Озеро

О́зеро — природна водойма в заглибленнях суходолу (улоговинах) з виробленим хвилями і течіями профілем берегової зони, що заповнена в межах озерної чаші (озерного ложа) різнорідними водними масами зі сповільненим водообміном, не має однобічного ухилу і безпосереднього зв'язку з морем чи океаном.

Озера слугують акумуляторами значної кількості прісної води в глобальному кругообігу води. Джерелом живлення озер є поверхневий і підземний стік, атмосферні опади. Озера регулюють стік річок, затримуючи в своїх улоговинах воду під час повені, поступово віддаючи її в інші сезони.

Озера за походженням котловини бувають такі: тектонічні, льодовикові, річкові (стариці), приморські (лагуни і лимани), провальні (карстові, термокарстові), вулканічні (в кратерах згаслих вулканів), завально-заплавні, штучні (водосховища, стави).

За характером водного балансу озера поділяють на стічні, безстічні та зі змінним стоком, за хімічним складом — на прісні, солонуваті, солоні й мінеральні (гідрокарбонатні, сульфатні, хлоридні). Хімічний склад озерних вод зберігається тривалий час відносно постійним (на відміну від річок). У водах озер відбуваються хімічні реакції, коли одні елементи відкладаються з розчину до донних відкладів, а інші переходять з твердого осаду в розчинений стан.

Завдяки значній тепловій інерції водної маси великі озера пом'якшують клімат і температуру прилеглих територій, зменшуючи добові та сезонні коливання метеорологічних показників.

Форма, розміри та рівень води озер змінюються з часом в результаті нагромадження донних відкладів, змін обрисів берегів, балансу вологи . Площа озер варіює від декількох гектарів до сотень тисяч км², а глибини — від кількох сантиметрів (солончаки) до понад тисячу метрів. Загальна площа озер Землі становить близько 2,1 млн км² (близько 1,4 % площі суходолу). Найбільші озера світу — Каспійське море в Євразії, Великі озера і Велике Ведмеже в Північній Америці, Вікторія, Танганьїка і Ньяса в Африці, Байкал (найглибше у світі — до 1620 м) в Азії Озера утворюються як високо у горах (Хорпатсо — 5 400 м), так і у глибоких депресіях (Мертве море — 400 м нижче рівня моря).

Вивченням озер займається наука лімнологія. В озерах Землі міститься вчетверо більше води, ніж у річках. Проте життя озера часто менш тривале, ніж водотоку. Якщо озеро не поповнюється водами, воно висихає, міліє або перетворюється на болото. Озера мають велике значення в житті людей, зокрема для водного транспорту, водопостачання, зрошування, розведення риби, водоплавної птиці та цінних хутрових звірів; в медичному застосуванні (з деяких озер використовують лікувальні грязі й ропу). На території озер видобувають різноманітні корисні копалини — нафту, сіль, руди тощо. Також вони мають велике значення для організації туризму та відпочинку.

