cursul 1:Notiuni introductive. Hidrosfera: alcatuire, import anta. Hidrobiologia- definitie, istoric, obiectivele de studiu Hidrosfera , adică… [607520]

1
NOTIUNI INTRODUCTIVE

cursul 1:

cursul 1:Notiuni introductive. Hidrosfera: alcatuire, import anta. Hidrobiologia- definitie,
istoric, obiectivele de studiu

Hidrosfera , adică întreaga masa de ap ă liberă, nelegată de pe Pământ, se g ăsește sub cele trei
forme de agregare: lichid ă (apa din Ocenul Planetar, apa de suprafa ță și subteran ă de pe
continente), solid ă (gheț arii) și gazoasă (vaporii de ap ă din atmosferă ). Volumul total al
hidrosferei lichide și solide a fost estimat la cca. 1,44×109 km3, din care Oceanul planetar
cuprinde 97% și numai 3% se g ăsesc pe continente sub form ă de: gheață (2%), apă subterană
(0,9%) și apă de suprafa ță (0,1%). Suprafa ța totală a hidrosferei lichide și solide este de 363
500 000 km2, ceea ce reprezint ă, raportat la suprafa ța totală a Terrei de 510 000 000 km2,
cca. 71,125%. Mă rile și oceanele hidrosferei, cu o suprafa ță totală de 361 000 000 km2,
reprezintând 70,784 % din totalul suprafe ței planetei.

Apa de pe planeta noastr ă formeaz ă un veritabil înveli ș al Terrei, pe care îl numim
hidrosferă, și care e în strâns ă relație și interpătrunderi cu alte "înveli șuri": cel gazos, pe care
îl numim atmosferă, cel solid, al rocii de la suprafa ța continentelor sau fundul oceanelor, pe
care îl numim litosferă, sau cel viu, biosfera. Prezența apei în toate geosferele Terrei este
explicabil ă prin faptul c ă este elementul cu cea mai mare mobilitate, care se g ăsește într-un
permanent proces de circula ție prin intermediul ciclului hidrologic. Hidrosfera, ca și
atmosfera formeaz ă un înveli ș continuu al planetei, constit uindu-se ca un întreg. Râurile,
lacurile, m ările și oceanele toate sunt legate între ele prin intermediul apelor de suprafa ță și a
celor subterane, prin intermed iul atmosferei care transport ă apa dintr-un loc în altul prin
evaporare, condensare și precipita ții. Apa de pe Terra e o cantitate constant ă, pe care nu o
putem influen ța, spre deosebire de alte resurse. Chiar dac ă întreaga cantitate de ap ă de pe
Pământ este constant ă starea ei fizic ă se modific ă continuu, de la lichid la solid ș i vapori, apa
aflându-se într-un permanen t circuit (vezi fig.1.1.)

Originea apei terestre este dest ul de controversat ă. Se susține că ea e exista de la începutul
formării Pământului dar nu în form ă lichidă și nici ca vapori în atmosfer ă, ci legată în roci. Ea
a fost eliberat ă treptat ca vapori de rocile fierbin ți împreună cu bioxid de carbon, formând a
doua atmosfer ă (cea inițială, de heliu și hidrogen, de la formarea p ământului, se presupune că
ar fi fost rapid "m ăturată " de vântul solar). Când r ăcirea scoar ței a progresat destul, apa s-a
condensat, au ap ărut ploile și s-au format m ările, iar aportul de ap ă din adâncimi a continuat
prin emanaț iile vulcanilor.
Pământul este unicul loc cunos cut în care apa apare cert și în formă lichidă. Este rezultatul
convergen ței mai multor factori, mici modific ări putând duce la dispari ția apei lichide și deci
a vieții: o varia ție de numai +/- 5% a distanț ei față de Soare, sau o varia ție a intensit ății sau
compoziției spectrale a radia ției acestuia, sau modificarea compozi ției atmosferei planetei
noastre. Clasificarea bazinele acvatice se poate faca dup ă mai multe criterii și astfel putem avea:

¾ ape oceanice și ape continentale;
¾ ape de suprafa ță, ape subterane și ape meteorice;
¾ ape curgătoare și ape stătătoare;
¾ ape naț ionale, ape teritoriale și ape interna ționale;
¾ bazine acvatice naturale și bazine acvatice artificiale.

În general, bazinele acvatice sunt împ ărțite în dou ă mari categorii bazine oceanice și bazine
continentale.

Apele oceanice sau marine sau apele s ărate dețin 97% din volumul total al hidrosferei și
ocupă peste 71% din suprafa ța Terrei. Apele oceanice și marine formeaz ă un sistem acvatic
interconectat, interdependent ce ar e un rol deosebit în ceea ce prive ște circuitul hidrologic,
circuitele biogeochimice globale , în modelarea climei locale și globale. De studiul acestor ape
se ocupă știința numita Oceanologia. Adâncimea maxima înregistrata este de 10,7 km,
adâncimea medie este de cca. 4 km, iar salinita tea medie a Oceanului Planetar este de 34-35
g/l. Compozi ția chimic ă a apelor oceanice este diferit ă de cea a apelor dulci, apele marine
conțin: 88,8% cloruri, 10,8% sulfa ți, 0,4% carbonaț i.

Apele continentale , cunoscute și sub denumirea de ape interioare sau ape dulci, de țin numai
3% din volumul total al hidrosferei și cuprind totalitatea apelor ce se g ăsesc răspândite pe
suprafața și în subsolul continentelor sub form ă de gheață (2%), ap ă subterană (0,9%) ș i apă
de suprafață (0,1%) și asigură cea mai mare parte din folosin țele de apă necesare diferitelor
activități umane. Spre deosebire de m ările și oceanele biomului marin care sunt
interconectate având o circulaț ie a apei care duce la amesteca rea apelor din acest vast biom,
apele continentale sunt sisteme ecologice izolate, mult mai dive rsificate ce prezint ă
particularit ăți specifice fiec ărui ecosistem. Compozi ția chimic ă a apelor dulci este
următoarea: 79,9% carbona ți, 13,2% sulfa ți, 6,9% cloruri.

Apele de suprafa ță cuprind apele curgă toare și stătătoare, deț in o pondere de 0,1% din
volumul total al hidrosferei și se găsesc răspândite neuniform pe suprafa ța continentelor. De
studiul acestor ape se ocup ă știința numită Limnologia. Factorul principal care constituie
deosebirea esen țială sub aspect hidrologic și biologic între apele curg ătoare și cele stă tătoare
este curentul apei. Într-o ap ă stagnant ă apa "stă", suprafa ța sa fiind orizontal ă, într-o ap ă
curgătoare apa "curge" datorit ă diferenței de nivel dintre izvor și vărsare. Apele st ătătoare
reprezintă medii lentice, în schimb apele curg ătoare reprezint ă medii lotice. A p e l e
curgătoare sunt ecosisteme dinamice deschise ce între țin un permanent schimb de materie și
energie cu ecosistemele limitrofe, în schimb la apele st ătătoare circuitul acelea și materii se
repetă mereu. Prototipul pentru apele curg ătoare este râul, iar pentru apele st ătătoare este
lacul. Dac ă pentru un lac tr ăsăturile definitorii sunt independen ța, unitatea, întregul,
ciclicitatea pentru un râu ele sunt interdependen ța, tranziția. Un lac reprezint ă o unitate
geografic ă, biologică , un râu îns ă nu, el apare ca o component ă a unui cadru geografic. În
general, râurile au o existen ță mai lung ă decât lacurile, care se colmateaz ă cu timpul și se
transform ă mai întâi în b ălți apoi în terenuri ml ăștinoase și în final în uscat.

Circuitul al apei în natur ă, cu cele dou ă principale componente terestr ă și atmosferic ă, in
mod ultrasimplificat se deruleaz ă astfel: din atmosfer ă apa ajunge în principal ca ploaie sau
ninsori pe suprafa ța continentelor și oceanelor, de aici o parte se evapor ă înapoi în atmosfer ă
iar o altă parte este transportat ă prin apele de suprafa ță sau prin apele subterane și ajunge la
ocean, de unde prin evaporaț ie o parte ajunge iar în atmosfer ă. În realitate ciclul este foarte
complex, cu sute de "bucle" care uneori se închid local, alteori trec prin toate
compartimentele

hidrosferei la scara întregii planete, deoarece vânturile și curenții marini poart ă aceiași
moleculă de apă în călătorii pe distan țe uriașe. Energia care "pune în mi șcare" acest uria ș
circuit este radia ția solară. Dinamica ciclului este variabil ă în funcție de sectoarele sale.
Statistic, o molecul ă de apă staționează în medie 9 zile în rezervorul atmosferic și mai multe
milenii în rezervorul oceanic și în calotele glaciare. Totalul evapora ției este evaluat la 70 x
1012 m3/ an deasupra continentelor și 350 x 1012 m3 / an deasupra oceanelor, iar cantitatea
totală de precipitaț ii 100 x 1012 m3/ an deasupra continentelor și 320 x 1012 m3 / an deasupra
oceanelor. Diferen țele sunt egalate de curgerea apei și gheții de pe continente în ocean la
suprafață (38 x 1012 m3/ an) și prin subteran (1,6 x 1012 m3/ an).

Fig. 1.1 Circuitul global al apei pe Terra (în 103 km3 anual)

Spațial, reparti ția apei și raportul evaporare / precipita ții cunoaș te remarcabile diferen țe, în
funcție de latitudine, relief, ocean/uscat ș i alți factori. Temporal, sunt varia ții sezoniere,
cantitatea medie pe regiune fiind statistic constantă . Mai ales pe termen lung, c ăci de la un an
la altul exist ă diferențe, fiind cicluri de ani seceto și și respectiv ploio și. Cauzele sunt atât
variații naturale cât ș i efectul de ser ă cauzat de oameni, a că rui aport este înc ă greu de
cuantificat științific deși tema schimb ărilor climatice este tot mult în aten ția lumii ș tiințifice și
politice la nivel mondial. Circuitul apei în natur ă este influen țat de mulți factori. Unii vin din cosmos ( de exemplu
variațiile activit ății soarelui, care determin ă și oscilații în cantitatea de energie radiat ă spre
pământ), altele din interiorul p ământului (de exemplu erup țiile vulcanice, care pot prin
particulele ridicate în atmosfer ă să ecraneze p ământul de radia ția solară). Dar clima nu e doar
rezultatul a ce face cosmosul și interiorul Terrei, chiar dac ă soarele este motorul climei și
principalul determinant al temperaturii, vânturilor, precipita țiilor… Pe plan global, dar mai

ales pe plan zonal ș i local, apa e mult legat ă de vegeta ție, și nu doar invers, cum putem fi
tentați să credem.

Importanta apei pentru viata pe Terra si pentru om este imensa. Apa constituie o "minune" a
planetei noastre, "….nu este numai necesar ă vieții, ci este îns ăși viață; bogăție fară de seamăn,
tu cea mai delicat ă, tu cea mai pur ă, tu sufletul p ământului"1. Apa a avut de-a lungul istoriei
pământului și are și în prezent o serie de func ții, dintre care enumer ăm pe cele mai
importante:
• Leagăn al vieț ii. După părerea cercetatorului A.J.Opari n, în apele Ocea nului Planetar,
acum trei miliarde și jumătate de ani a ap ărut viața.
• Mediu al desf ășurării proceselor vitale. Apa formeaz ă cea mai mare parte a corpului
plantelor și animalelor, în ea producându-se cea mai mare parte a reac țiilor metabolice.
• Mediu de viaț a. În apă trăiesc foarte multe vie țuitoare, acestea fiind mult mai vechi și mai
numeroase decât cele terestre.
• Aliment indispensabil. Cre șterea și dezvoltarea plantelor și animaleleor nu este posibil ă
fără apă. Apa de b ăut este indispensabil ă vieții umane, consumul zilnic pentru un om s-a
calculat ca fiind în jur de 2 – 3 litrii ap ă.
• Rezervor de protein ă. Din cele mai vechi timpuri oamenii au pescuit pentru satisfacerea
nevoilor de hran ă mari cantit ăți de viețuitoare acvatice.
• Sursă de bogății minerale. Masa apelor, cât și fundul lor con țin imense bog ății minerale
dintre care nisipurile, pietri șurile, sarea, magneziul, iodul, bromul, sunt cele mai
importante.
• Furnizor de energie. O mic ă parte din energia hidraulic ă a râurilor, fluviilor, valurilor,
mareelor este transformat ă în energie electric ă indispensabila civiliza ției.
• Materie prim ă sau auxiliară în economie. Toate activităț ile economice din industrie,
agricultur ă nu se pot desf ășura decât în prezen ța apei.
• Factor de progres al civiliza ției. Apari ția și dezvoltarea civiliza ției umane sunt legate de
existența apei, agent al cur ățeniei și al confortului.
• Arteră de comunica ție. Atât apele continentale cât și cele oceanice constituie c ăi de
comunica ție mai ieftine și mai sigure.
• Modelator al climei. Apa are o mare conductibilitate termic ă, încălzirea și răcirea ei lent ă
exercită o mare influen ță asupra climei locale și globale.
• Modeletor al reliefului. Datorit ă fenomenelor ciclice de eroziune și sedimentare, de înghe ț
și dezgheț, de ploaie ș i secetă, apa a dăltuit suprafa ța pământului în numeroase forme de
relief.
• Factor terapeutic. Multe din suferin țele oamenilor sunt vindecate sau ameliorate datorit ă
proprietăților benefice ale diferi telor tipuri de ape.
• Factor recreativ. Prin sporturile acvatice, prin turism oamenii reg ăsesc în preajma apelor
frumusețe, armonie, odihn ă, bucurie.

