ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΣΩΤΕΡΙΚΑ

2.1. Λίμνες
Οι λίμνες είναι υδατοσυλλογές, οι οποίες έχουν μέγεθος από λίγα μέχρι και χιλιάδες τετραγωνικά χιλιόμετρα, όπως η Κασπία Θάλασσα που έχει έκταση 371.000 τετραγωνικά χιλιόμετρα. Το βάθος των λιμνών, επίσης, μπορεί να κυμαίνεται από μερικά εκατοστά μέχρι 1740 μ. που είναι το μέγιστο βάθος της λίμνης Βαϊκάλης στη Ρωσία, της πιο βαθιάς λίμνης του κόσμου. Οι λίμνες συνήθως έχουν γλυκό νερό, αλλά σε πολύ ξηρά κλίματα, λόγω της αυξημένης εξάτμισης του νερού, η περιεκτικότητά τους σε άλατα μπορεί να υπερβεί εκείνη της θάλασσας, οπότε έχουμε τις λεγόμενες αλμυρές λίμνες. Εκτός από την Κασπία, η οποία είναι ιδιαίτερα αλμυρή στο νότιο τμήμα της, τα πιο αλμυρά νερά στον κόσμο απαντώνται στη Νεκρά Θάλασσα (Μέση Ανατολή) και στη Λίμνη Άσαλ (Αφρική).
Οι μεγάλες λίμνες είναι μόνιμα κατακλυσμένες με νερό, ενώ οι μικρές εποχιακές λίμνες σχηματίζονται από τα νερά των βροχών και από το λιώσιμο του χιονιού κατά τη διάρκεια του χειμώνα και της άνοιξης. Η επιφάνεια του νερού σε μια μεγάλη λίμνη αυξάνεται κατά τη διάρκεια των βροχών.

2.1.1. Προέλευση και εξέλιξη των λιμνών
Οι λίμνες σχηματίζονται σε στεγανές κοιλότητες του εδάφους (που δεν επιτρέπουν την εισροή του νερού στο υπέδαφος), όπου η ποσότητα του νερού που συγκρατείται είναι μεγαλύτερη από αυτή που εξατμίζεται.
Οι λίμνες κατηγοριοποιούνται ανάλογα με τα φαινόμενα που προκάλεσαν τη δημιουργία τους, ως εξής:

• Τεκτονικές, οι οποίες δημιουργήθηκαν από μετακινήσεις και διαρρήξεις του στερεού φλοιού της γης.
• Ηφαιστειακές, οι οποίες καταλαμβάνουν κρατήρες σβησμένων ηφαιστείων ή δημιουργήθηκαν μετά τη φραγή ενός ποταμού από λάβα.
• Καρστικές, οι οποίες δημιουργήθηκαν από τη διάβρωση ασβεστολιθικών ή δολομιτικών πετρωμάτων από υπόγεια ή επιφανειακά νερά, π.χ. λίμνες Πρεσπών, Καστοριάς και Ιωαννίνων
• Παγετωνικές, οι οποίες δημιουργήθηκαν από τη διέλευση των παγετώνων κατά μήκος μιας κοιλάδας ποταμού, η οποία διευρύνεται και υποσκάπτεται, ενώ το κατώτερο τμήμα της φράσσεται από τα φερτά υλικά που συγκεντρώνονται εκεί μετά το λιώσιμο των πάγων.
• Λίμνες Κατολισθήσεων, οι οποίες δημιουργήθηκαν από κατολισθήσεις που έφραξαν τη ροή ποταμών, όπως, για παράδειγμα, η λίμνη Τσιβλού στην Ακράτα της Πελοποννήσου.
• Παράκτιες, οι οποίες δημιουργήθηκαν από την επίδραση των παλιρροϊκών και κυματικών δυνάμεων της θάλασσας που παρασύρουν άμμο και την εναποθέτουν στην εκβολή ενός ποταμού. Ο καθολικός αποκλεισμός της θάλασσας σχηματίζει μια παράκτια λίμνη, όπως ήταν αυτή της Αγουλινίτσας στη Πελοπόννησο. Συνήθως, όμως, δεν υπάρχει ολοκληρωτικός αποκλεισμός της θάλασσας, οπότε έχουμε το σχηματισμό λιμνοθάλασσας, όπως αυτή του Μεσολογγίου.
• Τεχνητές λίμνες ή ταμιευτήρες, οι οποίες δημιουργήθηκαν με την ανθρώπινη παρέμβαση, συνήθως μετά την κατασκευή φραγμάτων π.χ. η λίμνη Κερκίνη.

