Источником энергии для озера служит солнечный свет. При прохождении света через воду некоторая его часть поглощается планктоном и используется в процессе фотосинтеза; остальной свет поглощает вода, так что с увеличением глубины освещенность уменьшается. В глубоких озерах существует некий компенсационный уровень, т.е. глубина, на которую проникает столько света, что зеленые растения едва могут поддерживать свое существование: фотосинтез у таких растений (образование сложных органических веществ и кислорода) в точности уравновешивает их дыхание (расход пищи и кислорода).
Рисунок 1: Структура озёрной экосистемы. Показаны
некоторые организмы, обитающие в различных частях озера.Глубина, на которой находится компенсационный уровень, зависит от прозрачности воды. Выше этой глубины растения выделяют больше кислорода, чем потребляют, так что избыточный кислород могут использовать другие организмы; ниже этой глубины фотосинтез не может обеспечить дыхание, поэтому организмам доступен лишь кислород, поступающий с водой из более поверхностных слоев озера.Укореняющиеся водные растения, такие, как водяные лилии и камыши, растут на мелководных участках озера. Среди этих растений находят себе убежище и пищу рыбы, головастики, насекомые и другие членистоногие, моллюски и черви. На открытой поверхности озера обитают свободно плавающие растения, которым необходим свет, и животные, которым необходимо обилие кислорода, - многие рыбы и мелкие членистоногие (рисунок 1).На большей глубине, где меньше кислорода и недостаточно света для протекания фотосинтеза, главным источником энергии служат мертвые растения и животные, опускающиеся сверху. Организмы-редуценты, рыбы и беспозвоночные, способные переносить низкое содержание кислорода, питаются этими остатками, а также поедают друг друга.Сильное влияние на жизнь озера оказывает температура. Вода характеризуется одной уникальной особенностью: при 4°С она обладает наибольшей плотностью. Поэтому слои воды, имеющие температуру 4°С, опускаются ниже слоев, имеющих более высокую или более низкую температуру. В результате этого зимой вода с температурой ниже 4°С поднимается вверх и, охлаждаясь до 0°С, замерзает, покрывая озеро слоем льда.
Рисунок 2: Температура воды в разное время года на
разной глубине в озере, находящемся в умеренной зоне.Этот слой служит изоляцией, предохраняя лежащую под ним воду от полного замерзания, так что обитатели озера выживают под слоем льда в воде, которая в течение всей зимы сохраняет температуру от 0 до 4°С (рисунок 2). Весной солнце растапливает лед и нагревает поверхностные слои воды, которые с приближением их температуры к 4°С погружаются вниз, заставляя лежащую под ними более холодную воду подниматься вверх. Этому весеннему перемешиванию способствуют ветер и волны. Такое перемешивание имеет важное значение, потому что вода, поднимающаяся вверх, приносит с собой питательные вещества, содержащиеся в донных отложениях, и обитающие у поверхности фотосинтезирующие организмы могут использовать их. В свою очередь вода, перемещающаяся из поверхностных слоев озера в придонные, приносит кислород редуцентам и другим обитателям дна озера.
Р