Disciplinele care studiaza hidrosfera sunt numeroase. Datorita marei complexitati si
importante a problemei apei, de studierea hidrosferei se ocupa o serie se stiinte situate la granita dintre stiintele naturale cu cele ingi neresti, cu stiintele economice, matematice,
sociale, etc. Printre ș tiințe distincte dedicate apei se numara- hidrologia care se afla in stransa
legatura cu fizica, chimia, geologie, mecanica, fluidelor, matematic ă, statistică etc. Din
familia stiintelor hidrologice se desprind diverse subramuri: meteohidrologia (știința apei
atmosferice, înrudit ă cu meteorologia și climatologia), potamologia (știința râurilor),
limnologia (știința lacurilor), criologia (știința despre z ăpadă și gheață, cu subdiviziuni
precum glaciologia și nivologia ) și oceanologia (știința mărilor și

1 A. de Saint Exupery – Terre des hommes

oceanelor), hidrogeologia (știința apelor subterane, înrudit ă cu geologia, geohidrologia și
geomorfologia). Când accentul este pe stud iul fizico-geografic al maselor de ap ă vorbim de
hidrografie (legat de râuri ș i lacuri) respectiv de oceanografie (mări și oceane). Distingem
hidrologie cantitativ ă și calitativ ă, iar cea care se ocup ă de măsurători de debite o numim
hidrometrie . Putem deosebi discipline de grani ță cum sunt mecanica fluidelor, ingineria
hidraulică, dreptul apei, igiena apei, economia apei, politica și managementul, resurselor de
apă, hidroenergetica, irigaț iile, naviga ția, controlul eroziunii, hidrotehnica, controlul
poluării,hidrogeografia, științele sportive despre sporturile a cvatice, tehnologiile de epurare
și depoluare etc. etc.

Hidrobiologia este disciplina ce face parte din familia stiintelor biologice, fiind considerate
o disciplina fundamentala pentru studiul vietii in mediul acvatic, ea fiind “stiinta care
studiaza legatura cauzala si relatiile reciproc e dintre organismele acvatice si mediul lor
inconjurator, atat viu ca t si cel lipsit de vi ata”(A.S. Zernov 1949). O definite mai complexa a
hidrobiologiei apartine hidrobiologului francez B.Dussart (1966) care spunea despre
hidrobiologie ca “ este stiinta care studiaz a viata fiintelor ce populea za apele, atat ca viata
individuala, cat si ca viata colectiva, organizata sau nu; ea se preocupa nu numai de
fiziologia indivizilor, de metabolismul lor si de influenta factorilor de mediu asupra acestuia,
ci si de comportamentul organism elor, de felul reprodu cerii, de dezvoltarea lor, de relatiile
lor cu indivizii care traiesc in colectivitate, fie indivizi de aceeasi specie (prin relatii intraspecifice), fie indivizi din specii sau grupe diferite (relatii interspecifice).”

Hidrobiologia studiaza aspectele multiple ale viet ii ce se desfasoara in ape, relatiile dintre
organismele acvatice si relatiile acestora cu mediul inconjurator, in vedere cunoasterii
conditiilor optime necesare pentru dirijarea pro ceselor ce se petrec in bazinele acvatice, in
scopul maririi cantitative si cal itative a produsului final, fara a prejudicial insa circuitul
normal din bazin. (E. Pora, L. Oros, 1974).
Hidrobiologia se ocupa cu studiul vietii la nivel supraindividual prin caracterizarea
populatiilor, cenozelor si biocenozelor acvatice, pentru explicarea modului de organizare a
viului in bazinele acvatice se studiaza deopotriva me diului de viata prin descriera factorilor
geografici, climatici, morfologici, hidrologici, pedologici, fizico-chimici ai bazinelor acvatice
si ai biotopilor caracteris tici ai mediului acvatic.
Hidrobiologia, stiinta vietii in mediul acv atic, are trei mari ramuri si anume: oceanobiologia
sau mai cunoscuta sub numele de biologie marina studiaza viata in mediul marin;
limnobiologia sau biologia apelor interioare studiaza viata din ecosistemele acvatice
raspandite pe suprafata continentelor si insulelor; freatobiologia sau biologia apelor subterane
studiaza viata din apele subterane Viata in mediul acvatic, studiata la nivelul populatiilor, cenozelor si biocenozelor acvatice
este cuantificata prin aprecierea productivitatii biol ogice naturale a unui ecosistem acvatic si
prin calculul productiei biologi ce naturale. Productia biologica naturala si productivitata
biologica naturala sunt doua notiu ni cu semnificatii deosebite. Productivitate a biologica
naturala a unui ecosistem este definita ca po sibilitatea acestuia de a produce o anumit ă
cantitate de substan ță organică vie (plante și animale), iar produc ția biologic ă naturală a unui
bazin este definită prin cantitatea de substan ță organică vie (plante și animale) produs ă într-
un anumit interval de timp pe o anumit ă suprafață.

Determinarea productivităț ii naturale a bazinelor acvatice prezint ă o importan ță deosebit ă
pentru exploatarea acestora, iar pentru hidrobiologie constitue problema centrala a studiilor si
cercetarilor aplicative. Intr-o formul ă sintetică putem defini productivitatea respectiv produc ția biologic ă naturală
astfel: Productivitatea biologic ă naturală = Productivitatea primară + Productivitatea secundar ă

respectiv

Producția biologică naturală = Produc ția primară + Produc ția secundară
Producția primară
(cantitatea totala de plante ) Producția secundar ă
(cantitatea totaladeanimale)

Pe langa modalitatile clasice (determinarea efectivelor si biomaselor) de apreciere a
productivitatii biologice naturale a ecosistemel or acvatice se utilizeaza in prezent studiul
energetic al sistemelor date. Prin detrminarea cantitatii de en ergie intrata in hidrosisteme, a
cantitatii de energie retinuta de sistemele biol ogice si pe cea dispersata prin metabolismul lor
se poate stabili energia acumulata in substanta organica nou formata. Producția biologic ă
naturală
Studiile hidrobiologice se refera la urmatoarele aspecte:
¾ Caracterizarea bazinelor acvatice din punc t de vedere al f actorilor abiotici;
caraterizarea biotopilor specifici ai ecosistemelor acvatice prin prisma conditiilor de viata
oferite comunitatilor acvatice;
¾ Structura si functiile comunita tilor acvatice si influenta f actorilor fizici, chimici si
biologici asupra plantelor si animaleleor acvatice.
¾ Particularitatile hidrobio logice specifice fiecarui tip de ecosistem acvatic;
¾ Productia si productivitat ea biologica naturala a ecosistemelor acvatice;
¾ Consecintele impactului antropic asupra structurii si functiilor ecosistemelor acvatice.

Istoricul Hidrobiologiei porneste de la aparitia, in pe rioada 1892 -1904, a unor tratate
despre biologia lacului Leman, tratate aparti nand biologului, profsor al Universitatii din
Lausanne (Elvetia). Cu monumentalele lucrari „ Lacul Leman, Monografie limnologica ”,”
Tratat de limnologie generala” Forel pune piatra de temelie a stiintei numita Limnobiologie,
prezentand cel dintai program de cercetari sistematice a lacurilor. F.A. Forel este considerat
parintele Limnobiologiei, activitatea publicistica a cumulat 116 lucrari. Dupa anul 1900 cercetarea apelor dulci a cunoscu t un avat deosebit, in difrit e tari europene ( Germania,
Suedia, Norvegia, Elvetia, Franta, Danemarca, Aust ria, Italia, Scotia, Rusia, Finlanda, Belgia)
cat si in Statele Unite s-au infiintat statiuni limnologice.

Nasterea stiintei numita Biologia marina are ca piatra de teme lie infiintarea in anul 1871 la
Sevastopol (Rusia) a primei sta tiuni de biologie marina din lu me, iar in anul 1872 a Statiunii
de biologie marina de la Neapole (Italia).
In Romania parintele Hidrobiologie i este considerat Grigore Antipa, alaturi de alti doi mari
biologi, Ioana Borcea si Emil Racovita. Aceasta s tiinta capata notorietate la noi in tara prin
activitatea diferitilor oameni de stiinta, printre cei mai cuno scuti numarandu-se: Th. Busnita,
C.S. Antonescu, S. Carausu, E. Pora, Mihai Bacescu, N. Botnariuc, A. Vadineanu, etc.
Termenul de freatobiologie a fost introdus mai ta rziu de catre profesorul Constantin Motas,
director al Institutului de speologie din Bucuresti. Grigore Antipa ( 1867 – 1944), elev al celebrului naturalist german E. Haeckel, in
laboratorul caruia a studiat timp de 6 ani, nu a fost numai un biolog de exceptie al timpurilor
sale, ci si un mare patriot. Timp de 50 de ani, Grigore Antipa a studiat si a batatorit apele tarii
noastre, manat atat de curiozitatea stiintifica cat si de nevoia practica de a le organiza si de a le mari productivitatea. Cercetarile sale asupra mecanismelor productivitatii apelor tar ii, asupra pestilor care le
populeaza, asupra modului de valorificare si conser vare a bioresurselor acvatice s-au distins
nu numai prin perfactiunea rationa lismului stiintific, prin original itatea si clarita tea expunerii,
dar au avut marele merit de a fi primele cercet ari stiintifice asupra apelor tarii, cercetari care
au pus bazele Hidrobiologiei in Romania. Dintre realizarile marelui savant atat pe taramul stiintific cat si pe cel orgacizatoric aminim:
• Numeroase lucrari despre Dunare, zona i nundabila a Dunarii, ihtiofauna Romaniei,
Marea Neagra, cele mai cunoscute titluri sunt: Fauna ihtiologica a Romaniei (1909),
Regiunea inundabila a Dunarii: starea actu ala si mijloace de a o pune in valoare
(1910); Pescariile si pescuitul in Romania (1910), Dunarea si problemele ei stiintifice si economice (1921); Biologia Deltei Duna rii si a zonelor ei inundabile; Bazele
biologice ale productiei in partea de N-E a Marii Negre; Marea Neagra (1941), etc.
• In 1896, sub directa lui indrumare apare prima Lege a pescuitului din Romania.
• Infiinteaza si organizeaza di ferite institutii care sa deserveasca cunoasterea
ecosistemelor acvatice si a naturii si anum e: Statiunea de hidrobiologie Tulcea (care s-
a transformat in zilele noastre in Institutul National de Cercetare Dezvoltare Delta Dunarii) pentru cercetari in Delta Dunarii; Institutul biocenografic Constanta (care
astazi ii poarta numele, Institutul Nationa l de Cercetare Grigore Antipa –Constanta)
pentru cercetari la Marea N eagra; Muzeul de istorie naturala Bucuresti (care astazi il
poarta numele Muzeul de istorie naturala Grigore Antipa – Bucuresti).
• A primit diverse titluri nationale si intern ationale, numele sau fi gurand in catalogul
UNESCO, alaturi de alte pers onalitati ilustre care au cont ribuit la progresul stiintei.
Ioan Borcea ( 1879 – 1936) s-a ocupat mai intai de de studiul crustaceelor din apele dulci si
apoi de fauna lacurilor litorale si a Marii Negre, studiind mai ales gobiidele, clupeidele,
mugilidele si biocenodele de la litoralul romane sc al Marii Negre. In anul 1926 a infiintat
Statiunea zoologica de cercetari mari ne de la Agigea, Constanta.
Emil Racovita (1868 – 1947) a desfasutat activitati de cer cetare pe coastele estice ale
Atlanticului (Franta), a partic ipat la expeditia stiintifica din Antartica, la bordul vasului
Belgica de unde a colectat un bogat material biologic, a adus o contributie deosebita la studiul
apelor subterane, fiind fondatorul stiintei numita Biospeologia.

2
APA CA MEDIU DE VIATA Factorii mediului acvatic și influenta lor asupra
hidrobiontilor. Factorii fizici

cursul 2:Apa ca mediu de viata. Factorii fizici ai mediului acvatic

1. Factorii mediului acvatic

Calitatea apei nu r ămâne constantă în timp, ci poate s ă varieze din cauza multor factori,
fie produși de om (factori antropici), fie de origine natural ă (dintre care evid ent la unii are
și omul o contribu ție).
Factori antropici
Factori antropici care influen țează calitate apelor de suprafa ță sunt în primul rând
poluările antropice permanente dar si cele accidentale. Apele uzate industriale, apele
fecaloid-menajere neepurate ce ajung în emisar în cantit ăți crescute, apele de infiltr ții
încărcate cu pesticide și fertilizanț i ce ajung de pe te renurile agricole duc la modificarea
calității apelor de suprafa ță.
Factori naturali
Condițiile climatice : Apele din topirea z ăpezii sunt noroioase, moi (cu duritate sc ăzută),
cu conținut bacterian ridicat. Apel e în perioade de secet ă sau din zone aride sunt dure(cu
duritate crescut ă) și cu conținut mineral înalt, sem ănând cu apele subterane. Apele la
inundații sunt noroioase și adesea au antrenat o multitudine de compu și diverși. Radiația
solară , vânturile, varia ția de temperatură și ciclul înghe ț-dezgheț atacă și sfărâmă rocile
dure, generând astfel suspensii.
Condițiile geografice : Apele de munte, cu curgere rapid ă, diferă de cele de ș es ca putere
de transport, gradient, acoperire a albiei etc. În apropierea m ării, vântul aduce cantit ăți
importante de s ăruri ce ajung apoi în ape dete rminând salinitate crescut ă.
Condiții geologice : Solurile argiloase produc noroi. Cele organice și mlaștinile produc
colorație. Terenurile cultivate dau particule de sol, îngr ășăminte, ierbicide și insecticide.
Rocile fisurate sau fracturate permit intrarea în apele subterane a bacteriilor, suspensiilor
etc. Conținutul mineral depinde de roci, atât cantitativ cât și calitativ. Astf el, capacitatea
relativă de dezagregare a apei este de 1 pentru granit, 12 pentru calcar ș i 80 pentru sare!
Prezența activității hidrotermale sau vulcanice poate duce la mari polu ări "naturale", c ăci
unele ape vulcanice au aciditate extrem ă ( lacul Kawah Idjen din insula Java, cu pH 1,5).
La fel de mari influen țe pot avea alunec ările de teren, cedarea brusc ă a ghețarilor sau
domurilor de sare sau alte asemenea even imente catastrofice naturale ce duc la
descă rcarea brusc ă de ape cu mare con ținut salin sau de suspensii.