Όλες οι λίμνες ακολουθούν παρόμοια εξέλιξη περνώντας από τα στάδια της νεότητας, του γηρασμού και της τελικής πλήρωσης. Η διάρκεια ζωής της κάθε λίμνης εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη λεκάνη απορροής. Η λεκάνη απορροής είναι η ευρύτερη περιοχή συλλογής των υδάτων και περιλαμβάνει ένα σύστημα επιφανειακών υδάτων που περιέχει ρυάκια, ποτάμια και μια ή περισσότερες λίμνες. Έτσι, μέσω των ρεόντων υδάτων διαβρώνεται το έδαφος της λεκάνης απορροής, με αποτέλεσμα να μεταφέρονται υλικά στις λίμνες. Τα συστατικά αυτά μπορεί να είναι σε μορφή διαλυμένων ή αιωρούμενων σωματιδίων, αλλά και φερτό υλικό που καθιζάνει στον πυθμένα της λίμνης. Η συνεχής αυτή μεταφορά υλικών που βυθίζονται στον πυθμένα δημιουργεί ιζηματογενή στρώματα τα οποία με τον καιρό μειώνουν το βάθος της λίμνης, με αποτέλεσμα αυτή να μετατρέπεται σε έναν αβαθή βαλτώδη υγρότοπο (βλ. εικόνα 43).

Εικόνα 43: Η Εξέλιξη των λιμνών

2.1.2. Λιμναίο οικοσύστημα
Η δομή και η κατάσταση του λιμναίου οικοσυστήματος εξαρτάται από τη λεκάνη απορροής, καθώς τα χαρακτηριστικά της (μέγεθος και γεωλογική σύσταση) σε συνδυασμό με το κλίμα αλλά και τις ανθρώπινες χρήσεις της περιοχής αυτής, καθορίζουν την ποσότητα και την ποιότητα των χημικών στοιχείων που εισέρχονται στη λίμνη.

2.1.2.1.Μορφομετρικά και γεωμορφολογικά χαρακτηριστικά
του λιμναίου οικοσυστήματος
Τα μορφομετρικά και γεωμορφολογικά χαρακτηριστικά της λίμνης, είναι η έκταση (Α), το μέγιστο (Ζmax) και το μέσο (Ζ) βάθος, το μήκος (L) και το πλάτος, ο όγκος (V) του νερού, το μήκος και η διαμόρφωση της ακτογραμμής της. Τα χαρακτηριστικά αυτά με τη σειρά τους καθορίζουν την κατανομή των φυσικών παραμέτρων (φως, θερμοκρασία) και κατ’ επέκταση, διαμορφώνουν την κατανομή των χημικών (pH, Ο2, θρεπτικά συστατικά) και βιολογικών παραμέτρων (χλωρίδα, πανίδα).
2.1.2.2. Υδραυλικός χρόνος παραμονής του νερού στη λίμνη
Ένας ακόμη παράγοντας που καθορίζει τη δομή του λιμναίου οικοσυστήματος είναι ο υδραυλικός χρόνος παραμονής του νερού στη λίμνη, δηλαδή ο χρόνος που απαιτείται για να ξαναγεμίσει μια άδεια λίμνη μέσω της φυσικής ροής των νερών που την τροφοδοτεί. Ο παράγοντας αυτός αποτελεί ένα σημαντικό δείκτη της ρύπανσης και της κατανομής των θρεπτικών συστατικών στη λίμνη.

Εικόνα 44: Θερμική Ζώνωση Λιμνών

Πηγή: (http://watεrontheweb.org/)

2.1.2.3. Οι φυσικές παράμετροι στο λιμναίο οικοσύστημα
Οι φυσικές παράμετροι περιλαμβάνουν τη θερμοκρασία και τη φωτεινότητα. Στις βαθιές λίμνες ο βυθός παραμένει σκοτεινός, όπως και στη θάλασσα. Η επιφανειακή ζώνη της λίμνης που φτάνει το φως λέγεται ευφωτική, ενώ η ζώνη στην οποία δε φτάνει το φως λέγεται αφωτική. Η παρουσία ή η απουσία του φωτός επηρεάζει και τη θερμοκρασία του νερού, με αποτέλεσμα το νερό στην επιφάνεια να είναι πιο θερμό και αραιό, ενώ σε μεγαλύτερα βάθη πιο ψυχρό και πυκνό (θερμική στρωμάτωση λίμνης). Το τμήμα αυτό που χαρακτηρίζεται από την απουσία του φωτός και από ψυχρό και πυκνό νερό ονομάζεται υπολίμνιο, ενώ το επιφανειακό τμήμα ονομάζεται επιλίμνιο. Μεταξύ των δύο αυτών στρωμάτων δημιουργείται ένα περιορισμένο στρώμα, όπου αναμειγνύεται το θερμό νερό του επιλίμνιου με το ψυχρότερο του υπολίμνιου, που ονομάζεται μεταλίμνιο. Η στρωμάτωση είναι πιο έντονη το καλοκαίρι και εξαφανίζεται το φθινόπωρο με την πτώση της θερμοκρασίας. Οι διαφοροποιήσεις αυτές παίζουν πολύ σημαντικό ρόλο στη διατήρηση της ισορροπίας των λιμναίων οικοσυστημάτων. Στις ρηχές λίμνες το φως φτάνει ως το βυθό, με αποτέλεσμα να μην υπάρχει αυτή η στρωμάτωση (εικόνα 44).

