, oder durch Erdbeben, die das Gestein aufbrechen.

• 4. Sedimentansammlung

  Einige Seen trocknen aus, weil sich Sedimente, die von Flüssen transportiert werden, in ihnen ansammeln. Dies führt dazu, dass das Wasser schnell überläuft und sich einen anderen Abfluss sucht. Dieses Phänomen wird durch Erosion und Denudation verstärkt, da bei stärkerer Erosion des Reliefs die Flüsse mehr Material transportieren und in den Seen ablagern.

• 5. Urbanes Wachstum

  Das ungezügelte Wachstum der Städte hat Umweltprobleme verursacht, die Seen betreffen. Dies dezimiert die weltweit größten Seen, insbesondere in der Nähe großer Städte. Große Seen, die von Verschmutzung betroffen sind, befinden sich unter anderem in Detroit und Buffalo, der Salt Lake in der gleichnamigen Stadt, der Chapala-See bei Guadalajara und der Texcoco-See in Mexiko-Stadt.

• 6. Schädliche Vegetation

  Eine weitere Form der Zerstörung von Seen ist das Auftreten und die Ausbreitung von schädlichen Pflanzen, die die Entwicklung anderer Pflanzen- und Tierarten hemmen. Dies könnte gelöst werden, indem beispielsweise die Iris zur Verarbeitung und Nutzung als Dünger oder Futtermittel eingeführt wird, oder indem Tiere zur Entfernung dieser Pflanzen in die Seen gebracht werden. Seen sind aufgrund ihres Reichtums an Flora und Fauna ein grundlegender Bestandteil der Natur. Sie werden jedoch durch menschliche Handlungen geschädigt.

Grundwasser

Grundwasser stammt hauptsächlich aus der Versickerung von Niederschlägen, Flüssen, Seen, Gletschern und tiefen Schichten der Ozeane. Es kann auch durch vulkanische Aktivität entstehen, bei der Feuchtigkeit aus dem Erdinneren entweicht, oder durch fossiles Wasser, das in früheren geologischen Phasen zwischen Sedimentgesteinsschichten eingeschlossen wurde.

Grundwasser verteilt sich nach Tiefe und Verteilung. Wasser, das an der Oberfläche verbleibt, ist belüftet und wird bei Kontakt mit Luft in Boden-, Zwischen- und Kapillarwasser unterteilt.

Arten von Grundwasserleitern

• 1. Grundwasserleiter (Aquifere)

  Dies sind Wasserkörper, die mobilisiert und durch Quellen oder Pumpen von der Oberfläche genutzt werden können.

• 2. Grundwasserhemmer (Aquitarde)

  Dies sind weniger durchlässige Schichten, die den Wasserfluss behindern, aber nicht vollständig blockieren. Wasser kann langsam durch sie hindurchsickern oder durch Pumpen entnommen werden.

• 3. Grundwasserstauer (Aquifuge)

  Dies sind undurchlässige Schichten, die kein Wasser leiten. Grundwasser tritt an die Oberfläche, wenn es Fluss- oder Seebetten speist und diese füllt. Dies geschieht auch, wenn es von der Atmosphäre absorbiert wird, durch Pflanzen versickert, durch Brunnen oder künstliche Tunnel abgeleitet wird; oder langsam sogar unterhalb des Meeresbodens abfließt. Heiße Quellen entstehen, wenn Wasser austritt, das sich in der Nähe von magmatischem Gestein befand oder damit in Kontakt kam. Diese Quellen mit höheren Temperaturen sprudeln manchmal unter hohem Druck als Düsen hervor, die als Geysire bezeichnet werden.

• 4. Hängende Wassersättigung (Perched Aquifer)

  Diese hängenden Wassersättigungen liegen tiefer als der Hauptgrundwasserspiegel. Sie befinden sich in flacheren Gewässern und sind unten durch eine undurchlässige Gesteinsschicht begrenzt.

Gletscher

Gletscher sind sich bewegende Eismassen, die Landflächen bedecken. Sie entstehen oberhalb der Schneegrenze, der unteren Grenze des Bereichs, in dem das ganze Jahr über Schnee liegt. In polaren Gebieten liegt die Schneegrenze auf Meereshöhe, während sie in der Äquatorialzone über 5.000 Meter hoch ist.

Arten von Gletschern

• 1. Talgletscher

  Bilden sich in Hochgebirgen aus absteigendem Eis.

• 2. Kontinentale Gletscher (Eisschilde)

  Bedecken ausgedehnte Landflächen in polaren Regionen.

Gletscher sind sehr aktive Akteure bei der Gestaltung der Erdoberfläche. Talgletscher graben große Kare in Berggebieten und erweitern U-förmige Täler. Darüber hinaus lagern sie Gesteine ab, die Moränen bilden.

Die alten kontinentalen Gletscher haben zahlreiche Vertiefungen ausgegraben, die heute mit Seen gefüllt sind, und Gesteine sowie Tone abgelagert, die in einigen Fällen Erhebungen und in anderen sehr fruchtbare Ebenen bilden.

Auf allen Kontinenten mit Ausnahme von Australien gibt es Gletscher. In polaren Regionen sind Gletscher ein normaler Bestandteil der Landschaft, aber je näher man dem Äquator kommt, desto seltener werden sie, da sie nur noch auf den Gipfeln der höchsten Berge zu finden sind.