Ekosystem jeziora to dobrze wyodrębniony fragment biosfery, o dość wyraźnych granicach, silnej wewnętrznej integracji i stosunkowo niewielkiej wymianie materii z otoczeniem. Ekosystem jeziora, jak mało innych, nadaje się nawet do przeprowadzania kontrolowanych eksperymentów.
Jezioro to zagłębienie terenu wypełnione wodą.
Woda stanowiąca ośrodek, w którym przebiegają procesy ekologiczne, posiada szczególne właściwości: ma wysokie ciepło właściwe, ciepło topnienia i ciepło parowania, ma w świecie płynów największą gęstość (zwłaszcza w temperaturze + 4ºC), toteż woda o tej temperaturze zawsze zalega na dnie zbiornika.
Na zbiornik wodny działają siły zewnętrzne: promieniowanie słoneczne i wiatr. Promieniowanie słoneczne powoduje nagrzewanie powierzchniowej warstwy wody. Tworzy się gradient temperatury od najwyższej na powierzchni ku niższym w głębi. Wiejące nad jeziorem wiatry powodują powstawanie fal i mieszanie wody. Jednak gradient temperatury wraz ze zmianami gęstości wody powodują, że mieszanie wody może odbywać się tylko do pewnej głębokości. Tworzy się tam dość ostra granica między warstwami. W zależności od warunków klimatycznych i od głębokości jeziora uwarstwienie (stratyfikacja) termiczne mas wodnych może się ilościowo zmieniać. W większości jezior rozróżnia się trzy charakterystyczne warstwy: epilimnion (warstwa powierzchniowa, dobrze mieszana, dobrze utleniona, w lecie stosunkowo ciepła), hipolimnion (warstwa wody chłodnej, słabo mieszanej), termoklina (cienka warstwa graniczna, następuje tu ostra zmiana temperatury wraz z głębokością).
Tradycyjnie jezioro dzieli się na trzy strefy ze względu na formy życiowe występujących w nim organizmów (jako przykład ekosystemu jeziora zajmę się głębokim jeziorem strefy umiarkowanej na półkuli północnej. Większość jezior należących do tej kategorii jest pozostałością epoki lodowej):
1. litoral - strefa w pobliżu brzegów, gdzie mogą się ukorzeniać rośliny naczyniowe (makrofity). Zwykle zaczyna się od zwartej ściany szuwarów, którą możemy nazwać strefą roślinności wynurzonej (trzcina, pałka, tatarak, sitowie jeziorne). Życie wody i lądu przeplata się, takie zwierzęta jak żaby, ważki, świtezianki, chruściki, pierwszą fazę życia spędziły w wodzie, jako dorosłe osobniki wyszły na ląd lub żyją na przybrzeżnych roślinach. Za pasmem szuwarów rozciąga się strefa roślin o liściach pływających (grzybień biały, grążel żółty). Dalej od brzegu ciągną się łąki podwodne rdestnic, ramienic, rogatka, wywłócznika, moczarki. Na roślinach widnieje ciemnozielony śliski nalot, na który składają się glony, bakterie, nicienie i wrotki. Na powierzchni roślin można dostrzec różne gatunki pijawek, groźne drapieżniki - wypławki (zdobyczą dla nich są mniejsze gatunki ślimaków, larw ważek, świtezianek i chruścików). Na dnie między roślinami żyją raki, ośliczki, a także duże małże (skójki i szczeżuje), a na powierzchni dna tworzy ławicę racicznica. Wśród roślin żerują liczne ryby (płoć, leszcz, lin, okoń, szczupak, ciernik). W wodzie pomiędzy roślinami pływa plankton. Wśród roślin strefy przybrzeżnej koncentruje się też życie ptaków, które tu zakładają gniazda i najczęściej żerują (łyski, kaczki, perkozy).
2. pelagial - (tylko w jeziorach zwany strefą limnetyczną) - warstwa przy powierzchni w otwartej toni. Producentem w strefie pelagicznej jest plankton (unoszone przez wodę glony i inne samożywne mikroorganizmy). Plankton dzielimy na: fitoplankton (okrzemki, zielenice, bruzdnice, eugleny i sinice) i zooplankton (plankton zwierzęcy - wrotki, wioślarki, widłonogi). W strefie tej występuje również nekton. Gatunków typowo pelagicznych jest niewiele, właściwie tylko stynka, ukleja i sandacz (drapieżny).
3. profundal - (płytkie jeziora mogą nie mieć tej strefy) - głęboka toń wodna, gdzie nie dociera już promieniowanie słoneczne. W tej strefie znajduje się nekton (ryby). Środowisko denne wód głębokich zasiedla zespół określany jako bentos. Dno jest muliste, zawiera dużo martwej materii organicznej. Wśród zwierząt bentonicznych większość stanowią trzy grupy: tubifeksy (miniaturki dżdżownic), larwy ochotek i groszówki - małże, których dwuklapowa muszla zwykle nie przekracza rozmiarów ziarenka grochu.
Sieć troficzną jeziora tworzą, jak zwykle, producenci, konsumenci i destruenci. Producentami w jeziorach są plankton i rośliny ukorzenione. Konsumenci znajdują się wśród planktonu i nektonu oraz bentosu. Destruenci występują wszędzie, najwięcej wchodzi ich w skład planktonu (bakterie) i bentosu (bakterie i grzyby).
Jednym z najważniejszych pierwiastków biogenicznych, którego brak może ograniczać produkcję pierwotną jeziora jest fosfor, który najczęściej jest pierwiastkiem deficytowym. Jeziora dzielimy na: eutroficzne i oligotroficzne. Eutroficzne jest przykładem ekosystemu, w którym działa sprzężenie zwrotne dodatnie. Im więcej jest rozpuszczalnego fosforu, tym więcej będzie rozpuszczalnego fosforu. Im większa produkcja i bujniejszy zakwit w jednym roku, tym większa produkcja i jeszcze silniejszy zakwit w roku następnym. Jeziora oligotroficzne to jeziora ubogie w składniki mineralne. Tu również następuje sprzężenie zwrotne, ale utrzymujące jezioro w stanie trwałym. Jezioro może przejść ze stanu oligotroficznego do eutroficznego, który już nie ulegnie zmianie. Jeziora giną śmiercią naturalną- wypełniają się osadami i zarastają
Bibliografia:
1. Weiner J. - „Życie i ewolucja biosfery”, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2003
2. Krebs Ch. J. - „Ekologia“, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1996
3. Solomon, Berg, Martin, Villee - „Biologia”, Multico Oficyna Wydawnicza, Warszawa 1996