Vegetația: Vegetația atacă prin rădăcini (mecanic) și prin mecanisme biochimice roca
dură, generând astfel și particule antrenabile de ape ca suspensii. În plus produce frunzi ș
și alte resturi vegetale, care cad direct în ape sau sunt antrenate de vânt sau viituri.
Vegetația acvatic ă influenț ează și ea calitatea apei: Procesel e biochimice productive sau
de degradative regleaz ă adesea cantitatea de azot și fosfor, pH-ul, carbona ții, oxigenul
dizolvat și alte substan țe din apă. Acest control este pregna nt în lacuri dar poate s ă se
manifeste și în râuri.
Anotimpul : Toamna în ape e antrenat frunzi ș și alte resturi vegetale, modificându-se
culoarea, gustul, con ținutul bacterian și cantitatea de carbon organic și azot din ape.
Sezonul mai uscat determin ă creșterea concentra țiilor de săruri. Organismele acvatice se
dezvoltă și ele sezonier. Amestecul apei di n lacuri se produce sezonier. Inunda țiile sunt și
ele de regul ă sezoniere, la fel și perioadele secetoase, cu debite reduse.
Variația diurn ă: Ziua algele din ap ă produc oxigen, noaptea consum ă oxigen.
Concentra ția de oxigen dizolvat prin urmare are o varia ție diurnă, care este mult mai
accentuat ă in perioada de var ă.
Practicile manageriale cu privire la resursele naturale influen țează calitate apelor, astfel
terenurile suprap ășunate sau denudate afectate de eroziune antreneaz ă solurile spre apele
din apropiere, p ădurile sunt surs ă de detritus organic care ajunge in apele din apropiere
prin intermediul apelor de șiroire, a vântului, la fel și mlaștinile.

2. Variaț ia natural ă în spaț iu și timp a calit ății apelor de suprafa ță
Factori naturali care influen țează calitate apelor de suprafa ță variază în spaț iu funcție de
coordonatele geografice (lat itudine, altitudine, vecin ătați, expoziție, forme de relief, etc)
și în timp funcț ie de sezon, variatia zi –noapte.
Variația în spaț iu
Ca urmare a acestor factori majori și a altora, calitatea apei din râuri și lacuri este
variabilă în spațiu. Diferen țele pot fi mari în râurile cu bazin mic, deoarece un singur
factor din cei aminti ți poate modifica major calitatea apei . La râuri cu bazin de sub 100
km2 variațiile diverș ilor parametri ating adesea magn itudini de mai multe ordine de
mărime, pe când in cazul râurilor cu bazi n hidrografic mai mare, de peste 100 km2,
calitatea este mult mai constant ă, variațiile fiind de regul ă cu maxim un ordin de m ărime
pentru fiecare parametru chimic. Pe baza ordinii concentra țiilor ionilor majori, putem
clasifica apa râurilor în 24 de grupe. Râurile mari îns ă curg prin regiuni variate din punct
de vedere geologic și se produce un amestec al diversel or tipuri de ape, încât nu se mai
pot face asemenea diferen țieri și avem în final un singur tip de ap ă. În peste 97% din
cazuri apa pe care o vars ă râurile în oceane este ap ă calcico-bicarbonatat ă.
În concluzie, nu orice ap ă naturală nepoluat ă antropic este utilizabil ă pentru consum
uman, neexistând o ap ă naturală "standard" fa ță de care s ă le consider ăm pe altele ca
"poluate natural" de și concepția antropocentrist ă a făcut să apară și un asemenea termen,
relevant numai pentru utilizare apei de c ătre om și nu pentru în țelegerea apei în
ansamblu. Oricum, aproape în toate apele exist ă viață care s-a adaptat condi țiilor
respective. Nu acela și lucru se poate spune despre apele cu calit ăți modificate de om.

Variația în timp
Variaț ia calității apei din cauze naturale poate fi semnificativ ă și în timp, periodic ă sau
neperiodic ă, de cauză biotică sau abiotică , internă sau extern ă acelei mase de ap ă.
Variaț iile depind mult de regimul hidrologi c al respectivei ape de suprafa ță și de originea
și comportarea fizico-chimico-biologic ă a diverș ilor constituen ți.
Pentru râuri, variabilitatea temporal ă cea mai mare ș i tipică este cea a debitului. Aceast ă
variație determin ă importante varia ții ale concentra ției de ioni și alte substan țe dizolvate
transportate. Primul gând ar fi c ă un debit mai mare duce la concentra ții mai mici, prin
diluție. În practic ă lucrurile sunt mult mai complexe , putându-se distinge 7 modele.
Primul model este într-adev ăr scăderea concentra ției odată cu creșterea debitului, prin
diluție, și se verific ă de regulă pentru principalii ioni. Un alt doilea model este o cre ștere
limitată a concentra ției odată cu creșterea debitului. Acest lucru se întâmpl ă pentru
materiale organice și compușii de azot pe care apele de șiroire îi spală de pe sol ș i îi duc
în râu. Un al treilea model de corela ție este o curb ă pesudogaussian ă, cu un maxim atins
la vârful de viitur ă, prin dilu ție. Al patrulea model este cre șterea exponen țială a
concentra ției suspensiilor și a substan țelor ataș ate acestora, cum sunt metalele și
pesticidele. Al cincilea m odel este unul de tip bucl ă, ce apare la inunda ții, unde maximul
de turbiditate este atins înaintea maximului de debit. Al șaselea model este concentra ția
cvasiconstant ă în ciuda creș terii debitului, și se verific ă în caz c ă apa din râu are
provenien ță predominant subteran ă, ca în regiunile carstice, sau dac ă alimentarea se face
dintr-un lac sau dac ă substanț ele în cauz ă au origine atmosferic ă. Al ș aptelea model de
evoluție este o comportare neregulat ă a concentra ției, fără clară corelare cu debitul, ce se
verifică în cazul aporturilor externe întâmpl ătoare sau a fenomenelor biologice variabile
din apă nelegate de debit ci de al ți factori cum e ciclul nictemeral (noapte / zi).
În lacuri, dac ă timpul de reziden ță a apei este de peste un an, majoritatea varia țiilor în
timp a calit ății apei au ca și cauză procesele interne, determinate climatic și biologic. În
regiunile temperate, biomasa algal ă atinge de regul ă un maxim în mai și eventual un nou
maxim la sfâr șitul verii. Concordant variaz ă și parametri cum sunt oxigenul dizolvat,
nutrienții, pH-ul, calciul și bicarbonatul. În lacuri le de acumulare, datorit ă timpului de
rezidență scurt al apei ș i a variabilit ății descărcării de debite de ap ă din lac, evolu țiile sunt
mai complexe.
Sedimentele de pe fundul lacurilo r sunt un excelent martor al calit ății apei, înregistrând
fidel de-a lungul mileniilor evolu țiile, inclusiv evenimente catastrofice precum inunda ții
excepționale, polu ări de la erup ții vulcanice etc.

Factorii ecologici ai mediului acvatic

Factorii de mediu se pot cons titui in factori ecologi dac ă prezintă capacitatea de a actiona
direct asupra organismelor vii, cel putin in pe rioada unei faze a ciclul ui lor de dezvoltare,
influențând organismele vii astfel:
• elimina anumite specii din teri toriile ale caror caracteris tici climatice si fizico-
chimice nu mai corespund;
• modifica gradele de fecunditate si de mortalitate ale diferitelor specii,
actionand asupra ciclurilor de dezvoltare, provocand migratia;

• favorizeaza aparitia modificarilor adapta tive: cantitative -de metabolism si
calitative -de clima.

Toti factorii ecologici (temperatura, lumina, saruri minerale nutritive,hrana, etc.)sunt succeptibili la un moment dat si in anumite c onditii (atunci cand acestia se afla la nivelul
cel mai apropiat de minimul critic) sa se comporte ca factori limitanti.

Legea factorilor limitanti -manifestarea oricarui proces ecologic este conditionata in
rapiditate si amploare prin acel factor care este cel mai slab reprezentat in mediu.
Legea minimului -cresterea unui organism nu este posibil a decat in masura in care toate
elementele necesare pentru dezvolta re sunt in cantitati suficiente.
Legea tolerantei -pentru fiecare factor de mediu exista un domeniu de valori, numit
interval de toleranta, in car e orice proces ecologic va putea sa se efectueze in conditii
normale. Notiunea de valenta ecologica a unei specii vii reprezinta posibilitatea unei specii de a
popula medii diferite, caracterizate prin variat ii mai mari sau mai mici ale factorilor
ecologici. Daca intr-un mediu unul din factorii ecologici prezinta variatii importante,
fauna si flora vor fi sarace in specii dotate cu valenta ecologica mica, iar daca o specie are
limitele de toleranta apropiate pentru un fact or de mediu care variaza mult intr-un biotop
studiat, acest factor este un factor limitant.O specie de mica valenta ecologica care nu va
putea suporta decat variatii limitate ale factor ilor ecologici, se numeste stenospecie, in
timp ce o specie cu valenta ecologica mare, cap abila sa populeze medii foarte diferite se
numeste eurispecie.

3. Apa ca mediu de viata .

Apa este un cadru de viata mai omogen in co mparative cu uscatul si de aceea adaposteste
un numar mai mic de genuri si speci i. Raportul cantitativ intre speciile de uscat si cele de
apa este de 4:1. In schimb mediul acvatic desi are un numar ma i mic de specii este
populat cu un numar foarte mare de indivizi.
3.1. Principalele proprietati fizice ale apei si influenta lor asupra hidrobiontilor

Indicatori organoleptici
Culoarea real ă a apelor se datoreaz ă substanț elor dizolvate în ap ă și se
determină în compara ție cu etaloane preparate în labor ator. Culoarea apelor naturale și a
celor poluate poate fi o culoare aparent ă care se datoreaz ă suspensiilor solide u șor de
filtrat prin depunere și filtrare .
Mirosul apelor este clasificat în șase categorii, dup ă intensitate: f ără miros
; cu miros neperceptibil ; cu miros perceptibil unui specialist ; cu miros perceptibil unui
consumator ; cu miros puternic și cu miros foarte puternic .
Gustul se clasific ă utilizindu-se denumiri conven ționale ,cum ar fi : Mb –
ape cu gust mineral bicarbonato-sodic ; Mg – ape cu gust mineral magnezic ; Mm – ape cu

gust mineral metalic ; Ms – ape cu gust mineral s ărat ; Oh – ape cu gust organic
hidrocarbonat ; Om – ape cu gust organic me dical farmaceutic ; Op – ape cu gust organic
pământos ; Ov – ape cu gust organic vazos .

Temperatura apei
Încălzirea apei se datoreaz ă razelor solare ce p ătrund în ap ă, deși transmiterea c ăldurii,
schimbul de că ldură și încălzirea aerului sunt de asemenea factori importan ți. Prin
absorbția luminii de c ătre apă, temperatura scade exponen țial cu adâncimea. Înc ălzirea
mai puternic ă a stratului superior este înc ă și mai ferm ă în apele tulburi decât în apele mai
puțin tulburi datorit ă substanțelor organice dizolvate și particulelor în suspensie.
Transmiterea c ăldurii în straturile mai adânci este rezultatul circula ției verticale a apei și
a efectului de miș care produs de vânt.

Fig. 100 prezint ă densitatea apei în func ție de temperatura apei, care la 4șC este cea mai
mare, mai sus sau mai jos de aceast ă temperatur ă densitatea scade. Această particularitate
a apei face ca iarna, ghea ța la 0șC s ă se afle la suprafa ța apei, în timp ce stratul de ap ă de
deasupra sedimentelor s ă aibă chiar și 4șC. Straturile termice din vară se formeaz ă în lac
în acest fel fiindc ă stratul superior de ap ă care se înc ălzește mai repede este mai pu țin
dens în timp ce stratul inferior mai rece are densitatea mai mare.
1,00000
0,99900
0,99800
0,99700
0,99600
0,99500
0,99400
0,99300
0,992000 5 10 15 20 25 30 35 40
T emperatura (°C)Legătura dintre densitatea
apei și temperatur ă evidențiindu-se
zona dintre 0 și 10°C
densitate (g/cm )3
1,00000
0,99996
0,99992
0,99988
0,99984
0,99980
0,99976
0,99972
0123456789 1 0

În perioada de stratificare a temperaturii, diferen ța de densitate dintre cele dou ă straturi
este atât de mare încât nici for ța vântului nu este suficient ă pentru amestecarea straturilor.
În lacurile adânci se poate observa stratificarea termic ă din timpul verii în zona
temperată , precum ș i circulația din timpul prim ăverii și a toamnei. În lacurile tropicale,
stratificarea estival ă este urmat ă de circulaț ia din iarn ă. În funcț ie de distan ța față de
ecuator și de altitudinea fa ță de nivelul m ării se găsesc toate tipurile de lac, de la cele
permanent stratificate (amictice) pân ă la cele cu circulaț ie frecvent ă (polimictice).
Lacurile piscicole, independent de pozi ția lor geografic ă, aparțin lacurilor polimictice.
Stratificarea termic ă din timpul zilei, vara, este urmată de obicei de o circula ției nocturn ă
prin care, oxigenul aflat în st raturile superficiale formeaz ă împreun ă cu straturile
inferioare, bogate în substan țe organice, o mas ă de apă omogenă. În cazul lacurilor
tropicale aceasta nu este liter ă de lege. Aici bun ăoară, diferența de temperatur ă dintre zi și
noapte este nesemnificativ ă. Stratific ările termice deosebit de stabile formate între

straturile termice superficiale și cele inferioare pot fi mi șcate doar de un vânt foarte
puternic. Considerând densitatea apei la diferen ța de temperatură între 4 ș i 5șC ca fiind 1,
la diferen ța dintre 24 și 25șC densitatea apei cre ște de 37 de ori. Aceasta înseamn ă că, cu
cât apa este mai cald ă, cu atât este mai stabil ă stratificarea termic ă diurnă și cu atât este
mai mică posibilitatea circuitului nocturn.

