Juodvandenė upė: apibrėžimas, kilmė ir ekologinės savybės
Juodvandenė upė – tai upė arba upių tipas, kurio vanduo yra tamsiai nudažytas, dažnai primenantis arbatą ar kavą. Tokios upės paprastai turi lėtai tekantį arba stovintį, gilesnį kanalą ir dažnai teka per mišku apaugusias pelkes arba pelkes, kur į vandenį patenka didelis kiekis pūvančios augmenijos skilimo produktų. Vandens spalvą daugiausia lemia taninai ir kitos humininės medžiagos — organinės junginių grupės, kurios ištirpsta vandenyje iš ūksmingų, durpėtų dirvožemių ir nugulų.
Kilmė ir cheminė sudėtis
Juodvandenės upės susidaro tada, kai vanduo juda per durpingas, organine medžiaga turtingas teritorijas arba per rūgščius, smėlėtus gruntus, kur intensyviai skalaujama ir išsiskiria humininės medžiagos. Dėl to:
- vanduo yra tamsus, bet dažnai skaidrus (mažas neorganinių nuosėdų kiekis);
- pH dažnai būna rūgštokas (kartais 3,5–6,5);
- jonų koncentracija ir ištirpusių maistinių medžiagų kiekis paprastai yra mažesnis nei srauniose upėse ar baltuosiuose vandenyse;
- didelė ištirpusio organinio anglies (DOC) koncentracija — medžiagos, kuri keičia vandens optines savybes ir cheminių reakcijų pobūdį;
- dėl mažo dalelių nešmenų kiekio skaidrumas gali būti didesnis nei baltųjų upių, tačiau vanduo atrodo tamsus dėl ištirpusių pigmentų.
Ekologinės savybės
Dėl specifinės cheminės sudėties juodvandenėse upėse susiformuoja unikalios ekologinės sąlygos:
- mažesnis biologinis produktyvumas ir ribotas fitoplanktono kiekis — daugiausia energijos gaunama iš krentančių lapų, šakų ir kitos detritinės medžiagos (allochtoninis maitinimo šaltinis);
- auga ir vystosi rūgštims ir mažam mineralinių jonų kiekiui atsparūs augalai bei mikroorganizmai; vandens augalija dažnai yra ribota arba sutelkta pakrančių juostose;
- gyvūnija pritaikyta gyventi mažo mineralų kiekio ir didelio huminių medžiagų kiekio sąlygomis — čia paplitusios tam tikros žuvų grupės (pvz., tam tikri Characiformes, ciklidės, silpnai mineralizuotų vandenų pritaikyti šamai), bestuburiai ir mikroorganizmai, kurie skaido organinę medžiagą;
- vandens optinės savybės (mažas skaidrumas tamsoje dėl spalvos) keičia šviesos pasiskirstymą ir veikia fotosintezę bei šilumos balansą vandenyje;
- dėl didelio organinės medžiagos kiekio vyksta intensyvios mikrobiologinės transformacijos, o tai gali mažinti deguonies kiekį tam tikrose sąlygose.
Skirstymas ir pavyzdžiai
Tipinį upių skirstymą į juodąsias, skaidriąsias ir baltąsias upes pirmą kartą 1853 m. pasiūlė Alfredas Russelas Wallace'as. Klasikinis juodvandenis pavyzdys – Amazonės baseino Rio Negro; taip pat daug juodvandeninių sistemų aptinkama Jungtinių Amerikos Valstijų pietinėse dalyse (pvz., tam tikros Floridos ir Pietryčių JAV upės). Tačiau ne visos tamsios upės yra juodvandenės technine prasme: kai kurios upės vidutinio klimato zonose yra tamsios dėl juodo dirvožemio ar dumblų — jos vadinamos juodosios dumblo upėmis arba estuarijais.
Žmogaus veiklos poveikis ir apsauga
Juodvandenės upės ir jų aplinkiniai pelkiniai kraštovaizdžiai yra svarbūs anglies saugotojai ir biologinės įvairovės buveinės. Žmogaus veikla gali reikšmingai keisti šių sistemų struktūrą ir funkcijas:
- miškų kirtimas ir pelkinių teritorijų drenažas mažina organinės medžiagos įsigėrimą ir gali keisti vandens chemines savybes;
- žemės ūkio ir urbanizuotos teritorijos teršalai bei maistinės medžiagos gali pakeisti oligotrofines juodvandenes į eutrofiškas sistemas;
- dalmų ir užtvankų statyba keičia hidrologiją, kaupiasi dumblas ir gali mažinti natūralų humininių medžiagų patekimą į upes;
- klimato kaita ir sausros gali intensyvinti durpių oksidaciją, skatinti anglies išsiskyrimą ir keisti ekosistemų funkcijas.
Siekiant apsaugoti juodvandenes upes, svarbu išsaugoti jų baseinų miškus ir pelkes, riboti intensyvią žemės ūkio veiklą ar urbanizaciją pakrančių zonose, kontroliuoti nuotekas ir planuoti infrastruktūros projektus taip, kad būtų išsaugoti natūralūs vandens srautai bei organinės medžiagos ciklai.
Suvnėjaus upė
Floridos šiaurėje esantis pelkėmis maitinamas upelis, kuriame matomas taninais nudažytas netrikdomas juodasis vanduo.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra juodvandenė upė?
A: Juodvandenė upė - tai upė su lėtai tekančiu kanalu, tekanti per mišku apaugusias pelkes ar šlapžemes, o jos tamsią spalvą lemia pūvanti augmenija.
K: Kas lemia tamsią juodųjų vandenų upės spalvą?
A: Tamsią juodvandenės upės spalvą lemia taninų išsiplovimas į vandenį, kai nyksta augmenija.
K: Kur galima rasti daugumą juodųjų upių?
A.: Daugiausia juodvandenių upių galima rasti Amazonės baseine ir pietinėje Jungtinių Amerikos Valstijų dalyje.
K.: Ar visos tamsios upės yra juodvandenės?
A: Ne, ne visos tamsiosios upės yra juodvandenės. Kai kurios upės vidutinio klimato regionuose, kurios drenuoja arba teka per tamsiai juodo dirvožemio plotus, yra juodos dėl dirvožemio spalvos.
K: Kuo juodvandenės upės skiriasi nuo baltųjų upių maistingųjų medžiagų požiūriu?
A: Juodvandenėse upėse yra mažiau maistingųjų medžiagų nei baltųjų vandenų upėse.
K: Kokia jonų koncentracija juodvandenėse upėse, palyginti su lietaus vandeniu?
A: Juodvandenėse upėse jonų koncentracija yra didesnė nei lietaus vandenyje.
K: Kas pirmasis pasiūlė Amazonės upes skirstyti į juodąsias, skaidriąsias ir baltąsias?
A: Alfredas Russelas Wallace'as 1853 m. pirmasis pasiūlė Amazonės upes skirstyti į juodąsias, skaidriąsias ir baltąsias.
