W okresie lata powstaje charakterystyczne uwarstwienie w jeziorach. Epilimnion - warstwa nadskokowa, powierzchniowa warstwa wody zmieniająca swoją temperaturę pod wpływem warunków zewnętrznych (słońca) Metalimnion (termoklina) - ... termoklina albo inna nazwa warstwa skokowa, wąska warstwa wody 1-2m w której następuje gwałtowny spadek temperatury, nawet o 12C. W jeziorach naszej strefy klimatycznej termoklina występuje na głębokości 7-8m. W okresie wiosny powstaje bardzo płytko 1-2m i przesuwa się powoli w dół, jednocześnie coraz wyraźniej się zaznaczając. W czerwcu dochodzi do 7-8m i tam utrzymuje się przez okres lata. Na jesieni woda ochładza się od powierzchni i termoklina zanika. Dochodzi do miksji. Głębokość położenia termokliny w morzu może być znacznie większa. (Morze Śródziemne - pierwsza termoklina 12-14m spadek temperatury o kilka stopni, termoklina właściwa głębokość 40-45m; w Morzu Czerwonym poniżej 50m) Hipolimnion - warstwa podskokowa, warstwa wody chłodnej o temp ok. 4C (najcięższej).

Temperatura wód bałtyckich.

Woda bałtycka cechuje się charakterystycznym uwarstwieniem. Głębsza warstwa wody jest bardziej słona i wahania jej temperatury są małe. (warstwa izotermiczna). Górna warstwa wody jest izohalinowa (mniej więcej wyrównane, słabsze od głębinowej zasolenie) ale temperatura posiada określony reżim roczny.

Latem (linia czerwona) najcieplejsza woda znajduje się na powierzchni. Na głębokości 20-30 m i poniżej formuje się termoklina, czyli warstwa skoku termicznego. Poniżej niej zalega warstwa wody chłodnej z poprzedniej zimy. Wraz z trwaniem lata woda powierzchniowa ogrzewa się i termoklina obniża swoją głębokość.

Wiosną i jesienią (linia zielona) w całym profilu woda ma podobną temperaturę, przeważnie 4 - 6^oC. Wzrasta ona lekko w kierunku dna.

Zimą (linia biała) najniższa temperatura wody znajduje się w warstwie powierzchniowej i wzrasta powoli w kierunku dna. Jest to układ odwrócony w stosunku do lata.

Rozkład poziomy temperatury wody w warstwie powierzchniowej i przydennej obrazują mapy: w sierpniu i we styczniu. Górna mapa dotyczy warstwy powierzchniowej a dolna przydennej.

 

Do czynników specyfiki hydrologicznej należą zmienność zasolenia, dwuwarstwowość wód, oraz występowanie ubytków tlenowych i pojawiania się siarkowodoru.

Zmienność zasolenia

W Bałtyku występują wahania zasolenia, zaznaczające się w krótkich okresach czasu, które wynikają z nierównomiernego dopływu wód słodkich lub różnej intensywności wlewu wód morskich. Zjawisko to dotyczy głównie Cieśnin Duńskich oraz ujść rzecznych. W dużych akwenach Bałtyku wahania te dotyczą głównie warstwy głębinowej. Oprócz tego obserwuje się zmienne zasolenie wód powierzchniowych, które maleje wraz z oddalaniem się od cieśnin duńskich. Średnie zasolenie wód powierzchniowych Bałtyku jest równe 7,5‰, natomiast dla porównania średnie zasolenie wód oceanicznych: 36,6‰.

Zmienność powierzchniowego zasolenia wód Bałtyku

www.naszbaltyk.pl

Zasolenie w Bałtyku zmienia się także wraz ze wzrostem głębokości.

Dwuwarstwowość wód

Dwuwarstwowość wód wynika z różnej gęstości wód i w Bałtyku występuje tylko w wodach głębokich, nie zaznacza się natomiast w płytkich strefach przybrzeżnych i najbardziej wysłodzonych zatokach.