2.1.2.4. Οι χημικές παράμετροι στο λιμναίο οικοσύστημα
Οι χημικές παράμετροι που επηρεάζουν τα λιμναία οικοσυστήματα είναι η συγκέντρωση του διαλυμένου οξυγόνου, τα θρεπτικά συστατικά και η ενεργός οξύτητα (pH).
Πιο συγκεκριμένα, ο εμπλουτισμός της λίμνης σε οξυγόνο γίνεται μέσω διάχυσης του ατμοσφαιρικού οξυγόνου στο νερό και μέσω της παραγωγής οξυγόνου κατά τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης από τα ανώτερα υδρόβια φυτά, τα φύκη, το φυτοπλαγκτόν και το περίφυτο. Στις λίμνες το οξυγόνο υπάρχει σε πολλές μορφές και δεν είναι πάντα διαλυμένο στο νερό. Η διαλυτότητα του οξυγόνου και η κατανομή του στο νερό των λιμνών εξαρτώνται από: α) το κλίμα, β) τη θερμοκρασία του νερού και τη θερμική στρωμάτωση της λίμνης, γ) το υψόμετρο (ατμοσφαιρική πίεση), δ) τον κυματισμό, ε) την παρουσία φωτοσυνθετικών οργανισμών, στ) την παρουσία αερόβιων οργανισμών, ζ) το οργανικό και ανόργανο υλικό (που παράγεται στο εσωτερικό της λίμνης ή που εισέρχεται στη λίμνη), η) την περιεκτικότητα σε οξυγόνο των εισερχόμενων στη λίμνη νερών (υπολίμνιες πηγές, επιφανειακά ρεύματα που απορρέουν στη λίμνη) και θ) το σχήμα και μέγεθος της λεκάνης απορροής.
Όσον αφορά στα θρεπτικά συστατικά, δηλαδή όλες τις ουσίες που είναι απαραίτητες για την ανάπτυξη των οργανισμών, αυτά διακρίνονται σε μακροθρεπτικά, όπου είναι απαραίτητη η μεγάλη συγκέντρωσή τους στο νερό (ο άνθρακας, τα νιτρικά, νιτρώδη, αμμωνιακά και φωσφορικά άλατα, το πυρίτιο, τα κατιόντα ασβεστίου, μαγνησίου, καλίου και τα ανιόντα θείου) και σε μικροθρεπτικά ή ιχνοστοιχεία που είναι απαραίτητα σε μικρές μόνο ποσότητες (τα κατιόντα των μετάλλων σιδήρου (Fe), μαγγανίου (Mn), χαλκού (Cu) και ψευδαργύρου (Zn) κ.ά).
Από τα θρεπτικά συστατικά που καθορίζουν τη βιοποικιλότητα σε ένα λιμναίο οικοσύστημα, τα νιτρικά, τα νιτρώδη και τα αμμωνιακά, αποτελούν ενώσεις του αζώτου (Ν) οι οποίες εισάγονται στο νερό από τη δέσμευση ατμοσφαιρικού αζώτου, τη διάβρωση και απόπλυση των εδαφών της λεκάνης απορροής, από τα υπόγεια και τα επιφανειακά νερά, την αποσύνθεση οργανικού υλικού από βακτήρια και από τα παντός είδους απόβλητα που εισρέουν στη λίμνη (γεωργικά και αστικά λύματα). Τα αμμωνιακά και τα νιτρώδη άλατα εισέρχονται στο νερό και, όταν υπάρχει αρκετό οξυγόνο, τα βακτήρια τα μετατρέπουν σε νιτρικά άλατα (βακτηριακή νιτροποίηση), τα οποία προσλαμβάνονται από τους φυτικούς οργανισμούς. Όταν η συγκέντρωση του φυτοπλαγκτού αυξάνεται (κατά τους θερινούς μήνες), η συγκέντρωση των νιτρικών αλάτων μπορεί να μειωθεί δραστικά στο επιφανειακό στρώμα του νερού. Αντίστοιχα, η χαμηλή συγκέντρωση οξυγόνου στα βαθύτερα στρώματα αποτρέπει το σχηματισμό νιτρικών αλάτων από τα βακτήρια.
Ένα από τα βασικά θρεπτικά συστατικά των ζωικών και των φυτικών οργανισμών αποτελεί και ο φώσφορος (Ρ), με τη μορφή φωσφορικών κυρίως ιόντων (ΡΟ43- και ΗΡΟ42-). Πηγές των φωσφορικών ιόντων στο υδάτινο περιβάλλον αποτελούν τα γεωργικά και βιομηχανικά λύματα και η απελευθέρωσή τους μέσω της διάβρωσης του εδάφους της λεκάνης απορροής. Ο φώσφορος αποτελεί συνήθως περιοριστικό παράγοντα της πρωτογενούς παραγωγής στα εσωτερικά ύδατα και είναι καθοριστικής σημασίας για την αποκατάσταση της οικολογικής ισορροπίας. Οι ενώσεις του φωσφόρου στο νερό διακρίνονται σε οργανικές ή ανόργανες, διαλυμένες ή σωματιδιακές. Η συγκέντρωση του φωσφόρου στο υδάτινο περιβάλλον εξαρτάται από τη θερμοκρασία, το pH και τη συγκέντρωση νιτρικών και νιτρωδών αλάτων. Η ανακύκλωση του φωσφόρου στο νερό επιτυγχάνεται, όταν κατά την αποικοδόμηση των νεκρών οργανισμών απελευθερώνονται φωσφορικές ενώσεις που καθιζάνουν στον πυθμένα και, εν συνεχεία, διαχέονται ξανά στο νερό, για να δεσμευτούν από το φυτοπλαγκτόν και την υπόλοιπη υδρόβια βλάστηση.
Εκτός από το άζωτο και το φώσφορο, σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη της υδρόβιας ζωής κατέχουν το θείο (S) και το πυρίτιο (Si). Οι πιο σημαντικές πηγές εισροής θείου στο υδάτινο περιβάλλον είναι οι βροχοπτώσεις, με τη βοήθεια των οποίων το ατμοσφαιρικό θείο καθιζάνει στο νερό, και τα ιζηματογενή πετρώματα που είναι πλούσια σε θείο.
Τέλος, τα ιχνοστοιχεία, αν και έχουν μικρή περιεκτικότητα στο νερό, είναι απαραίτητα για τη σωστή ανάπτυξη των υδρόβιων οργανισμών. Η φυσική εισροή τους στην υδάτινη μάζα της λίμνης γίνεται κυρίως μέσω της διάβρωσης των πετρωμάτων από το νερό. Σήμερα, όμως, μεγάλο ποσοστό της συγκέντρωσής τους στο νερό οφείλεται σε ανθρωπογενείς παράγοντες, και κυρίως σε βιομηχανικά απόβλητα.
Η περιεκτικότητα του νερού σε θρεπτικά συστατικά διαφοροποιεί τις λίμνες σε ολιγοτροφικές (οι οποίες περιέχουν μικρή ποσότητα θρεπτικών και χαρακτηρίζονται από μειωμένη παρουσία βλάστησης και διαυγές νερό), μεσοτροφικές (οι οποίες έχουν πιο πλούσια φυτική βλάστηση και διαυγές νερό) και ευτροφικές (που έχουν αυξημένη περιεκτικότητα θρεπτικών και αυξημένη φυτική βλάστηση, η οποία προκαλεί μειωμένη διαύγεια των νερών). Στη γένεσή τους οι λίμνες είναι ολιγοτροφικές και όσο πλησιάζουν προς το στάδιο της τελικής πλήρωσης μετατρέπονται σε ευτροφικές. Παρολαυτά ο ευτροφισμός μπορεί να επέλθει στο λιμναίο περιβάλλον πολύ πριν το στάδιο της τελικής πλήρωσης της λίμνης, λόγω των ανθρωπογενών επιδράσεων.