La lacurile stratificate adânci, între stratul superficial mai cald (epilimnion) și stratul
inferior mai rece (hipolimnion) exist ă stratul de tranzi ție (metalimnion) (fig.101). În
lacurile mai pu țin adânci în care stratificarea este ocazional ă, este mai corect dac ă se
vorbește despre strat superior cald și strat inferior rece. Cele dou ă straturi au propriet ăți
fundamental diferite, mai ales dac ă, din cauza transparen ței – Secchi redus ă, stratul
eufotic abia dacă este mai gros decât stratul de ap ă caldă.
Presupunând un lac cu stratul cald superficial de 30 cm și un strat eufotic de 40 cm (cu
transparen ța – Secchi de două ori) este u șor de prev ăzut că aprovizionarea cu oxigen a
stratului inferior rece depinde doar de con ținutul de oxigen al st ratului de 40-30 cm = 10
cm. În cazul unui strat superior cald de aceea și grosime cu stratul eufotic, concentra ția de
oxigen a stratului inferior este redus ă. Aceasta poate să provoace la limita sedimentului
procese care deterioreaz ă în continuare calitatea apei (formarea de hidrogen sulfurat,
eliminare de fosfor), care oricum este de neacceptat . Mostrele de ap ă luate de la suprafa ța
lacurilor stratificate termic nu sunt potrivite pentru caracterizarea calit ății apei. În zilele
calde de var ă este indicată colectarea unei mostre din toat ă înălțimea apei cu ajutorul unui
tub de sticl ă sau de plastic, exceptând situa ția în care se dore ște cunoașterea calit ății apei
separat pe fiecare strat termic.

lac nestratificatadâncimea apeivânt
flux convec țional
flux turbulent
strat limitroflac stratificat
vânt
flux convec țional
flux turbulent
sediment
strat inferior strat de
tranzițiestrat superiorθθFluxuri verticale într-un lac
bine circuitat, nestratificat și într-un
lac stratificat termic

Temperatura apei poate afecta direct si indirect via ța organismelor acvatice.
Influența directă: Procesele fiziologice ca respiratia, hranirea, metabolismul,
cresterea, comportamentul, re producerea si rata detoxificarii si bioacumularii sunt
afectate de temperatura.
Influența indirect ă: Temperatura poate de asemen ea afecta procese importante ca
nivelul dizolvarii oxigenului in apa, solubilitatea oxigenului, viteza oxidarii substantelor
organice, solubilitatea s ărurilor, etc. poate fi afectate de asemenea de temperatura.

Fiecare specie are o temperatura sau in inte rval optim de crestere. Conditiile de
temperatura mai mici sau mai mari decât in tervalul optim cauzeaza stress, fapt ce
afecteaza comportamentul, hranirea, metabolismul, cresterea, imunitatea. Este deci de
preferat ca apa sa ramana la temperatura op tima si este necesar ca sa nu mai devieze sub
nivelul limitei.

Iluminarea apei
Lumina ajuns ă la suprafa ța pământului constă din radiaț ii magnetice cu diferite lungimi
de undă , mai exact din raze ultraviolete (pân ă la 380 nm), din raze vizibile (380 – 750
nm) și infraroșii (750 – 3000 nm). Din to talul de energie radiat ă aproximativ 55% sunt
radiații vizibile, 40 – 44% infraro șii, iar 1 – 5% sunt ultraviolete. Plantele verzi sunt
capabile s ă utilizeze radia țiile vizibile, a șa numitele radia ții active fotosintetic (PhAR =
photosynthetically active radiation).
Radiaț iile luminoase ajunse la suprafa ța apei pătrund doar în parte în ap ă. O parte a
luminii se refract ă de la suprafaț a apei în func ție de unghiul de c ădere a acesteia pe luciul
apei depinzând și de starea de repaus a apei. Con ținutul spectral al luminii p ătrunse în ap ă
variază, iar intensitatea scade. Pân ă la distanța de un metru de la suprafa ța apei jum ătate
din lumin ă se transform ă în că ldură. Radiațiile luminoase – ro șii și portocalii – și mai
scurte – ultraviolete și violete – sunt înghi țite mai u șor de apă decât undele medii
albastre, verzi și galbene.
În natură nu există apă perfect curată , ea conține întotdeauna astfel de substan țe care
influențează penetrarea luminii în ap ă. În oceanele oligotrofe lumina albastr ă penetreaz ă
cel mai adânc, în apele lacur ilor curate lumina verde, iar în apele eutrofe sau bogate în
substanțe aflate în suspensie lumina ro șie lumina ro șie este cea mai penetrant ă, ea se mai
numește și deviație roșie (red shift). Se poate spune aproape sigur c ă în lacurile piscicole
lumina ro șie este cea care domin ă.
Culoare apei este stabilită de undele luminoase nep ătrunse în ap ă și de substan țele aflate
în suspensie în ap ă care influen țează penetrabilitatea luminii. Turbulen ța apei constituie
scăderea capacit ății de resorb ție a luminii de c ătre apă ceea ce este explicabil prin
particulele de diferite dimensiuni aflate în suspensie. Turbulen ța apei din lacurile
piscicole poate fi provocat ă de particulele coloidale argiloase, de substan țe coloidale
provenite din descompunerile organice , în primul rând din descompunerea
fitoplanctonului. Este acceptat ă ideea că fotosinteza și respirația sunt egale la acele adâncimi la care
lumina ajuns ă reprezint ă doar 1% fa ță de intensitatea luminii m ăsurată la suprafa ța apei.
Acesta este a șa numitul – strat de compensaț ie – sub care se afl ă stratul bine luminat
(eufotic). Pentru estimarea grosimii stratului eufotic se folose ște discul Secchi cu
diametrul de 20 cm cu fa ța superioară împărțită în patru pă rți vopsite alternativ în alb și
negru. Transparen ța – Secchi înseamn ă media acelor adâncimi ale apei în care discul,
văzut de sus, dispare apoi devine din nou vizibil.
Stratul de compensa ție, comparativ cu stratul tr ansparent (Secchi) este de dou ă ori în
zona temperată , iar în zona tropical ă de trei ori, sub acesta nu mai exist ă o fotosintez ă

netă sau o produc ție netă de substanț e organice sau de oxigen. Transparen ța – Secchi
considerată ideală pentru lacurile piscicole tratate corespunz ător este de obicei de 20-30
cm, iar grosimea stratului eufotic este de 40-60 cm. În lacurile cu o adâncime de 100-120
cm lumina nu p ătrunde pân ă la suprafaț a depunerilor, dezvolta rea algelor, la aceste
adâncimi fiind astfel imposibil ă. Transparen ța – Secchi prezint ă dependență strînsă , în
astfel de lacuri, între particulele organice aflate în suspensie și concentra ția de clorofil ă-a
ce măsoară dezvoltarea fitopl anctonului. (fig. 97 și fig. 98). Cu toate acestea nu exist ă
legătură valabilă pentru toate lacurile deopotriv ă. În unele sisteme de lacuri, ba chiar și în
unele lacuri se pot no ta formule diferite (fig. 99). Transparen ța mai este influen țată, pe
lângă fitoplancton, de turbulen ța și de culoarea apei. În lacurile u șor tulburi la o
transparen ță – Secchi ideal ă (20-30 cm) concentra ția clorofilei-a este de 150-300 mg · m³,
ceea ce face posibil ă o producț ie bună.
Turbiditatea apei
Turbiditatea se datoreaz ă particulelor solide sub form ă de suspensii sau în stare coloidală .
Într-o defini ție general ă se consideră că suspensiile totale reprezint ă ansamblul
componentelor solide insolubile prezente într-o cantitate determinat ă de apă și care se pot
separa prin metode de laborator (filtrare, centrifugare, sedimentare). Se exprim ă
gravimetric în mg/l sau volumetric în ml/l. Valoarea suspensiilor totale este deosebit de
importantă pentru caracterizarea apelor naturale. În funcț ie de dimensiuni și greutate
specifică, particulele se separ ă sub form ă de depuneri(sedimentabile) sau plutesc pe
suprafața apei (plutitoare). Suspensiile gravimetrice reprezint ă totalitatea materiilor
solide insolubile, care pot sedimenta, in mod natural într-o anumit ă perioadă limitată de
timp. Procentul pe care îl reprezint ă suspensiile gravimetrice din suspensiile totale este un
indicator care conduce la dimensionarea și exploatarea desnisipatoarelor sau
predecantoarelor, instala ții destinate re ținerii acestora. Suspensiile și substanțele coloidale
din ape reprezint ă totalitatea substan țelor dispersate în ap ă, având diametrul particulelor
între 1 și 10 μ m. Caracterizate prin propriet ăți electrice de suprafa ță, prezintă un grad
mare de stabilitate, care le face practic ne sedimentabile în mod natural. Eliminarea
substanțelor coloidale din ap ă a impus tratarea chimic ă cu reactivi de destabilizare în
vederea coagulă rii și precipitării acestora.
Relația dintre substan țele în suspensie (proprietate gravimetric ă) și turbiditate (proprietate
optică) determin ă așa-numitul “coeficient de fine țe” al suspensiilor. Pentru aceea și sursă
de apă, coeficientul de fine țe variază în limite bine determinate în cadrul unui ciclu
hidrologic anual.

Turbiditatea unei ape rezulta din dizolvarea si plutirea pa rticulelor solide sau din
dezvoltarea microorganismelor si organismeor planctonice. Din cauza importantei mari a
eroziunilor pentru turb iditate, apele aflate in apropierea unor supraf etele unde pamantul
prezinta pericol de eroziune sunt afectate de cre șterea turbidit ății . Suprafetele de
constructii, suprafetele defris ate, pamantul recoltat au rate mari ale erozii in timp ce
padurile si pamanturile de iarba au un mai mic procent de eroziune (Boyd 1996,220-21). Efecte turbiditatii se r ăsfrâng direct și indirect asupra organismelor acvatice. Apele cu
turbiditate ridicat ă pot afecta brannhiile si pot provoca stres la pesti, diminueaz ă
pătrunderea luminii necesare pent ru fotosinteza fitoplancton ului. Daca turbiditatea este
prea inalta fotosinteza poate fi oprita destul de repede si duce la reducerea nivelului de

oxigen. Sedimentele provenite de la o turbiditate înalt ă a apei pot duce la colmatarea
rapidă a bentalului. Sedimentele pot contine ca ntitati mari de subs tante organice care
exercită o cerinta mare de oxigen rezultând ep uizarea oxigenului. Sedimentarea poate de
asemenea sa sufoce organismele bentonice.

Presiunea apei cre ște cu adâncimea, la fiecare 10,07 m ad ăugându-se o atmosfer ă. În
practica curent ă presiunea se m ăsoar și în decibari, presiunea hidrostatic ă crescând cu 1
decibar la fiecare 1 m adâncime. Animalele abisale, situate la peste 10.000 m adâncime
au deci de suportat o presiune enorm ă, care este echilibrat ă de presiunea intern ă a
corpului.

Tensiunea superficiala a apei este o for ță ce se manifest ă la suprafa ța de contact între
mediul acvatic și cel aerian, dand na ștere unei membrane pseudo-elastice capabile s ă
susțină pe ea organisme m ărunte, grupate în biocenoza numit ă neuston. Valoarea ei
depinde de prezenta unor sbstante dizolvate sau aflate in suspensie in apa, de temperatura
etc. In diferite lacuri valoarea ei nu este aceeasi.

Tipul de lac Tensiunea superficiala in dine / cm²
Ape din lac oligotrof 0- 2
Ape din lac eutrof 0-20
Apa din mlastini 0-20
Apa din lacuri spumoase 2- 9
Ape din lacul Leman 5-20

Densitatea apei sau greutatea specific ă a apei, la 00
C și la nivelul m ării este de 775 ori
mai mare dacât a aerului și prezintă oscilații direct propor ționale cu salinitatea apei și
invers propor ționale cu temperatura apei. Greutatea specific ă nu este pretutindeni la fel
de mare si în acea și apă este supus ă unor oscila ții anuale, datorit ă mai ales varia țiilor de
temperatură și salinitate. Ea cre ște direct propor țional cu salinitatea, fiind deci influen țată
de substan țele solvite. Ea descreste odata cu cresterea temperaturii, insa aceasta
dependenta nu este continua odata cu scader ea temperaturii, ci atinge valoarea maxim ă la
temp. de 4 0
C și la presiune normal ă, pentru ca apoi să scadă treptat către punctual de
ingheț. Important este și faptul că densitatea scade la temperature înalte mult mai repede
decît la cele joas, astfel între 24 si 25 0
C schimbarea densit ății este de 30 de ori mai amre
ca între 4 și 5 0
C

Datorită acestei greut ăți specifice mari vieta țile acvatice economisesc o însemnat ă
cantitate de energie pentru învingerea for ței gravitaț ionale și susținerea corpului lor.
Conform principiului lui Arhime de, corpul organismelor submer se este împins în sus cu o
forță egală cu greutatea apei dislocuite. A șa se explic ă de ce plantele de ap ă care stau
drepte în masa apei, când sunt sc oase în aer nu mai pot sa se men țină în pozitie dreapt ă.