W Bałtyku obserwuje się następujące warstwy wód: wody powierzchniowe, wody głębinowe oraz warstwę pośrednią (tzw. haloklinę). Wody powierzchniowe charakteryzują się wyrównanym niskim zasoleniem. Są to wody dobrze wymieszane i natlenione, o temperaturze wahającej się w zależności od sezonu od 0°C do 20°C. Wody głębinowe charakteryzują się zasoleniem od 12 do 22‰, wykazują prawie stałą temperaturę 4-6°C. Warstwa wód powierzchniowych jest oddzielona od warstwy wód głębinowych halokliną.

Stratyfikacja wód w Bałtyku

http://skola.gfz.hr/d3_1.htm

Haloklina charakteryzuje się gwałtownym wzrostem zasolenia wody, a tym samym gęstości wody (piknoklina). Skok zasolenia wody w warstwie halokliny pokrywa się ze skokiem temperatury (termoklina), przy czym na przedstawionym schemacie zaznaczono termoklinę dla układu letniego, kiedy to wody powierzchniowe są cieplejsze od wód głębinowych. W okresie zimowym układ temperatury jest odwrotny i wody powierzchniowe są zimniejsze od głębinowych.

Stratyfikacja wód decyduje o termice i cyrkulacji wód Bałtyku, a tym samym o natlenieniu wód głębinowych i pojawianiu się w nich siarkowodoru.

Ubytki tlenowe i występowanie siarkowodoru

Poniżej halokliny zaznacza się brak mieszania się wód, co jest przyczyną powstawania ubytków tlenowych, a tym samym pojawiania się siarkowodoru. Natlenienie wód poniżej halokliny odbywa się tylko poprzez silne nieregularne wlewy rozcieńczonych wód z Morza Północnego (głównie jesienią i zimą). Jednak poprawa warunków tlenowych jest tylko tymczasowa, gdyż wlewające się warstwy wód ulegają stagnacji aż do obniżenia ich gęstości. W tym czasie zachodzące procesy życiowe i rozkład materii organicznej doprowadzają do zużycia tlenu i pojawienia się siarkowodoru. Jest to zjawisko charakterystyczne dla wód słonawych. Słabsze wlewy nie są natomiast w stanie wyprzeć zalegających wód o dużej gęstości, toteż wklinowują się nad przydenną warstwą wód na wysokości odpowiedniej dla ich gęstości. Tego typu słabe wlewy nie naruszają wód przydennych i tym samym nie poprawiają ich natlenienia.

Im trudniejszy kontakt wód słonawych z morzem o pełnym zasoleniu, tym łatwiej dochodzi do zużycia tlenu i pojawiania się siarkowodoru. W sytuacji przesycenia wód tym gazem dochodzi do wymierania organizmów, za wyjątkiem niektórych bakterii, które to jako jedyne są w stanie przeżyć w takich warunkach.

Poza tym obserwuje się związek pomiędzy postępem procesu eutrofizacji Bałtyku a ubytkami tlenowymi, a tym samym pojawianiem się siarkowodoru. Nasilająca się eutrofizacja wydłuża okresy obecności siarkowodoru w głębokich wodach. W ciągu ostatnich lat zaobserwowano zwiększenie liczby rejonów, w których odnotowuje się ubytki tlenu w Morzu Bałtyckim, co obrazują przedstawione schematy. Nasilenie procesu eutrofizacji przyczyniło się do stałej obecności siarkowodoru w Głębi Gotlandzkiej.

Porównanie obszarów z niską koncentracją O₂ w Bałtyku, w latach: 1993 i 1999

http://www.balticuniv.uu.se/index.htm

Warstwa halokliny stanowi barierę mieszania się wód, przez co utrudnia nie tylko dostarczanie tlenu do głębokich wód, ale stanowi także barierę dla wymianie pożywienia i zanieczyszczeń, a także innych substancji pomiędzy warstwami wód powierzchniowych, a głębinowych.

---