2.1.2.5. Η ενεργός οξύτητα (pH)
Ένας ακόμη παράγοντας που χαρακτηρίζει την ποιότητα των υδάτων είναι η ενεργός οξύτητα (pH). Τα φυσικά νερά έχουν τιμές pH που κυμαίνονται μεταξύ των 4-9 μονάδων, ενώ οι τιμές 6,5-8,5 είναι στις περισσότερες περιπτώσεις οι καταλληλότερες για τους υδρόβιους οργανισμούς. Η ενεργός οξύτητα του νερού εξαρτάται, επίσης, από τη θερμοκρασία, την αλατότητα (παρουσία ανιόντων θείου, χλωρίου κ.ά., μεταλλικών κατιόντων ασβεστίου, μαγνησίου κ.ά.), τις συγκεντρώσεις του διοξειδίου του άνθρακα και του οξυγόνου, καθώς και από τη μεταβολική δραστηριότητα των υδρόβιων οργανισμών (φωτοσύνθεση, αναπνοή) και την αποσύνθεση των οργανικών ουσιών. Η οξύτητα του νερού παίζει καθοριστικό ρόλο στην ανάπτυξη των υδρόβιων οργανισμών, καθώς επηρεάζει την περιεκτικότητα του νερού σε ιχνοστοιχεία. Αλλαγές στην οξύτητα του νερού μπορούν να αυξήσουν τη διάβρωση του εδάφους από το νερό και, κατά συνέπεια, να εμπλουτίσουν το νερό σε συστατικά που ήταν εγκλωβισμένα στο έδαφος.

