Long-term Development of the Hydroecosystem of the Lake Engure and its Influencing Factors

Open access

Long-term Development of the Hydroecosystem of the Lake Engure and its Influencing Factors

Investigations of water chemical composition and biota of Lake Engure have been carried out since 1995 by using standard methods for inland surface waters. Time series of air temperature and precipitation for the Mersrags meteorological station for the period 1928 to 2009 are used for the trend analysis. The results show that the long-term development of the hydroecosystem is related to such environmental factors as the lake's geographical location, basin and morphology, as well as the lake's history and relationship of biotic and abiotic factors.

Engures ezera hidroekosistēmas ilgtermiņa attīstība un to ietekmējošie faktori

Engures ezers ir lielākā reliktā ūdenstilpe Rīgas līča piekrastē. Tas ir sekls, morfometriski eitrofs caurplūstošs ezers. Ezers ir Ramsāres vieta, atrodas Engures dabas parkā, kas ir biologiski daudzveidīga teritorija. Ezera ilgtspējīgas attīstības iespējas saistītas ar vairākiem faktoriem. Engures ezerā ūdens ķīmiskā sastāva un planktisko un bentisko sabiedrību izpēte notiek kopš 1995.g., izmantojot hidroķīmiskās un hidrobiologiskās standartmetodes. 2010.g. veikta arī augstāko augu sabiedrību izpēte. Klimata datu analīzei izmantoti Latvijas Vides, geologijas un meteorologijas centra dati no Mērsraga meteorologiskās stacijas par laiku no 1928.g. līdz 2009.g, Rezultāti liecina, ka Engures ezera regionā notikusi būtiska gada vidējās temperatūras palielināšanās, temperatūras pieauguma tendences vērojamas arī vasarā un pavasarī. Būtiskas nokrišņu izmaiņas nav novērotas. Ezers joprojām ir dzidrūdens stāvoklī, fitoplanktona biomasas ir zemas un nav novērojamas izmaiņas dominējošo aļgu grupu struktūrā. No lokālajiem faktoriem visbūtiskāk ezera ekosistēmu ietekmējusi antropogēnā darbība - 19.gs. vidū izraktais Mērsraga kanāls, kas savieno ezeru ar Rīgas līci. Tas izmainījis ezera morfometriju un ietekmē ezera ziemeļu daļas ūdens ķīmisko sastāvu, kā arī organismu sabiedrību sugu sastāvu. Tikpat būtiska ir ezera geologija un ezerā ietekošās upes, kas ietekmē ūdens cietību, līdz ar to - fosfora atrašanos saistītā formā un mieturaļgu attīstību, kas kavē sedimentu resuspensiju. Fitoplanktons vāji izmanto saistīto fosforu un ezera eitrofikācija izpaužas pastiprinātā augstāko augu attīstība. Kopumā lokālo faktoru (gan antropogēno, gan dabisko) loma ir noteicoša pašreizējā ezera attīstības stadijā.

Долгосрочное развитие озера Энгурес и влияющие на него факторы

Озеро Энгуре - крупнейшее реликтовое озеро побережья Рижского залива. Мелководное, морфометрически эвтрофное проточное озеро. Озеро Энгуре является объектом Рамсарской конвенции, а также основной частью природного парка Энгуре, имеющего статус территории биологического разнообразия. Долговременное развитие озера связано с несколькими факторами. Относительно регулярные исследования химического состава вод, планктонных и бентосных сообществ озера с использованием стандартных гирохимических и гидробиологических методов проводятся с 1995 года. В 2010 году проведены картирование и анализ высшей водной растительности. Для анализа климатических показателей использованы данные Латвийского центра среды, геологии и метеорологии (станция наблюдений Мерсрагс) за период с 1928 по 2009 годы. Анализ результатов измерений показывают, что в регионе озера с 70-х годов прошлого века существенно увеличились средняя годовая температура воздуха, увеличились тренды средних температур весной и летом. Среднегодовое количество осадков значительно не изменилось. Озеро прозрачное, биомассы фитопланктона низкие и значительные изменения в структуре доминирующих групп водорослей не найдены. В историческом плане существенное антропогенное вмешательство в экосистему озера произошло в середине 19 века - прорытием канала, соединившего озеро с Рижским заливом. Это изменило морфометрию озера, периодическое проникновение солоноватых вод залива повлияло на химический состав, особенно северной части, а также отчасти на видовой состав сообществ организмов. На остальные части озера столь существенно влияют геологическое строение водосбора и приток рек в озеро, обуславливающий гидрокарбонатную жесткость воды, содержание фосфора в связанной форме, что в свою очередь влияет на развитие харовых водорослей, задерживающих ресуспенсию донных отложений. Форма связанного фосфора слабо используется фитопланктоном, поэтому главную роль в эвтрофировании озера на данном этапе принадлежит высшей водной растительности.

References
  • Vīksne, J.The bird lake Engure. Rīga: Jāņa sēta, 1997. 109 p.

  • Scheffer, M., van Nes, E. H. Shallow lake theory revisited: various alternative regimes driven by climate, nutrients, depth and lake size. Hydrobiologia, 2007, Vol. 584, Nr. 1, p. 455-466.