Типологія Класифікація озер відноситься до найскладніших теоретичних проблем лімнології. Озера поділяють за способом їх утворення, способом живлення, за термічним режимом, вмістом солей (хімічним складом) та наявністю в них життя. Лише в найсолоніших озерах відсутнє життя. Більшість озер сформувалось внаслідок рухів земної кори чи вивержень вулканів. Деякі були залишені льодовиками, що відступили, а деякі утворились внаслідок відділення від моря. Багато водойм створені людьми — їх називають водосховищами, оскільки вони містять резерв води для гідроелектростанцій та інших господарських потреб. Існує велика кількість класифікацій водойм, кожна з яких використовує в типізації окремі ознаки, або різне поєднання таких ознак. Умовно вони об'єднуються в ряд груп: Генетичні. До них відносяться перші наукові спроби лімнологів класифікувати озера на основі виділення їхніх типових особливостей в залежності від геологічної будови озерного ложа. Помилковість перших таких класифікацій була доведена Михайлом Первухіним, який показав пряму залежність розвитку озер від комплексу фізико-географічних умов, а не лише геоморфологічних. Вплив останніх з часом згладжується і для старих озер спільної природної зони він не суттєвий. Серед найпоширеніших генетичних класифікацій — Первухіна, пізніше доповнена Борисом Богословським, Юрія Літінського, Джорджа Гатчинсона. Морфометричні. Характеризують озера за рядом абсолютних і відносних морфометричних характеристик (площа, довжина, ширина, глибина) і показників (розрахункові, похідні від характеристик — розвиненість, відкритість, ємність, острівність, видовженість, питомий водозбір, умовний водообмін тощо). Гідрологічні. Враховують різноманітні показники гідрологічного режиму озера. Серед найпоширеніших гідрологічних класифікацій С. В. Григор'єва (1959), Б. Б. Богословського (1970), К. Д. Літинської (1976). Термічні. Через те що термічний режим озера відноситься до провідних екологічних факторів, які впливають на формування системи гідробіонтів, існує більше 30 різновидів такої класифікації водойм. Найпопулярніші класифікації цього типу були запропоновані Франсуа Форелем (1892), Хатчинсоном (1957), В. А. Фрейндлінгом (1962), А. І. Тихомировим (1970), С. П. Китаєвим (1978). Гідрохімічні. Враховують різноманітні гідрохімічні показники (загальна мінералізація, колір води, кислотність (pH), перманганатна та біхроматна окиснюваність, вміст кисню, двоокису вуглецю, загального фосфору, органічних сполук). Для озер помірного поясу такі класифікації розробляли І. В. Баранов та Китаєв (1984). Гідробіологічні. Базуються на різних характеристиках біоти, що населяє озера, її наявності (екологічні), або її продуктивності (трофічні). Першою з останньої групи була класифікація 1920—1930-х років Август Тінеманн та Ейнар Науманн. Надалі її розвинув Оле, додавши показник інтенсивності кругообігу органіки. Пізніше було уведено балансовий підхід, що базується на різних підрахунках співвідношень біологічної продукції та деструкції. Підсумував біолого-продуктивні класифікації Китаєв (1984). Комплексні. Враховують низку показників, від рельєфу озерного дна, ґрунтів, температурного і кисневого режиму, прозорості, кольору води, до різноманітних гідробіологічних процесів. Для озер бореальної смуги Північної півкулі такі класифікації складали П. Ф. Домрачев (1922), Баранов (1962), Л. Л. Россолімо (1964).

Типологія озер має важливе значення для оцінки водних ресурсів регіону.

Морфометрія Морфометричні характеристики озера: Площа. Довжина. Ширина. Максимальна, мінімальна, середня. Глибина. Середня, максимальна.

Морфометричні показники озера: Розвиненість — відношення площі кола з довжиною окружності, що дорівнює довжині берегової лінії, до фактичної площі озера. Відкритість — відношення площі водної поверхні озера до його середньої глибини. Ємність — відношення середньої глибини до максимальної. Острівність — відношення сумарної площі озерних островів до загальної площі озера. Видовженість — відношення найбільшої довжини поверхні озера до його середньої ширини. Питомий водозбір — відношення площі водозбірного басейну до площі водного дзеркала. Умовний водообмін — відношення об'єму середньорічного притоку води з площі водозбору до повного об'єму озера.

Озерне ложе

Заповнена водою частина озерної улоговини називається озерним ложем.

Походження

В утворенні озерного ложа беруть участь різноманітні природні сили, тому більшість їх утворюються внаслідок спільної дії кількох з них. Формування озерного ложа і водної маси озера можуть бути як розведеними в часі (утворення запрудних (загатних) озер, відступання льодовиків і наповнення талою водою западин льодовикового рельєфу, заповнення дефляційних улоговин), так і одночасним (руслові процеси річок, танення реліктового льоду і утворення термокарстового озера, відокремлення морських лагун). Поступово, з розвитком озера, рельєф ложа згладжується внаслідок заповнення твердими річковими наносами, продуктами розмиву берегів, органічними рештками озерної гідробіоти.

