Le caratteristiche fisiche dei laghi
La caratteristica fisica più importante della maggior parte dei laghi è il loro modello di temperatura, in particolare i cambiamenti di temperatura con la profondità. Il profilo verticale della temperatura può essere misurato utilizzando array di sonde di temperatura distribuite da una barca o da una piattaforma fissa. Le tecniche di telerilevamento sono sempre più utilizzate per osservare i modelli di temperatura nello spazio e, in particolare, per identificare i pennacchi termici associati all’inquinamento termico.
In estate l’acqua di molti laghi si stratifica in uno strato superiore più caldo, chiamato epilimnio, e uno strato inferiore più freddo, chiamato ipolimnio. La stratificazione gioca un ruolo importante nel movimento dei nutrienti e dell’ossigeno dissolto e ha un importante effetto di controllo sull’ecologia del lago. Tra gli strati esiste di solito una zona di cambiamento di temperatura molto rapida conosciuta come il termoclino. Quando il lago comincia a raffreddarsi alla fine dell’estate, l’acqua superficiale più fredda tende ad affondare perché ha una densità maggiore. Alla fine questo provoca un rovesciamento della stratificazione e un mescolamento degli strati. Il cambiamento di temperatura con la profondità è generalmente molto più piccolo in inverno. Alcuni laghi, chiamati laghi dimittici, possono anche mostrare un ribaltamento primaverile in seguito allo scioglimento della copertura di ghiaccio, poiché l’acqua ha una densità massima a 4 °C.
Una seconda importante caratteristica dei laghi è il modo in cui la disponibilità di luce cambia con la profondità. La luce diminuisce esponenzialmente (come descritto dalla legge di Beer) a seconda della torbidità dell’acqua. Alla profondità di compensazione la luce disponibile per la produzione fotosintetica è appena pari all’energia persa nella respirazione. Al di sopra di questa profondità si trova la zona eufotica, ma al di sotto di essa, nella zona afotica, il fitoplancton – il livello più basso nel sistema ecologico di un lago – non può sopravvivere a meno che gli organismi non siano in grado di migrare verticalmente.
I modelli di deposizione dei sedimenti nei laghi dipendono dai tassi di approvvigionamento delle acque in entrata e dalle correnti sotto la superficie e dalla topografia. Lo scandaglio ripetitivo del letto del lago può essere usato per studiare i modelli di sedimentazione. Anche il telerilevamento della torbidità delle acque superficiali è stato usato per dedurre i tassi di sedimentazione, come nel lago artificiale Nasser in Egitto. In alcune parti del mondo dove i tassi di erosione sono alti, la vita operativa dei serbatoi può essere ridotta drasticamente dal riempimento con sedimenti.