Vascozitatea este rezisten ța pe care o opune un lichid frec ării corpurilor ce se mi șcă în
el. Vâscozitatea apei variaz ă invers propor țional cu temperatura, la 0 grade C fiind de 2
ori mai mare ca la 25 grade C, influen țând căderea corpurilor din ap ă. Astfel la 25 grade
C un organism planctonic cade de dou ă ori mai repede decât într-o ap ă de 0 grade C.

Conductivitatea apelor constituie unul dintre indicatorii cei mai utiliza ți în aprecierea
gradului de mineralizare a apelor cel puț in din urm ătoarele considerente:
– măsurătorile de conduc tivitate (rezistivitate) a apei permit determinarea
conținutului total de s ăruri dizolvate în ap ă ;
– au avantajul diferen țierii dintre s ăruri anorganice și organice (ponderal)
pe baza mobilităț ilor ionice specifice;
– elimină erorile datorate transform ării speciilor de carbona ți/bicarbonaț i
prin evaporare la 105 0
C (conform metodologiei de determinare gravita țională a
reziduului fix, în cazul bicarbona ților pierderile sunt de circa 30%).

3
APA CA MEDIU DE VIATA

Factorii chimici ai mediul ui acvatic influenta lor
asupra hidrobiontilor

În circulaț ia sa natural ă, apa contacteaz ă un număr mare de substante minerale, substan țe
organice si gaze. Datorit ă acestui fapt apele naturale reprezintă niște soluții ale diferitelor
substanțe. Ca urmare, prin compozi ția chimică a apelor naturale se subân țelege totalitatea gazelor
dizolvate, a s ărurilor minerale și a substan țelor organice dizolvate. Caracterizarea acestei stari
este cunoscuta sub numele de “chimismul apei”.
Sărurile care intr ă în compozi ția apei se împart în raport cu concentra ția în care sunt
prezente în ap ă, în trei mari grupe:
• Macroelemente (saruri de Ca, Mg, K, Si, etc.) – reprezentate de s ăruri în concentraț ie
mare, de ordinul gramelor/l
• Oligoelemente (Cu, Fe, Zn, Mn, etc.) – reprezentate de s ăruri în concentra ție medie,
de ordinul miligramelor/l
• Microelemente (Cr, Cd, Ti; Br-, F-, I-,etc.) – reprezentate de s ăruri în concentra ție
mică, de ordinul microgramelor/l
In apa, elementele minerale, organice si gaze le sa gasesc fie in stare nedizolvata fie
dizolvate in apa. In stare nedizolvata se gasesc mare num ăr de particule în suspensie, care se
deosebesc dupa marimea lor putand fi: microc oloizi, coloizi, particule sedimentabile, viru și,
bacterii, microalge, molecule, macromolecule. Pa rticulele in suspensie pot fi nesedimentabile,
greu sedimentabile si sedimentab ile. Particulele nesedimentabil e sau greu sedimentabile sunt
reprezentate de elementele vii (virusi, bacter ii microalge) care datorita miscarilor proprii ale
celulei, datorita unor adaptari morf ologice si fiziologice raman in st are de plutire pe durata vietii.
Particulele sedimentabile (care se depun) sunt compuse din nucleul mineral și un strat organic,
adică reprezint ă un complex organo-mineral. Con ținutul componentei organice în aceste
particule depinde de provenien ța lor și variază între limitele 0-100%. Drept nuclee de
“condensare” pentru substan țele organice insolubile în apele na turale servesc particulele de SiO 2
și CaCO 3.
In stare gazoasa, apele naturale mai con țin o mulțime de bule mici de gaze ca ni ște “nori”
ai fazei gazoase în hidrosfer ă. Numărul total de particule sedimentabile și a bulelor de gaz din
apele naturale variaz ă de obicei între 108 – 1014buc/l.
Substantele dizolvate in apa care caracterizarea chimismului apelor se împart în 6 grupe:
1. Ionii principali (macrocomponen ții) includ K+, Na+, Mg2+, Ca2+, Cl
-, SO4 2-, HCO3- ,
CO32-. Conținutul macrocomponen ților în apele dulci de suprafa ță variază în limite mari. Ionii
principali p ătrund în apele naturale din rocile muntoase, minerale, sol sau în urma activit ății de
producție a omului. De obicei t ăria ionică a apelor dulci de suprafa ță nu depășește 0,01. Este
interesant faptul c ă în ocean, indiferent de concentra ția absolut ă, raportul dintre componen ții
principali se p ăstrează aproape constant.
2. Indicatori ai capacit ății de tamponare ai apei sunt considerate urmatoarele caracteristici ale
apei: aciditatea, alcalinitatea apei, duritatea apei și pH-ul apei.

3.Gazele dizolvate – O 2, N 2, H 2S, CH 4 ș.a. Concentraț ia gazelor din ap ă se apreciaz ă după
presiunea parț ială și constanta lui Henry.
4. Substanț ele biogene reprezint ă în special compu șii azotului și fosforului. Concentra țiile lor în
apele dulci de suprafa ță variază în limite foarte mari: de la cantităț i în urme, pîn ă la 10 mg/l. Cele
mai importante surse de elemente biogene se dove desc a fi procesele di n interiorul bazinului și
pătrunderile cu apele de șiroire, cu precipitaț iile atmosferice sau cu apele uzate industriale,
comunale și agricole. Substan țele biogene cuprind de asemenea compu șii siliciului, care se
găsesc în ap ă sub form ă coloidală sau real dizolvată a acizilor silicic sau polisilicic și compușii
fierului, care se g ăsesc în apele naturale în special sub form ă de hidroxid microcoloidal sau sub
formă de complecș i fulvici.
5. Substanț ele organice dizolvate (SOD) reprezint ă, în fond, formele organice ale elementelor
biogene. Acest grup include diferi ți compuși organici: acizi, alcooli, al dehide, cetone, eteri, esteri
ai acizilor alifatici (lipide), fenoli, substan țe humice, compu și aromatici, hidra ți de carbon,
compuși cu azot (proteine, acizi amina ți, amine) ș.a.m.d. Din cauza dificult ății de apreciere a
substanțelor organice indi viduale, a diversit ății lor și concentra țiilor naturale mici, pentru
caracterizarea cantitativ ă a SOD se folosesc indicatori indirec ți: conținutul total de C org., N
org., P org., oxidarea apei cu permanganat sau bi cromat (CCO), consumul biochimic de oxygen
(CBO). Substanț ele organice sunt prezente în apele de suprafa ță în concentra ții relativ mici (de
obicei <0,1 mg/l sau <10
-5 M). De obicei, cel mai mare aport de SOD îl aduc fulvoacizii (FA); la
concentra ții de 100 mg/l FA apa cap ătă o nuanță cafenie.
După provenien ța lor, SOD pot fi împ ărțite în autohtone – produse ale metabolismului și
descompunerii biochimice – și alohtone – care p ătrund în mediul acvatic împreun ă cu apele de
șiroire, precipitaț iile atmosferice sau apele uzate. Pent ru rîuri sunt caracteristice substan țele
organice care p ătrund prin apele colect oare iar pentru m ări, lacuri și rezervoarele de ap ă –
substanțele care se formeaz ă în urma proceselor din interi orul bazinelor acv atice. Compozi ția
elemental ă medie a SOD din apele naturale corespunde formulei chimice C 13H17O12.
6. Substanț ele poluante toxice – metalele grele, pr odusele petroliere, compu șii clororganici,
agenții activi de suprafa ță sintetici (AASS), fenolii ș.a.m.d.

1. Ionii principali (macrocomponen ții)

Calciul (Ca
2+ mg/l) din apă se determin ă volumetric (STAS 3662/62). Principalii
compuși ai calciului, care prezint ă cea mai mare important ă în apele piscicol e, sunt bicarbona ții
solubli (CO 3H) 2Ca), carbonaț ii mai puțin solubili (CO 3Ca), precum și hidroxidul de calciu (Ca
(OH) 2), care imprim ă o puternică reacție alcalin ă apei și celelalte s ăruri de sulfaț i, fosfaț i,
cloruri. Concentra ția calciului variaz ă mult în apele piscicole, în primul rând fiind influen țată de
natura terenului și apoi înregistrând o dinamic ă sezonier ă, fiind influen țată de procesele de
circulație de prim ăvară și de toamn ă a apei, de procesul de fotosinteză intensă din timpul verii.
Importanța calciului
într-o apă piscicolă derivă din următoarele aspecte:
• pe de o parte din utiliz area lui în procesele fiziologice ale plantelor și animalelor,
ca element plastic ce intr ă în structura celulei, a oaselor, a înveli șurilor calcaroase,
etc., fiind necesar pentru buna lor dez voltare. Zooplanctonul este cenoza care

consumă importante cantit ăți de săruri de calciu și chiar calciu disociat.Al ături de
fosfor și azot, calciul este un element de baz ă care determin ă productivitatea unei
ape piscicole.
• pe de altă parte, calciul este elementul indispensabil pentru stabilirea puterii de
tamponare a unei ape. Echilibrul dintre bi carbonatul de calciu solubil (utilizabil
de că te organisme), pe de parte și CO 2 liber și carbonatul de calciu pu țin solubil,
pe de altă parte, au loc conform reac țiilor de “decalcifiere biogen ă”, respectiv de
“calcifiere biogen ă”, ce au rolul de a men ține în apă echilibrul între pH, CO 2 liber
și calciul solubil în ap ă.
“Decalcifierea biogen ă” are loc vara ș i în timpul zilei, când datorit ă fotosintezei intense,
CO 2 liber din ap ă scade foarte mult. Pentru a asigura cantitatea de CO 2 necesară fotosintezei,
bicarbonaț ii solubili se transform ă în carbona ți insolubili, care sunt depu și sub forma unui praf
alb pe plante, pe fund, cu eliberare de CO 2. În aceste cazuri, se poate întâmpla ca apa s ă
sărăcească în calciu solubil fiind necesar ă intervenția omului pentru m ărirea conținutului de
calciu din ap ă. Valorile optime ale calciului într-o ap ă piscicolă sunt cuprinse între 50-120 mg/l.

( C O 3H) 2Ca CO 2 + CO 3Ca + H 2O
Când plantele au nevoie de cantit ăți mari de CO 2, atunci procesul merge mai departe,
folosind CO 2 din carbonaț i prin transformarea lui în hidroxid de calciu, ceea ce imprim ă apei un
puternic caracter alcalin. CO
3Ca + H 2O CO 2 + Ca (OH) 2
Hidroxidul de calciu format va r ămâne pe fund sau va fi solubil într-o oarecare m ăsură,
până când datorit ă vânturilor puternice, datorit ă ploilor toren țiale sau a celor lini știte de lung ă
durată , apa se îmbog ățește din nou în CO 2 liber capabil s ă-l transforme în carbonat de calciu ( ):
Ca (OH)
2 + CO 2 + H 2O CO 3Ca +2 H 2O
“ Calcifierea biogen ă” are loc iarna și noaptea când apele se îmbog ățesc în CO 2,
concentația lui crescând daaatorit ă încetă rii proceselor de fotosinteză . În aceste condi ții, CO 2 se
poate combina cu carbona ții puț in solubili depu și pe fundul hele șteului, pe care îi transform ă în
bicarbonaț i solubili aducându-i în masa apei und e sunt accesibili organismelor acvatice.
CO 2 + CO 3Ca + H 2O (CO 3H) 2Ca
Magneziul (Mg
2+ mg/l) din apă se determin ă volumetric (STAS 6674/77). În apele
piscicole concentra ția de magneziu este mult mai sc ăzută față de cea a calciului, optimul fiind
între 10-40 mg/l. De asemenea, este foarte important ca raportul Ca2+ / Mg2+ să fie în jurul lui
5:1. Dacă nu se men ține acest raport, apare un dezechilibru în fiziologia plantelor și animalelor.
Când magneziul se g ăsește în cantit ăți mici influen țează favorabil dezvoltarea plantelor și
animalelor, îns ă atunci când se g ăsește în cantit ăți mari, fie datorit ă naturii terenurilor, fie
datorită unor polu ări, poate deveni d ăunător vieții materialului piscicol. Ac țiunea dăunătoare a
magneziului, aflat în concentra ții mari, poate fi comb ătută prin adăugarea sărurilor de calciu,
ionul Ca2+ fiind antagonist ionului de Mg2+, astfel ca raportul s ă se pă streze în limitele de 5:1. În
aceste situa ții, pe terenurile nisipoase se adaug ă pulbere de CO 3Ca, de mai multe ori, iar pe
terenurile argiloase sau humice se adaug ă CaO.
Magneziul se g ăsește în apele piscicole în principal sub form ă de carbonat și bicarbonat
contribuind ală turi de sărurile de calciu la formarea sistemului de tamponare a apei.
Carbonații (CO 32-
mg/l) se determin ă volumetric (STAS 3261/61), valorile optime pentru
o apă piscicolă fiind cuprinse între 0 ș i 20 mg/l. În apele piscicole carbona ții, bicarbonaț ii și CO 2

liber formeaz ă unul din sistemele naturale de tamponare a apei. Sistemul tampon este acel
sistem de substan țe care împiedic ă apa să -și modifice reac ția din cauza unor tendin țe externe sau
interne la care este supus.
(CO 3H) 2Ca CO 2 + CO 3Ca + H 2O