  • Meerhof, M.The structuring role of macrophytes on trophic dynamics in shallow lakes under climate-warming scenario. Ph.D. thesis. National Environmental Research Institute, Ministry of Environment, Denmark, Faculty of Science, University of Aarhus, 2006, p. 3-154.

  • Mooij, W. M., Janse, J. H., De Senerpont Domis L. N., et al. Predicting the effect of climate change on temperate shallow lakes with the ecosystem model PCLake. 2007, Hydrobiologia, Vol. 584, Nr.1, p. 443-454.

  • Søndergaard, M., Jensen, P. J., Jeppesen, E. Retention and internal loading of phosphorus in shallow, eutrophic lakes. The Scientific World Journal, 2001, Vol. 1, p. 427-442.

  • Straile, A., Adrian, R. The North Atlantic Oscillation and plankton dynamics in two European lakes - two variations on a general theme. Global Change Biology, 2000, Vol. 6, Iss.6, p. 663-670.

  • Placēna, B. Engures ezers. In: Latvijas daba. Enciklopēdija. Rīga, 1994-1998, 2.sēj., 50.-51. lpp.

  • Water Analyses Handbook. HACH 2nd edn., Loveland, HACH, 1992.

  • Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 18th edn., APHA, AWWA, WPCF, Washington, DC, 1992.

  • Libiseller, C., Grimvall, A. Performance of partial Mann-Kendall test for trend detection in the presence of covariates. Environmetrics, 2002, Vol. 13, N 1, p. 71-84.

  • Eberhards, G., Saltupe, B. Geological history, relief, and deposits of the Lake Engures (Engure) area along the Baltic Sea. Proceedings of the Latvian Academy of Sciences 2000, Vol. 54, Nr.5/6, p. 141-147.

  • Kalniņa, L., Grudzinska I., Stivriņš N. Engures ezera nogulumu pētījumi un tā attīstības rekonstrukcija. In: Geogrāfija. Geologija. Vides zinātne. Referātu tēzes, Rīga: Latvijas Universitāte, 2011, 508 lpp.

  • Scheffer, M.Ecology of Shallow Lakes. Dordrecht : Kluwer Academic Publishers, 1998. 357 p.

  • Ludwig, F. Die Küstenseen des Rigaer Meeresbusens. In: Arbeiten des Naturforschers-Vereins. Riga, 1908, Hft.11, 198 S.

  • Penēze, Z., Krūze, I. Zemes izmantošana Engures ezera sateces baseinā. In: Geogrāfija. Geologija. Vides zinātne. Referātu tēzes, Rīga: Latvijas Universitāte, 2011, 508 lpp.

  • Briede, A., Klavins, M., Rodinov, V. Chemical composition of Lake Engures (Engure), Latvia. Proceedings of the Latvian Academy of Sciences, 2000, Vol. 54, Nr. 5/6, p. 160-163.

  • Eberhards, G., Grine, I., Lapinskis, J., et al. Changes in Latvia's seacoast (1935-2007). Baltica, 2009, Vol. 22, N 1, p. 11-22.

  • Melzer, A. Aquatic macrophytes as tools for lake management. Hydrobiologia, 1999, Vol. 395/396, N 0, p. 181-190.

  • Hakanson, L., Blenckner, T, Bryhn, A. C., et al. The influence of calcium on the chlorophyll-phosphorus relationship and lake Secchi depths. Hydrobiologia 2005, Vol. 537, N. 1-3, p. 111-123.

  • Böstrom, B., Ahlgren, I., Bell, R. Internal nutrient loading in a eutrophic lake, reflected seasonal variations of some sediment parameters. In: Verhandlungen Internationale Vereinigung Limnologie, Vol. 22, part 5, France, 1985.

  • Blindow, I. Interactions between submerged macrophytes and microalgae in shallow lakes. Ph.D. thesis. Lund, Lund University, 1991, p. 7-20.

  • Blindow, I., Andersson, G., Hargeby, A., et al. Long - term pattern of alternative stable states in two shallow eutrophic lakes. Freshwater Biology, 1993, Vol. 30, N 1, p. 159-167.

  • Briede, A., Kļaviņš, M., Rodinov, V. Phosphorus speciation in the sediments of Lake Mazais Baltezers, Latvia. Proceedings of the Latvian Academy of Sciences, 1999, Vol. 53, Nr. 1, p. 48-54.

  • Van Donk, E., van de Bund, W. J. Impact of submerged macrophytes including charophytes on phyto- and zooplankton communities: allelopathy versus other mechanisms. Aquatic Botany, 2002, Vol. 72, Iss. 3-4, p.261-274.

  • Cheruvelil, K. S., Soranno, P. A., Serbin, R. D. Macroinvertebrates associated with submerged macrophytes: sample size and power to detect effects. Hydrobiologia, 2000, Vol. 441, Nr. 1, p. 133-139.

Environmental and Climate Technologies

The Journal of Riga Technical University

Journal Information


CiteScore 2016: 1.78

SCImago Journal Rank (SJR) 2016: 2.056
Source Normalized Impact per Paper (SNIP) 2016: 1.316

Metrics

All Time Past Year Past 30 Days
Abstract Views 0 0 0
Full Text Views 9 9 9
PDF Downloads 2 2 2