Каждому, по-видимому, известно ощущение прохлады от прикосновения к только что вытянутой из воды живой рыбе. Упомянутое впечатление не случайно, ведь они хладнокровные животные, которые приспособились к жизни в воде — уникальной среде. Ни одно вещество на Земле не способно поглощать тепло так жадно и в таком количестве, как вода.
Чтобы превратить 1 г воды в пар, необходимо потратить 539 калорий тепла. Конденсирующийся, пар возвращает эти 539 калорий в окружающую среду. Следовательно, каждая капля воды на Земле, обогреваемая лучами солнца, превращается в своеобразный аккумулятор тепла. Такими аккумуляторами являются реки, озера, водохранилища, моря, океаны.
Вода нагревается в пять раз медленнее, чем почва. И в столько же раз медленнее она и остывает. Из-за этого температура при нагревании и охлаждении резко не изменяется. Поэтому обитателям водоемов, не угрожает ни значительный перегрев, ни переохлаждение. Вспомним, что вода на Земле может находиться в трех агрегатных состояниях: твердом (лед, снег, град), жидком и газообразном (пар). Важно: независимо от состояния, вода — непревзойденное средство для передачи тепла. Это не только создало условия, пригодные для жизни, но и саму жизнь.
Обратим внимание еще на некоторые особенности воды. Так, замерзая, вода расширяется на 9% по отношению к предыдущему объему. Кубический сантиметр льда весит — 0,924 г, то есть он легче незамерзшей воды. Если бы это свойство отсутствовало у льда, то вода в водоемах промерзала бы до самого дна и все, что живет в нем, погибло бы.
Кроме того, все вещества при нагревании расширяются, при охлаждении сжимаются. Вода тоже сжимается от холода. Но это происходит до тех пор, пока столбик термометра не покажет +4 градуса. После этого она снова начинает расширяться, хоть температура воды и снижается: самая плотная и самая тяжелая вода — при +4°С, когда 1 кубический сантиметр ее имеет массу 1 г. Поэтому зимой, остыв до +4 градусов, она опускается на дно водоема и не замерзает. Эта странная особенность воды спасает жизнь всем пресноводным животным, которые зимуют в реках, озерах, прудах.
Температура воды устойчивее, чем воздуха, что объясняется ее большей теплоемкостью. Поэтому даже значительное нагревание или потеря тепла, наблюдаемые летом и зимой, не вызывают резких изменений температуры воды. В связи с этим годовые колебания температуры в континентальных водоемах обычно не превышают 30-35°С. Температурная стойкость воды предопределена и относительно незначительным перемешиванием холодных и теплых слоев воды, которые характеризуются разной плотностью. Низкая теплопроводность воды ограничивает распространение температурных изменений в водоемах со стоячей водой, что вызывает появление температурных слоев, то есть температурной стратификации. Этому способствует уже отмеченное свойство воды уменьшать свою плотность с понижением температуры с + 4 до 0 градусов.
Более четкое вертикальное распределение температуры воды заметно в озерах и прудах, где отсутствует или незначительное течение. Здесь в летнем расслоении воды различают верхний слой воды, температура которого испытывает резкие сезонные колебания. Ниже него размещается средний слой, который называется слоем температурного скачка, или термоклинном, в пределах которого температура воды уменьшается до + 8 градусов. Еще ниже находится нижний слой, охватывающий глубинную массу, где температура мало изменяется на протяжении года. Слой температурного скачка относительно тонкий — от нескольких сантиметров до нескольких метров. Благодаря тому, что его вода характеризуется значительной плотностью, он препятствует перемешиванию водной толщи и препятствует проникновению кислорода в нижний слой.
Зимней порой наблюдается другой тип сезонного распределения температуры — обратное расслоение водной толщи, когда самыми теплыми являются придонные слои, которые имеют температуру +3-4 градуса. А, вот поверхностные слои, напротив, охлаждены до 0 — +1° С. Так образуются две зоны расслоения воды по плотности, вертикальный обмен между которыми нарушается и в водоеме наступает период застоя.