Carbona ții se află într-un permanet echilibru cu bicarbona ții, prezen ța unora sau a
celorlalți în apă fiind dictată după cum CO 2 este în exces, în acest caz în apă are loc o sc ădere a
cantității de carbona ți (iarna) sau CO 2 este în deficit, în acest caz are loc o cre ștere a cantit ățiide
carbonați (vara).
Carbona ții sunt compuș i insolubili în ap ă, sau puț in solubili, ei se g ăsesc depuș i sub
forma unui praf alb pe fundul apelor, pe pl antele submerse, în apele unde se dezvolt ă o vegeteție
bogată, acolo unde procesul de fotosintez ă fiind foarte intens consum ă tot CO 2 liber din ap ă.
Bicarbonaț ii (HCO 3-
mg/l) se determin ă volumetric, valorile optime pentru o ap ă piscicolă
fiind cuprinse între 20 0 -400 mg/l. Bicarbona ții de calciu sunt compu șii solubili în ap ă,
reprezintă forma asimilabil ă a calciului, având un rol esen țial în dezvoltarea organismelor
vegetale și animale. Pe de alt ă parte, fac parte din sistemul de tamponare a apei, al ături de
carbonați și CO 2 liber. Prezen ța bicarbona ților în apă are o dinamic ă sezonieră, fiind determinată ,
ca și în cazul carbona ților, după cum CO 2 este în exces (iarna ), în acest caz în ap ă are loc o
creștere a cantit ății de bicarbona ți sau CO 2 este în deficit (vara), în acest caz are loc o sc ădere a
cantității de bicarbona ți.
Clorurile (Cl- mg/l) . Anionul clorur ă se determin ă volumetric, metoda fiind cunoscut ă și
sub numele de metoda Mohr (STAS 8663/70). În apel e piscicole cantitatea de cloruri este relativ
mică, limitele admise fiind între
6-40 mg/l, depinzând foarte mu lt de natura terenului. Dac ă concentraț iile de cloruri cresc,
motivaț ia poate fi g ăsită în deversarea unor ap e reziduale, fie mai ales în regiunile de delt ă și de
terenuri sărăturate
Sulfații (SO 42-
mg/l). Anionul sulfat se determin ă volumetric (STAS 8601/70). Valorile de
20-40 mg/l, considerate optime, nu sunt d ăunătoare peș tilor, însă în condi țiile creșterii
cantității de substan ță organică, însoțită de creșterea temperaturii și de deficitul de oxigen, se
crează condiții favorabile pentru dezvoltarea bacteriilor sulfat reduc ătoare, care transform ă
sulfații în hidrogen sulfurat, substan ță toxică pentru organism ele acvatice.
În apa hele șteelor sulfa ții provin pe de o parte din solurile pe care este cantonat ă apa, mai
ales dacă solurile sunt s ăraturate se dizov ă în apă cantitați mai mari de sulfuri și cloruri, din
alimentarea pluvial ă a heleșteelor în perioada de prim ăvară, prin eveporarea puternic ă a apei pe
perioada de var ă sau o parte provin din mineralizarea substan țelor organice ce con țin sulf.
Dac ă o creștere accentuat ă a clorurilor, pân ă la instalarea regimului salmastru (peste 2
mg/l) nu este d ăunătoare, ci dimpotriv ă stimuleaz ă baza trofic ă, în schimb o cre ștere exagerat ă a
sulfaților este d ăunătoare dezvolt ării zooplanctonului și altor organisme acvatice.
Reziduul fix (mg/l) reprezint ă suma tuturor s ărurilor dizolvate în ap ă și a materialelor în
suspensie și se determin ă gravimetric prin cânt ărirea materialului r ămas după evaporarea unei
probe de ap ă nefiltrată , urmată de uscarea materialul ui la temperatura de 105 0C, pâna la o masa
constantă (STAS 9187/84). Valoarea acestu i parametru este dependentă de natura apei și a
terenului, de tipul terenurilor înconjur ătoare și topografia lor, etc. Valoarea optim ă pentru apele
piscicole este între 200 și 500 mg/l, concentra ția maximă admisă fiind de pâna la 1000 mg/l.
Suspensiile (mg/l) se determin ă gravimetric (STAS 9187/84). Principiul metodei const ă
în detreminarea materiilor în suspensie din ap ă prin filtrare. Filtrul pe care se afl ă suspensiile, se
usucă la 105 0C, se răcește în exicator ș i se repet ă cântă ririle pân ă la o masă constant ă.
Suspensiile, formate în special din hi droxid feric geletinos, din tulbureala adus ă de apele de
șiroire de pe versan ți, prezint ă o concentra ție optimă între 30 – 60 mg/l, îns ă atunci când

depășesc limita de 80 mg/l devin v ătămătoare pentru branhiile pe știlor, determinând asfixia
peștilor.

2. Indicatori ai capacit ății de tamponare ai apei

Aciditatea apei se datore ște prezenței în ape a dioxidului de car bon liber, a acizilor minerali și a
sărurilor de acizi tari sau baze slabe, s ărurile de fier și de aluminiu, provenite de la exploat ările
miniere sau din apele uzate industriale intrând în aceast ă din urmă categorie.

Aciditatea total ă a unei ape exprim ă atât aciditatea datorat ă acizilor minerali, cât și cea datorat ă
dioxidului de carbon liber, în timp ce aciditatea mineral ă exprimă numai aciditatea datorat ă
acizilor minerali. Diferenț ierea acidit ății totale de aciditatea mineral ă se poate face, fie prin utilizarea
schimbătorilor de ioni, fie prin titrarea cu NaOH 0,1 N pân ă la puncte de echivalen ță diferite și
anume pân ă la pH = 4,5 pentru tit rarea acidului mineral și pH = 8,3 pentru titrarea acidităț ii
totale.

Alcalinitatea apei este condi ționată de prezen ța ionilor bicarbonat, carbonat, hidroxid și mai rar,
borat, silicat și fosfat. Din punct de vedere valo ric, alcalinitatea este concentra ția echivalent ă a
bazei titrabile și se măsoară la anumite puncte de echivalen ță date de solu ții indicator. Utilizarea
fenolftaleinei duce la determinarea alcalinit ății (p) a apei datorat ă hidroxidului ș i carbonatului,
iar utilizarea indicatorului metiloranj duce la determinarea alcalinit ății (m), datorat ă
bicarbonatului.
Valoarea alcalinit ății (p) și (m) indic ă raportul existent între ionii de carbonat, dicarbonat și
hidroxid în cadrul alcalinit ății totale, rela țiile dintre ele fiind pr ezentate în tabelul 2.19.
Tabelul .Calculul rela țiilor de alcalinitate
Valoarea
alcalinității (p) OH
–
CO32-
HCO3-

0 0 0 m
< m/2 0 2p m-2p
m/2 0 2p 0
>m/2 2p-m 2(m-p) 0
m m 0 0
m = alcalinitatea fa ță de metiloranj în ml HCl 0,1 N
p = alcalinitatea fa ță de fenolftalein ă în ml HCl 0,1 N

Alcalinitatea totală (ml HCl /l) se determin ă volumetric (STAS 6363/76), se datoreaz ă
bazelor libere, carbona ților și bicarbona ților și se detrmin ă prin titrarea acestora cu HCl 0,1n.
Valorile optime pentru o ap ă piscicolă sunt de 2 -4 ml HCl /l. Cele mai productive ape sunt cele
ușor alcaline, în care pH-ul r ămâne aproape constant în juru l valorilor d 7,4-7,6, cu varia ții mici în
jurul acestor valori. Dac ă variaț iile de pH sunt bruș te se poate produce un dezechilibru chimic și
fiziologic care stresseaz ă peștii putând duce pân ă la moartea lor.
Dac ă apele piscicole au rezerva alcalin ă asigurată (alcalinit ăți de la 0,2 – 6 ml HCl/l) ele
pot rezista tendin țelor de acidifiere datorate fie CO 2 apărut în timpul nop ții în procesele de

respiraț ie, fie datorat ploilor, mai cu seam ă cele înso țite de desc ărcări electrice, când cre ște
cantitatea de nitri ți, ceea ce spore ște aciditatea, fie în cazul deca lcifierii biogene care duce la
variații foarte mari ale pH-ului, de la 5,5 în timpul nop ții, până la 12 în timpul zilei.
Pe știi s-au adaptat la via ța în ape alcaline, de aceea se dezvolt ă anevoios și se
îmbolnăvesc în ape acide, mai ales puietul suport ă foarte greu cantit ățile mari de CO 2 liber și
aciditatea dat ă de acidul carbonic format conform reac ției
CO 2 + H 2O H 2CO 3

Duritatea apei a fost inclus ă la capacitatea de tamponare a apei datorit ă ponderii carbona ților de
calciu și magneziu în apele naturale. Se deosebesc urm ătoarele tipuri de duritate:
– duritatea total ă reprezintă totalitatea s ărurilor de Ca2+
și Mg2+
prezente în ap ă;
– duritatea temporar ă reprezint ă conținutul ionilor de Ca2+
și Mg2+
legaț i de
anionul HCO-
3, care prin fierberea apei se poate înl ătura deoarece dicarbona ții se
descompun în CO2 și în carbonaț i care precipit ă;
– duritatea permanent ă reprezint ă diferența dintre duritatea total ă și duritatea
temporară , fiind atribuit ă ionilor de Ca2+
și Mg2+
legaț i de anionii Cl-
, SO42-
și
NO3-
.Acest tip de duritate r ămâne în mod permanent în ap ă, chiar dup ă fierbere.

În tabelul 2.20 este prezentat ă o clasificare a apelor dup ă duritatea lor.

Tabelul Clasificarea apelor dup ă duritate
Unităț i de măsură Clasa de duritate
1 2 3 4
mg/l 0-55 56-100 101-200 200-500
m val/l 0-1.1 1,1-2,0 2,0-4,0 4,0-10
Caracterizarea apei Moale Slab dură Moderat
dură Foarte dur ă
Duritatea total ă (0DT) a unei ape corespunde sumei concentra țiilor cationilor de Ca2+ și
Mg2+ care se g ăsesc în sărurile de carbona ți, bicarbona ți, sulfați, fosfaț i, cloruri, etc. prezente în
apă. Se determin ă volumetric prin însumarea concentra țiilor cationilor metalelor alcaline,
indiferent de să rurile de la care provi n. Duritatea se exprim ă în grade duritate, care difer ă de la o
țară la alta. În țara noastă unitatea de m ăsură a durității este în grade Germane (0G), unui grad de
duritate îi corespund 10 mg CaO. Cea mai mare parte din duritatea total ă este datorat ă duritatății temporare (D
t) care
corespunde sumei cationilor metalici din bicarbona ți și carbona ți. Duritatea este considerat un
parametru destul de constant pentru un anumit tip de ap ă. Din punct de vedere piscicol o ap ă
potrivit de dur ă (8-120G) este foarte productiv ă.
Apele bogate în bicarbona ți și potrivit aprovizionate cu carbona ți și CO 2 liber sunt
considerate ape bine tamponate, care pot s ă neutralizeze varia țiile de pH, datorit ă realizării
următorului echilibru.
(CO
3H) 2Ca CO 2 + CO 3Ca + H 2O
Tendin ța de acidifiere a unei ape piscicole este imprimat ă de CO 2 liber, care va fi
neutralizat de carbona ții prezenți, echilibrul deplasându-se spre stânga. Tendin ța de alcalinizare a

unei ape piscicole este imprimat ă în cazul unor cantit ăți excesive de carbona ți sau în cazul
consumului CO 2 liber în procesul de fotosintez ă.

pH-ul apei. ( Concentra ția ionilor de hidrogen )

pH-ul apelor naturale este cuprins între 6,5 – 8, abaterea de la aceste valori dând indica ții asupra
poluării cu compu și anorganici . pH-ul și capacitatea de tamponare a a cestuia constituie una din
proprietățile esențiale ale apelor de suprafa ță și subterane, pe aceast ă cale asigurându-se un grad
de suportabilitate natural fa ță de impactul cu acizi sau baze, s ărurile de Na+
, K+
, Ca2+
și Mg2+
jucând un rol esen țial în acest sens. De subliniat c ă această capacitate de tamponare a pH–ului
este deosebit de important ă nu numai pentru echilibrele din faza apoas ă, dar și pentru cele de la
interfața cu materiile în suspensie, resp ectiv cu sedimentele. Concentra ția ionilor de hidrogen din
apă, reprezint ă un factor important care determin ă capacitatea de reactivitat e a apei, agresivitatea
acesteia, capacitatea apei de a constitui medii pe ntru dezvoltarea diferi telor organisme etc.

