Voda a její charakteristika v ekosystému

Voda je dvouprvková sloučenina kyslíku a vodíku se sumárním vzorcem H2O a je biologicky nejdůležitějším polárním rozpouštědlem a nejrozšířenější sloučeninou na Zemi. Pokrývá 70,7 % zemského povrchu a je nezbytná pro všechny živé organismy. Voda v živých organismech zaujímá více než polovinu (cca 60-99 %) jejich objemu v závislosti na druhu organismu. Podílí se na termoregulaci, přenosu látek, udržuje pH, odstraňuje zplodiny metabolismu a figuruje jako reakční prostředí.

Fyzikální vlastnosti vody

Voda je bezbarvá, čirá kapalina bez chuti a bez zápachu. Bod tání vody je 0 °C, bod varu je 100 °C, z čehož i vyplývá Celsiova teplotní stupnice. Hustota vody se od 0 °C do 3,98 °C zvyšuje, poté s vzrůstající teplotou klesá. Při snižování teploty dochází opět k poklesu hustoty nepřímo úměrně ke zvyšujícímu se objemu. Z tohoto důvodu led plave na vodě (má menší hustotu než voda).

Na rozdíl od všech běžných látek, kde platí pravidlo, že při zvyšování teploty se objem zvětšuje a při snižování teploty zmenšuje ve všech teplotních intervalech, nejvyšší hustota vody (1 g/cm3) je při 3,98 °C. Tento jev se nazývá anomálie vody a má význam pro vodní živočichy tím, že na povrchu vody se vytvoří vrstva ledu, která brání dalšímu promrzání. Led má větší objem než kapalná voda. Při tání svůj objem zmenšuje, při tuhnutí zvětšuje.

Krystalová struktura ledu obsahuje kanálky, kam odtéká tající voda, když dochází k rozrušení krystalové struktury. Neuspořádanost molekul kapalné vody v kanálcích způsobí menší objem než by byl v případě uspořádané krystalové mřížky. Relativní zvětšení objemu je 9 %. Viskozita vody klesá se zvyšováním teploty. Od hodnoty viskozity se odvozuje rychlost filtrace vody pískem nebo sedimentace v čistírnách odpadních vod.

Povrchové napětí klesá s vzrůstající teplotou. Povrchové napětí vody je druhé největší z běžných látek. Toto je důležité v kapilárních jevech a je snižováno chemickými pracími prostředky. Voda má velice malou tepelnou vodivost, což zabraňuje zamrzání vody do větších hloubek. Elektrická vodivost závisí na obsahu iontů ve vodě. Čistá voda je velice málo elektricky vodivá. S přidáním iontů se elektrická vodivost vody výrazně zvyšuje. Měrná tepelná kapacita je u vody poměrně vysoká (4184 J⋅kg−1⋅K−1 při 20 °C). Jevu je využíváno v ústředním topení.

Čtěte také: Vlastnosti ekosystému louka

Chemické vlastnosti vody

Voda z hlediska reaktivity patří mezi nejstálejší sloučeniny. Na vodík a kyslík se rozkládá až za vysokých teplot. Tvarem molekuly vody je čtyřstěn s úhlem 105°. Tvar je dán 2 volnými elektronovými páry na kyslíku. Kyslík nese částečný (parciální) záporný náboj a vodíky parciální kladný náboj. Za nerovnoměrné rozmístění elektronové hustoty mezi vodíky a kyslíkem může elektronegativita. Přítomnost vodíků umožňuje tvorbu vodíkových můstků, které ovlivňují chemické i fyzikální vlastnosti, a to zejména polaritu, teplotu tání, teplotu varu a skupenství. Celá molekula je polární, a to díky polaritě vazeb mezi kyslíkem a vodíkem a dipólovému momentu.

V přírodě se voda nevyskytuje čistá, ale s určitým množstvím rozpuštěných látek. Hydráty jsou krystalické látky obsahující vázané molekuly vody, například modrá, bílá nebo zelená skalice. Destilovaná voda má pH 7. Dle rozpuštěných látek se pH mění. Tvrdost vody je častou překážkou v běžném užívání vody a je způsobena některými rozpustnými solemi vápníku a hořčíku. Rozlišujeme dva typy tvrdosti vody: přechodnou a trvalou. Trvalá tvrdost vody je způsobena hlavně sírany a chloridy.

Vodní ekosystémy

Přehled jednotlivých typů vodních ekosystémů na pevnině i ve světovém oceánu zahrnuje charakteristiku, funkční vztahy a faktory ovlivňující oživení. Mezi ně patří hluboká jezera, mělké trvalé vody (rybníky, slepá ramena, litorály apod.), malé dočasné a periodické vody, extrémní vodní ekosystémy (např. horké prameny, saliny, podzemní voda, sníh a led), toky (prameniště, potoky, řeky, údolní nádrže).

Mořské ekosystémy zahrnují otevřené moře; hlubinné ekosystémy; skalnaté, písečné a bahnité pobřeží; produktivní pobřežní ekosystémy - korálové útesy, chaluhové lesy, mořské louky, mangrovy. Sladkovodní lotické ekosystémy jsou toky (prameniště, potoky, řeky, údolní nádrže): Koncept říční krajiny, základní odlišnosti od stojatých vod (hydrologie, koncept říčního kontinua), specifika údolních nádrží. Důležitý je i geografický přehled světově nejvýznamnějších.

Vliv klimatických změn na vodní ekosystémy

Sladkovodní ekosystémy člověk ovlivňuje přímo i nepřímo. Změny srážkového režimu způsobují, že se z trvalých tůní stávají dočasné, kolísá vodní hladina, prohlubuje se letní kyslíkový deficit. Podle předpovědí Mezinárodního panelu pro klimatickou změnu nás do roku 2100 pravděpodobně čeká oteplení o 2-8 °C. Čím je voda teplejší, tím méně se v ní rozpouští kyslík, a řada chladnomilných druhů náročných na kyslík změny nepřežije.

Čtěte také: Lesní ekosystém pro studenty

Pokud jde o vodní hmyz, tak například potápníci a vážky jsou vrcholoví predátoři v malých tůních. Z jejich kolapsu by profitovala kořist, takže by se víc množili například komáři. Navíc sami tito draví brouci a larvy vážek jsou potravou ryb nebo obojživelníků.

Čtěte také: Zahrady v Láhvi

tags: #ekosystem #voda #charakteristika #prezentace

Oblíbené příspěvky:

• Srovnání emisí zdrojů v ČR
• Kroužek environmentální výchovy
• Podrobnosti o WTB
• Problémy a pokroky v Ostravě
• Ochrana medvědího česneku