Існує багато класифікацій озер, з яких найрозробленішою є класифікація за генезисом озерних улоговин, вперше запропонована 1937 року радянським гідрологом Михайлом Первухіним та пізніше докладно розроблена Борисом Богословським. Серед лімнологів західного світу найпопулярнішою та найрозробленішою (11 типів, 76 підтипів) є класифікація Хатчинсона 1957 року. 1. Тектонічні. Сформовані внаслідок вертикальних і горизонтальних тектонічних рухів (розломів, здвигів, геосинклінальної складчастості пластів земної кори). Такі озера мають круті береги, значні максимальні глибини, витягнуті форми котловин. До них належать найглибші озера світу, що лежать у грабенах: Байкал в Євразії, Альберт, Едвард, Танганьїка, Ньяса в Африці, Мертве море на території Ізраїлю. Озерні улоговини Аральського і Каспійського морів утворились внаслідок тектонічних рухів, що відокремили колишні океанічні басейни (Тетіс) від вод Світового океану. Аналогічні процеси відбуваються і з Чорним та Азовським морями. Внаслідок сейсмічної активності, розлому водотривких гірських порід і виходу на поверхню підземних вод можуть утворюватись невеликі несподівані озера. Так 2014 року утворилось озеро Гафса у пустельній місцевості Тунісу площею 1 га і глибиною до 18 м. Тектонічні рухи також породжують паралельне чергування серій грабенів і горстів, що порушують існуючі водозбірні басейни, сприяють утворенню безстічних областей в яких утворюються солоні озера. Наприклад, Мертве море і Велике Солоне озеро. Під час здвигів на шляху потоків води можуть утворюватись перепони рельєфу, що заважають звичайній течії та формують озера. Наприклад, озеро Елізабет у Каліфорнії в зоні розлому Сан-Андреас. 2. Льодовикові. Сформовані різноманітною дією сучасних льодовиків або під час древнього заледеніння. Часто льодовики діють у комплексі з іншими природними факторами, тож віднесення безпосередньо льодовикового типу озер ускладнене. Озера цього типу мають овальні, лопатевидно витягнуті котловини. Це найпоширеніший на планеті тип озерних улоговин, найбільше їх на півночі Європи і Північної Америки, внаслідок останнього заледеніння. Прикладами таких озер слугують: патагонське озеро Науель-Уапі в Аргентині, Кенієре у Новій Зеландії. Карові (ерозійні). Утворюються в горах на дні кару. Зазвичай круглої форми. Чітко вираженого притоку та стоку вод зазвичай не існує. Улоговинні (акумулятивні, постгляціальні, трогові). Утворені внаслідок відходу льодовиків. Потоки танучих льодовиків залишають на своєму шляху пісок і гравій. Відклади просідають, формуючи западину, в якій поступово збирається вода. Моренні (прогляціальні). Розташовані в районах розповсюдження морен, в областях стародавнього зледеніння і сучасних гірських льодовиків. Моренні озера можуть утворитися в результаті підпруження річок моренними відкладеннями. Підльодовикові (субгляціальні). Розташовані під покровними льодовиками. Наприклад, озеро Восток в Антарктиді. Епішельфові. Своєрідний тип озер, що зустрічаються в Антарктиді. Сильностратифіковані озера з верхнім опрісненим шаром і придонним солонішим. Утворюються у прибережній частині внаслідок відокремлення шельфовими льодовиками узбережжя від вод відкритого моря і сильного опріснення талими водами таких водойм із двотипними берегами. 3. Водноерозійні та водноакумулятивні. Утворюються в результаті дії водноерозійних і водноакумуляційних процесів потоків вод в долинах рік. Річкові (флювіальні) стариці, тимчасові плеса пересихаючої річки, придельтові озера. Стариці здебільшого мають підковоподібний вигін, бо вони утворюються відокремленням річкових меандрів. Коли річкові наноси приток річок перегороджують течію головного потоку утворюються флювіатильні греблі, коли ж наноси головної річки перегороджують течію приток, то утворюються латеральні (бічні) озера. До флювіальних озер можна також віднести водобійні колодязі (котли) великих водоспадів.