Între valoarea pH-ului apei și aciditatea sau alcalinitatea acesteia nu exist ă o identitate. Cre șterea
alcalinității sau acidit ății nu sunt înso țite și de varia ții corespunz ătoare ale pH-ului, datorit ă
capacității de tamponare de care dispun îndeosebi apel e naturale. Principalul sistem tampon al
apelor naturale îl reprezint ă sistemul acid carbonic dizolvat/carbona ți, pentru care pH-ul apei are
valori cuprinse între 6,5-8,5. Viața peș tilor este posibil ă în ape cu un pH cuprins între 5 ș i 8,5, însă cel mai bine pe știi se
dezvoltă în ape cu pH-ul cuprins între 7,2-7,8. Atât sc ăderile cât și creșterile de pH sunt
stressante pentru fauna piscicol ă determinând apari ția ulcerațiilor și hemoragiilor în special la
nivelul branhiilor. Pentru a se ap ăra împotriva acestor salturi de pH, pe ștele produce cantităț i
sporite de mucus. Valorile de pH sub 4,8 și peste 9,2 poate fi letale pentu pe ști și celelalte
organisme acvatice. Alcalinitatea crescut ă a unei ape provoac ă peștilor o cauterizare a branhilor,
observându-se pl ăgi cu aspect de griș , de culoare cenu șie pe branhii, ia r aciditatea crescut ă duce
la cuagularea albuminei astfel că în ambele cazuri pe știi mor asfixia ți.
Într-o apă piscicolă pH-ul variaz ă sezonier și diurn fiind influen țat de o serie de elemente si
procese (fotosintez ă, de procesele de descompunere ale substan ței organice, de ploi, viituri,
zăpadă, etc), astfel:
• În primul rând elementele geologice și hidrologice (natura terenului și natura
apei) determina valo area pH-ului unei ape
• În sezoanele ploioase de prim ăvară și toamnă, datorită ploilor abundente, pH-ul
scade ca urmare a cantita ților mari de CO
2 care se dizov ă în apă, putând ajunge la
valoarea de 5,5-6. Ș i vara, în urma ploilor toren țiale cu desc ărcări electrice pH-ul
scade, de aceea prelevarea probelor de analiz ă nu trebuie să se facă imediat dup ă
ploaie.
• În timpul verii pH-ul este ridicat, ajungând uneori pân ă la 9, ca urmare a
intensificării procesului de fotosintez ă, prin care plantele consum ă tot CO 2 liber
din apă și apoi pe cel legat în bicarbona ții solubili, dând na ștere la hidroxidul de
calciu, Ca(OH) 2 care are o reac ție complet alcalin ă.
• În curs de 24 de ore ph-ul apei variaz ă, în special vara, fiind ridicat ziua datorita
consumului de CO 2 din apă în procesul de fotosintez ă, și scăzut noaptea datorit ă
producerii de CO 2 în procesul de respiraț ie.

• În condițiile unor cantita ți mari de substan ță organică moartă, depozitat ă pe
funduri lipsite de oxi gen, are loc o cre ștere a concentra ției de CO 2 (adeseori și de
H2 S) cee ce duce la sc ădere pH-ului. Dacă apele sunt bine tamponate, adic ă au o
rezervă de bicarbonaț i și de fosfa ți, scă derea pH-ului se va face mai lent, în limite
mai mici. Dac ă în cazul unor ape bine tamponate, cu o rezerv ă de 100 mg CaO/
litru au loc scă deri bruște ale pH-ului, aceasta poate indica o situs ție extrem ă de
poluare cu substan ță organică .

3. Gazele dizolvate

Oxigenul (mg/l) Oxigenul dizolvat se m ăsoară volumetric, prin metoda Winkler, bazat ă
pe oxidarea de c ătre oxigenul molecular din ap ă, în mediu puternic alcalin, a hidroxidului de
mangan bivalent la hidroxid de manga n trivalent (STAS 6536-88). Nevoia de O 2 a peș tilor
variază după specie, varst ă, stare fiziologic ă, etc. Se considera ca minimul de O 2 necesar este de
3-5 mg /l.
Oxigenul intr ă în compozitia tuturor substan țelor organice care alcă tuiesc organismele vii
plante și animale, de aceea O 2 este unul dintre cei mai importan ți factori biogenici. El asigur ă nu
numai via ța hidrobion ților, ci și procesul de mineralizare a substan țelor organice, care sunt
transformate astfel în forme asimilabile de c ătre plante.
În mediul acvatic sursele de provenien ță ale oxigenului sunt:
¾ Atmosfera – Intensitatea proceselor de difuzie și de dizolvare a oxigenului din
atmosferă în apă s u n t i n f l u e n țate de temperatur ă (invers prop țional), de presiunea
atmosferic ă (direct propor țional), de mi șcarea apei (direct propor țional). Aceste fenomene
se petrec pân ă la atingerea gradului de saturare, grad care difer ă cu temperatura apei,
presiunea atmosferei și de conținutul diferit de s ăruri.
¾ Fotosinteza – Apele cu o flor ă bogată, fie ca este reprezentat ă de microfite (alge) fie
ca este reprezentat ă de macrofite (plante superioare) prezintă o oxigenare bun ă apei.
Dezvoltatre florei este posibil ă în condiții de transparen ță bună, de temperaturi favorabile.
Există deci o strânsă legătură între propriet ățile chimice, termice și optice ale apei.
¾ Reacțiile de reducere – Eliberarea de oxige n în procesele de reducere a sulfa ților,
azotaților reprezint ă o sursă mai puțin important ă, din punct de vedere al cantit ăților de
oxigen cu care apa se poate aproviziona.
În mediul acvatic c ăile de consum ale oxigenului, situa țiile de deficit în oxigen dizolvat
sunt:
¾ Respirația organismelor vegetale și animale din ap ă, în cazul în care densitatea lor este
ridicată , duce la dispari ția oxigenului din ap ă. Popularea hele șteelor cu densit ăți mari de
material piscicol, mai ales în cazurile în care nu exist ă posibilități adecvate de alimentare
cu debite de primenire a apei, duce la reducerea con ținutului de oxigen din ap ă.
Dezvoltarea algelor în densit ăți foarte mari constitue, de foarte multe ori, principala cauz ă
a stărilor de hipoxie (concentra ții scăzute de oxigen dizolvat) și anoxie (lipsa total ă a
oxigenului dizolvat), aceste fenomene fiind o consecin ță a fenomenului de “înflorire a
apelor”. Dezvoltarea exagerat ă a numărului de alge pe unitate de volum face ca pe timpul
nopții, când fotosinteza nu mai are loc, algele s ă consume prin procesul de respira ție tot
oxigenul dizolvat.
¾ Descompunerea substan ței organice moarte. Daca apa con ține, fie în suspensie, fie în
stare de solu ție, cantități mari de substan țe organice, mai ales ma terii putrescibile, se

produce o sc ădere a concentra ției de oxigen dizolvat ca urmare a utiliz ării lui de c ătre
microorganismele aerobe în procesul de descompunera a acestor substan țe organice.
Scădera oxigenului dizolvat este strâns legat ă de sporirea cantit ății de substan țe organice
din apă și de acumularea acestor substan țe pe fundul bazinelor. În apele sarace în O 2 se
petrece îns ă un proces de putrefacț ie a substan țelor organice, care sunt transformate de
microorganismele anaerobe în produ și , să raci în oxigen, dintre care aproape to ți sunt
toxici: amine, H 2S, NH 3 etc. În lipsa oxigenului substanț ele minerale cum sunt azota ții
pierd O 2 și trec în NH 3 apoi în N 2 gazos, ce se pierde ie șind din ap ă, iar sulfa ții trec în
sulfiți, tiosulfiți, H 2S, sulfuri pân ă la S chiar, f ăcând apa respectiv ă improprie pisciculturii
din cauza acestor substan țe toxice.
¾ Oxidarea compu șilor minerali precum sulfi ți, hipoclori ți, H 2S, azotiți duce la pierderea
oxigenului dizolvat, dar apa se va îmbog ății în compu și utili și se va reduce caracterul de
toxicitate al compu șilor lipsiți de oxigen.
¾ Izolarea apei de contactul cu aer ul prin formarea podului de ghea ță care se men ține pe
o periodă mare. Efectul de dispariț ie a oxigenului este cu atât mai accentuat pentru
heleșteele al căror fund este bogat în depozite humice și în detritus vegetal, datorit ă lipsei
punerii pe uscat .

Amoniacul (NH 3 mg/l) este un gaz toxic, care se fo rmeaza prin descompunerea substantelor
organice care contin molecula de azot. In transforma rile pe care le sufera azotul organic pentru a
se mineraliza, faza de amoniac este foarte periculoasa pentru hidrobionti. Acest gaz apare mai
ales pe timpul iernii cand datorita podului de gheata cantitatea de oxigen din apa este mica. Se detrmină stectofotometric azotul amoniacal (STAS 8683/83), dup ă care se calculeaz ă cantitatea
de amoniac cu formula: NH
3 ( mg/l ) = 1,2158 N amoniacal ( mg/l ). Concentra ția maxim ă
admisibilă de amoniac în apele pi scicole este de 0,3 mg/l.

Hidrogen sulfurat (H 2S mg/l). Buna dezvoltare a pe știlor și celorlante organisme acvatice are
loc în ape lipsite complet de hidrogen su lfurat, care este un gaz toxic pentru pe ști, totuși ei pot
tolera cantit ăți până la 1 mg H 2S /l. Dacă o apă conține fier sau mangan ace știa vor neutraliza
hidrogenul sulfurat prin formare de sulfurii, în acest caz hidrogenul sulfurat poate cre ște până la
câteva miligrame la litru, fiind oarecum suportat de unii pe ști. Factorii apari ției hidrogenului
sulfurat în hele ștee sunt pe de o parte o creș tere a cantit ății de substan ță organică moartă, iar pe
de altă parte o sc ădere sau chiar o lips ă a oxigenului dizolvat. Prezen ța hidrogenului sulfurat
într-o apă piscicolă denotă începrea proceselor de putrefac ție a materiei organice de pe fundul
apei, din lipsă de oxigen. Prezen ța hidrogenului sulfurat în izvoarele sulfuroase are o alt ă
provenien ță, și anume demineralizarea sulfa ților.

Metanul (CH 4 mg/l). Se formeaza mai ales vara in urma putr ezirii celulozei din plante. Prezenta
acestui gaz in apa arata un grad avansat de eu rofizare, un proces intens de acumulare a
substantelor organi ce si un mare deficit de oxigen.

4
APA CA MEDIU DE VIATA

Factorii chimici ai mediul ui acvatic influenta lor
asupra hidrobiontilor

4. Substanț ele biogene
Azotiții (NO 2-
mg/l) se determin ă spectofotometric (STAS 8900/2-71), concentra țiile admisibile
în apele piscicole se siutuează sub valoareade 0,2 mg/l. Prezen ța azotiților în apele piscicole este
nedorită, ei arătând un stadiu avansat de descompunere a substan țelor organice, în condiț iile
lipsei oxigenului. Azoti ții sunt prezen ți în apele cu deficit de oxigen, înc ărcate cu substan ță
organică, unde se dezvolt ă bateriile denitrificante, capabile s ă scoată azotul din compu șii lui,
trecându-l prin forma de amoniac, pentru ca apoi s ă-l pună în libertate sub form ă gazoasă .

Azotaț i Azoti ți Amoniac (gaz) Azot (gaz)
Prin acest proces de den itrificare, o parte important ă de azot este scoasă din circuitul
nutritiv, fiind trecut din materie folositoare în materie toxic ă (NH
3 este toxic) sau este scos din
apă (N 2 iese afară din apă).
Azoti ții sunt substan țe instabile, ei fiind transforma ți în condi ții de lipsă a oxigenului în
amoniac, îns ă în condiții de bună aerare a apei, cum se întâmpl ă primăvara și toamna, ei sunt
oxidați imediat și trecuți în azota ți. Condiții pentru apari ția azotiților și a amoniacului apar fie
vara, la temperaturi cres cute, fie iarna, datorit ă podului de ghia ță format, în ambele cazuri
oxigenul fiind deficitar. Amoniacul este toxic, dac ă se găsește în cantit ăți mai mari de 2 mg/l, el
determină asfixia pe știlor și mortalitatea lor în mas ă.
Azotații (NO
3-
mg/l) Anionii azotat se determin ă spectofotometric (STAS 8900/1-71), valorile
optime pentru apele piscicole se situeaz ă în intervalul 2,5 – 3 mg/l. Azotaț ii sunt formele
asimilabile ale azotului constituind al ătri de fosfa ții solubli, de s ărurile de potasiu elementele
minerale de prim ă importan ță în fotosinteza plantelor, din care cauz ă se numesc „elemente
biogene”. În apele piscicole, provenien ța azotaților este fie din surse minerale, fie din surse
organice:
¾ Sursele minerale sunt reperezentate pe de o parte de azotul atmosferic, care este
transformat în azota ți de către bacteriile fixa toare de azot, Azotobacter sp ., ce se g ăsesc
în mâlul de pe fundul apelor. Pe de alta parte, ploile toren țiale însoțite de desc ărcări
electrice aprovizioneaz ă apele cu cantita ți importante de nitri ți (NO
2-
), care în mediul
acvatic sunt apoi oxidate și trec în nitra ți (NO 3-
).
¾ Sursele organice sunt reprezentate de organismele moarte, plante și animale, că zute pe
fundul apelor, ce sunt supuse procesului de mineralizare. Pe fundur ile bine oxigenate
intră în acțiune bacteriile nitrif icante care transform ă azotul legat organic trecându-l prin
mai multe trepte pâna la azota ți.
Azot proteic Amoniac Azoti ți Azota ți

1

Plantele asimilează foarte bine azota ții, care sunt u șor solubili în ap ă, aceș tia trec de la
plante la animale, în cadrul circuitului trofic, pentru ca în final s ă se întoarc ă din noi în ap ă sub
forma azotului proteic din organismele moarte și sub forma amoniacului din excremente. Din
cauza marii solubilit ăți a azotaților, aceștia nu pot fi transforma ți în compu și greu solubili și deci
nu se pot acumula pe fundul bazinelor, a șa cum se întâmplă cu fosfaț ii.
Cantitatea de azota ți din apele piscicole variaz ă în funcție de o serie de factori precum
temperetura, cantitatea de oxigen, cantitatea de substan țe organice și pH. Iarna, pe fundul apelor
piscicole se g ăsesc mari cantităț i de azota ți, vara datorită utilizării azotaților de că tre plantele
fotosintetizante azota ții dispar din ap ă, în schimb, prim ăvara și toamna, datorit ă circulaț iei apei
azotații se găsesc uniform repartizaț i în toată masa apei.