Весной после таяния льда холодная поверхностная вода нагревается до +4 °С, становится самой плотной и поэтому проникает в глубину, а на ее место поднимается более теплая вода снизу. В результате такого круговорота в водоемах возникает весенняя однородность температуры, когда после исчезновения ледяного покрова на короткое время вся толща воды имеет температуру +4 °С.
В результате следующего повышения температуры поверхностные воды теряют плотность, остаются на поверхности воды, постепенно нагреваются еще сильнее, в результате чего температурное расслоение воды становится еще более выразительным. Наступает летний период застоя, который заканчивается осенним охлаждением поверхностных вод. Они становятся плотнее, в результате чего опускаются на дно. Процесс перемешивания длится до тех пор, пока не наступит новая однородность температуры. Она наступает после того, как поверхностные воды начнут охлаждаться ниже +4 °С, и они, как менее плотные, перестанут опускаться на дно. Так образуется осенняя однородность температуры, когда охлаждение постепенно распространяется в глубину водоема, в результате чего на короткое время вся толща воды достигает +4 °С. После этого наступает осенний круговорот, и в водоеме наступает температурное расслоение — зимний период застоя.
Изложенные сезонные вертикальные распределения температуры воды характерны для озер и водохранилищ с глубинами свыше 7 м. В более мелких водоемах стойкого температурного расслоения не наблюдается. Это объясняется тем, что их водная толща находится под воздействием изменений погоды и действия ветров. При их воздействии происходит перемешивание водной массы, а в водохранилищах, кроме этого, к этому добавляется и сброс воды через дамбы.
В жизни водных организмов, в том числе и рыб, температура воды имеет важное значение: является безусловным условием жизни и определяет важнейшие физические свойства. Это — универсальный экологический фактор. Поэтому температура воды влияет на распределение водных обитателей и на скорость жизненных процессов, которые количественно связаны с температурой. Процессы питания, обмена веществ, развития и роста, размножения, миграции, и другие проявления жизнедеятельности у рыб в большей мере, чем у теплокровных организмов, зависят от уровня и изменения температуры воды.
Температурный режим в озерах и водохранилищах существенно влияет на возможность существования в них организмов. Количество кислорода зависит от его усвоения из атмосферы и выделения в процессе фотосинтеза водными растениями, а также от уровня потребления разными организмами в процессе дыхания. Как правило, самый насыщенный кислородом — верхний слой воды, контактирующий с атмосферой, и где размещается зона фотосинтеза. С глубиной водоема его количество постепенно уменьшается из-за застойности воды в результате затухания глубинных течений и наличия термоклина, который также препятствует вертикальному перемешиванию воды. В нем, кроме того, появляется недостаток кислорода, поскольку повышенная плотность воды создает благоприятные условия для развития значительного количества разных организмов, которые используют его для дыхания. Следовательно, из-за отсутствия доступа кислорода извне в слое температурного скачка возникает его недостаток.
Большинство наших пресноводных рыб могут жить в пределах значительных температурных колебаний, физиологические процессы в которых происходят при температуре воды 10-25 °С. Их физиологические функции не ухудшаются при содержании кислорода до 4 куб. см/л воды. К таким рыбам принадлежит большинство из группы озерно-речных рыб: щука, плотва, язь, лещ, окунь, судак, ерш. Поэтому они никогда не будут встречаться в глубоководных участках озер и водохранилищ. Из наших рыб самым выносливым является карп, линь, карась, вьюн. Они способны выдерживать снижение содержания кислорода в воде до 0,5 куб. см/л.
При ужении рыбы на живца, последних нельзя даже допускать к слою температурного скачка, поскольку они сразу погибнут из-за температурного шока — рыбы четко реагируют на колебания температуры воды в 1 градус, а некоторые — и того меньше. Поэтому, стоит отметить, что целесообразнее пользоваться только что выловленным живцом и ловить на него, особенно в озерах и водохранилищах, в верхнем слое воды. Одновременно всегда необходимо помнить о наличии сезонной температурной стратификации воды, когда рыбы вынуждены выбирать самые комфортные температурные слои.
© Автор: Александр Ткаченко специально для портала Рыбалка
Добавить комментарий