2.1.2.6. Η βιοποικιλότητα
Η βιοποικιλότητα των λιμναίων οικοσυστημάτων συνήθως αυξάνει με το μέγεθος του εμβαδού της λίμνης. Οι μεγάλες λίμνες προσελκύουν πολλούς ζωικούς οργανισμούς που μπορούν να βρουν τροφή και νερό στο περιβάλλον αυτό. Άλλοι παράγοντες που επηρεάζουν τη βιοποικιλότητα είναι η θερμοκρασία, το pH και η διαθεσιμότητα θρεπτικών συστατικών. Η ζωή στις λίμνες διαφοροποιείται ανάλογα με την απόσταση από την ακτή της λίμνης. Έτσι, έχουμε την παράκτια και την πελαγική ζώνη (εικόνα 45). Η παράκτια ζώνη είναι ρηχή και το φως φτάνει μέχρι το βυθό. Σ’ αυτήν τη ζώνη παρατηρείται μεγαλύτερη ποικιλία στη χλωρίδα της λίμνης διότι ευνοείται η φωτοσυνθετική δραστηριότητα.

Εικόνα 45: Το λιμναίο οικοσύστημα

2.2. Τεχνητές λίμνες (ταμιευτήρες)
Οι τεχνητές λίμνες είναι ανθρωπογενή οικοσυστήματα και δημιουργούνται συνήθως με την κατασκευή φράγματος σε κάποιο σημείο ενός ποταμού, ώστε να επιτυγχάνεται η καλύτερη διαχείριση του νερού για την άρδευση καλλιεργούμενων περιοχών και για την παραγωγή υδροηλεκτρικής ενέργειας. Οι τεχνητές λίμνες παρουσιάζουν παρόμοια χαρακτηριστικά με αυτά των φυσικών λιμνών. Αποτελούν οικοσυστήματα με πλούσια βιοποικιλότητα, τα οποία πρέπει να προστατεύονται από τις ανθρωπογενείς δραστηριότητες που μπορεί να υποβαθμίσουν το περιβάλλον.

2.3. Οι λίμνες της Ελλάδας
Η μεγαλύτερη λίμνη, μέρος της οποίας βρίσκεται στην Ελλάδα, είναι η μεγάλη Πρέσπα που έχει συνολικό μέγεθος 259.4 τετραγωνικά χλμ. Η λίμνη αυτή βρίσκεται στην περιοχή μεταξύ Π.Γ.Δ.Μ. (FYROM), Αλβανίας και Ελλάδας και υπολογίζεται ότι μια έκταση περίπου 40 τετραγωνικών χλμ. βρίσκεται εντός Ελληνικών συνόρων. Η μεγαλύτερη λίμνη που βρίσκεται εξ’ ολοκλήρου στην Ελλάδα είναι η Τριχωνίδα με επιφάνεια 98.6 τετραγωνικά χλμ. Η πιο γνωστή τεχνητή λίμνη είναι η Κερκίνη, η οποία, ενώ δημιουργήθηκε για να εξυπηρετήσει τον άνθρωπο είναι σήμερα ένας από τους σημαντικότερους υγροτόπους της Ελλάδας. Οι μεγαλύτερες ελληνικές λίμνες παρουσιάζονται στον Πίνακα 1.