Amoniul (NH 4+
mg/l) Se detrmin ă stectofotometric azotul amoniacal (STAS 8683/83), dup ă
care se calculeaz ă cantitatea de amoniu cu formula: NH 4+
( mg/l )= 1,2878 N amoniacal ( mg/l ).
Concentra ția maximă admisibil ă de amoniu în apele piscicole este de 3,0 mg/l.
Fosfaț ii (PO
43-
mg/l) Anionii fosfat se detrmin ă spectofotometric (STAS 10064/75), valorile
optime pentru o ap ă piscicolă sunt cuprinse între 0,05 – 1,5 mg/l, concentra ția maxim ă
admisibilă fiind de 3 mg/l. În ap ă fosfații se prezint ă sub următoarele forme:
¾ fosfat primar – PO 4 H2 – ușor solubil, asimilabil de c ătre plante;
¾ fosfat secundar – PO 4 H 2- ușor solubil, asimilabil de c ătre plante. Cantit ățile cele mai
însemnate de fosfor sunt re ținute de fitoplancton, dispariț ia fosfaț ilor din ap ă se
suprapune cu perioda de înmulț ire și maturare a algelor. Îns ă și zooplantonul și chiar
peștii rețin forforul prin suprafe țele cu care vin în contact cu apa.
¾ fosfat terț iar – PO 4 3- insolubil, fixat pe fundul hele șteelor bogate în calciu și în humus,
formează o rezervă de fosfor care, este mobilizat ă mai greu de pe fund, doar în condi ții de
mișcare a apei. Experien țele au ară tat că la suprafa ța sedimentelor în unele hele ștee exista
de 100 de ori mai mult fosfor fa ță de apa hele șteului, iar în cazul în care reac ția
sedimentelor este acid ă reținerea poate fi de aproape 1000 de ori mai mare fa ță de apă.
Asimilația fosfaț ilor de către plante este împiedicat ă în cazul când ace știa sunt imobiliza ți
la suprafa ța humusului de c ătre hidroxizii fierului și manganului, de c ătre coloizii
humusului.
Prezența în apele piscicole a fosfa ților are dou ă surse:
¾ surse interne – din plantele și organismele moarte, fosfor ul fiind un component esen țial al
nucleoproteinelor, al ADP, ATP. Mineralizarea acestor substan țe organice se face mult
mai ușor față de azota ți, putându-se realiza și fără ajutorul bacteriilor, în ape mai pu țin
oxigenate.
¾ surse externe – îngrășă mintele minerale distribuite de c ătre om în mod deliberat pentru
mărirea productivit ății apelor piscicole. În zilele noastre datorit ă poluării, apele
curgatoare, ce constitue sursele de ap ă pentru acvacultură , se îmboga țesc cu fosfor și alte
elemente biogene datorit ă deversărilor din industrie, agricultur ă și municipalit ăți. Astfel,
apele naturale prezint ă o încărcare antropic ă cu nutrien ți, care dep ășeste condi țiile
normale, trecând în zona de poluare cu nutrien ți.
Ca și celelalte elemente biogene (N, K, Si) fosforul, un element biogen de prim ă importan ță, este
folosit de c ătre plante pentru realizarea produc ției primare, și de aceea pe timpul verii de cele
mai multe ori lipse ște din apă, constituind hrana de predilec ție a bacteriilor și a plantelor. Iarna în
schimb, rezervele de fosfa ți se refac datorit ă trecerii fosforului din organismele moarte în fosfor
mineral. Îns ă, cantitățile cele mai mari de fosfor sulubil în apă se găsesc prim ăvara și toamna,
când datorit ă mobilizării sedimentelor, datorit ă cantităților mari de CO
2 liber din ap ă, se creaz ă
2

condițiile trecerii întregii cantit ăți de fosfa ți tricalcici de pe fundul hele șteului în fosfa ții
monocalcici și dicalcici, solubili în ap ă.

Între azot și fosfor exist ă o strânsă interacț iune, prezen ța fosforului ajut ă bacteriile fixatoare de
azot să acumuleze mai u șor azotul din atmosfer ă, provoac ă procesele de amonificare și de
nitrificare, înlesnind mineralizarea substan țelor organice.

5. Substanț ele organice dizolvate (SOD)

Substanța organică CCO-Mn (mg KMnO 4 / l) sau cantitatea de substan țe organice
oxidabile din ap ă se determin ă volumetric (STAS 9887/74) Principiul metodei const ă în oxidarea
substanțelor oxidabile din ap ă, în principal organice dar și o serie de substan țe anorganice
(azotiți, sulfiț i, hidrogen sulfurat, etc.) cu ajutorul permanganatului de pot asiu. Pentru apele
piscicole valorile optime pentru substan ța organic ă sunt de 35 – 50 mg KmnO 4 /l, valorile ce
depășesc 80 mg KmnO 4 /l sunt considerate periculoase.
Provenien ța substan țelor organice în apele piscicole este fie de natur ă autohton ă, fie de
natură alohtonă, astfel:
¾ Substanța organică autohtonă provine din moartea or ganismelor vegetale și animale ce
s-au dezvoltat în bazinele piscicole. Moarte a acestora survine fie pe perioada verii, în
cazul temperaturilor foarte ri dicate, fie toamna, la sfâr șitul perioadei vegetative.
Densităț ile mari de pe ști vegetarieni consumatori de macrofite, care elimin ă cantități
mari de resturi vegetale nedigerate, duce la o cre ștere a substan ței organice din ap ă,
ceea ce provoac ă o scădere a con ținutului de oxigen din ap ă, care trebuie compensată
printr-un debit de recirculare m ărit.
¾ Substanța organic ă alohtonă provine din apele reziduale industriale, agricole și
municipale și ajunge în apele piscicole cu apa de alimentare. În plus, în tehnologia de
exploatare a hele șteelor piscicole se prev ăd activități de distribuire a fertilizan ților
organici, sub form ă de gunoi de grajd, în diferite cantita ți.
În hele ștee substan ța organică moartă se gă sește sub urm ătoarele forme:
¾ Substanță organică dizolvată – prezent ă în apă sub form ă de proteine, aminoacizi,
lipide, glucide, vitamine, enzime, etc. Se estimeaz ă că substanța organic ă solvită
reprezintă 90-98% din întraga cantitate de substan ță organică pe care o con țin apele.
Aceste substanț e pot face parte și din categoria ectorinelor, ca rezultat al procesului de
metabolism, ac ționând ca stimulatori sau inhibitori ai proceselor vitale ce se desf ășoară
în mediul acvatic.
¾ Substanță organică coloidală;
¾ Substanță organică în suspensie;
¾ Detritus

Căile de consum și transformare a substan ței organice din apa și de pe fundul hele șteelor
sunt următoarele:
¾ Consumul substan ței organice în procesul de hr ănire a faunei acvatice. S-a constatat c ă în
primul rând bacteriile beneficiaz ă de aceasta, apoi filtratorii din grupele rotiferi, bivalve,
cladocere, copepode, etc. Chiar și la pești s-a eviden țiat utilizarea direct ă a substan ței
organice dizolvate prin procesele de osmoz ă.
¾ Descompunera substan ței organice în condi ții aerobe. În apele bine aerate, atât
substanțele organice din masa apei cât ș i cele care cad pe fund sunt supuse unui proces de
mineralizare, favorabil acvacu lturii, prin care substan țele organice moarte, sub ac țiunea
3

microorganismelor oxidante, sunt transformate în substan țe minerale, singura form ă ușor
asimilabil ă de plante. În procesele de mine ralizare rolul oxigenului este covâr șitor.
¾ Descompunera substan ței organice în condiț ii anaerobe. În apele slab aerate, substan țele
organice de pe fundul hele șteelor sunt supuse unui proces de putrefac ție, defavorabil
acvaculturii, prin care substan țele organice moarte, sub ac țiunea microorganismelor
reducătoare, sunt transformate în produ și azotați și sulfuroși săraci în oxigen, dintre care
aproape to ți sunt toxici: amine, hidrogen sulfurat, amoniac, etc. Dac ă cantitatea de
oxigen dizolvat din ap ă este sub 4 mg/l, substan țele organice suferă un proces de
putrefacț ie, descompunerea azota ților și sulfaților făcându-se dup ă următoarea cale:

azotați azoti ți (dăunători) amoniac azot
(toxic) (iese din ap ă)
Sulfați sulfi ți tiosulfaț i hidrogen sulfurat sulf
(toxic) (iese din ap ă)
În timpul verii, în apele înc ărcate cu substan țe organice, datorit ă temperaturaturilor ce se
mențin mult timp ridicate, oxigenul descre ște treptat, cre ște concentra ția acizilor, pH-ul apei
scade, producându-se astfel un dezech ilibru complet, chimic, biologic și fiziologic, care duce la
mortalități în masă a tuturor organismelor acvatice. Dac ă aceste sc ăderi ale oxigenului sunt
bruște, pericolul este cu atât mai mare pentru pe ști, nemaiavând timpul necesar s ă se retrag ă în
locurile mai bine aerate. În aceste cazuri se recomand ă fie o aerare și o împrospă tare a apei, fie o
tratare cu var, fie pescuirea, vidarea și lăsarea hele șteului în repaus o var ă și o iarnă pentru
mineralizarea substan ței organice de pe fund în prezen ța aerului, soarelui, vântului, înghe țului.

6. Substanț ele poluante toxice
Metalele grele includ plumbul, arsenul, mercurul, cadmiul , cobaltul, nichelul , seleniul, fierul,
argintul, zincul, cromul, cobaltul, manganul. De regul ă nu se ajunge la intoxica ții acute, îns ă
metalele grele au proprietatea de a se concentra în organismele vii, mani festându-se toxicitatea
cronică. Nivelele toxice sunt relativ bi ne cunoscute pentru om, dar ni ci pe departe pentru imensa
diversitate de organisme acvatice. Contaminarea omului depinde mult de obiceiurile alimentare,
vârstă, stare de s ănătate etc. Conteaz ă foarte mult și forma, nivelul de absorb ție și de toxicitate
find diferit între Cr3+ și Cr6+ sau între mercurul metalic și cel legat organic. Aluminiul a produs
uneori mortalitate piscicol ă sau a algelor.
Micropoluan ții organici s unt compu și organo-clorura ți, fenoli, cetone etc. Mul ți intră în clasa
biocidelor (pesticide, fungicide, ie rbicide, insecticide etc.). Exist ă peste 10 milioane de compu și
chimici, din care zeci de mii sunt în uz în industrie, ceea ce face ca în ap ă să poată ajunge o
uriașă varietate, imposibil de identificat și dozat individual. De aceea se monitorizeaz ă numai
compușii mai frecven ți și mai toxici. Exist ă în legisla ție liste cu substan țe prioritare ce trebuie
eliminate. Frecvente sunt pesticidele organo-clorurate și organo-fosforice, triazinele, derivatele
de uree, erbicidele tip hormon vegetal, solven ții de uz casnic, substan țele de sintez ă și reactivi
din industrie, de exemplu cei pentru fabri carea de polimeri… Unele produse cum sunt DDT și
alte pesticide organoclorurate au fost interzise aproape în toate țările sau sunt foarte strict
controlate, dup ă ce s-a constatat ce dezastre au produs.
Efectele toxice ale diver șilor micropoluan ți pot fi letale sau neletale, atât pe termen scurt cât și la
expunere cronic ă. Mari probleme și controverse sunt cu privire la efectele cancerigene și
genotoxice în general la expuneri cronice la cantit ăți reduse de substan ță, deoarece informa ția
științifică e incompletă .
4

Degradabilitatea biologică și chimică a diverș ilor micropoluan ți este extrem de diferit ă. Unii
persistă săptămâni (de exemplu insecticide organofosforice) , altele luni (triazine de exemplu) iar
altele foarte mult (10 ani DDT-ul!). Unele sunt re ținute / descompuse de procedeele obi șnuite de
epurare / preparare a apei, altele îns ă trec aproape nemodificate (li ndan, pentaclorfenol etc.).
Produsele petroliere , caz particular de polu ări cu substan țe organice – sunt un mare du șman al
apelor, deoarece culoarea, gustul și mirosul sunt afectate chiar la concentra ții reduse. Sunt grav
afectate multe organisme acvatice, ceea ce duc e la dezechilibru ecologic. Fiind mai u șoare ca
apa, produsele petroliere formeaz ă peliculă / strat la suprafa ța apei, ce împiedic ă oxigenarea. În
ape subterane sunt și mai persistente, c ăci biodegradarea e redus ă sau absent ă în lipsa oxigenului
și luminii… Pe apele navigabile provin de cele mai dese ori de la accidente cu petroliere sau de la
spălarea ilegal ă a rezervoarelor navelor.

Parametrii chimici ai sedimentelor

Substratul este al doilea biotop important al hele șteului, propriet ățile acestuia influen țând
pe de o parte propriet ățile apei, sedimentele constituindu-se ca un rezervor și un furnizor de
elemente nutritive pentru ap ă, iar pe de altă parte substratul constitu e substratul pentru flora și
fauna bentonic ă, structura fizic ă și chimică a substratului determinând tipul biocenozelor
bentonice.
Astfel, fundurile argiloase și nisipoase, în general fundurile tari și bogate în cloruri,
sulfați și silicați, limiteaz ă răspândirea fitocenozelor submerse și emerse. În schimb, fundurile
bogate în depozite de mâl organic favorizeaz ă dezvoltarea acestor fitocenoze, dac ă în apă
substanțele biogene sunt în cantita ți suficiente.
Literatura de specialitate recomand ă ca necesar ă cercetarea urm ătorilor parametrii: pH-ul
sedimentului, aciditatea hidrolitic ă, substanța organic ă, conținutul în CaO, con ținutul în fosfa ți,
conținutul în azota ți, conținutul în hidrogen sulfurat.

pH-ul sedimentului . Întrebuințarea îndelungat ă a îngrășămintelor lipsite de cationi
alcalini și alcalino-p ământoși și a celor din care plantele iau în mai mare m ăsură cationii decât
anionii, conduce la sc ăderea pH-ului solului, care devine acid. Dintre acestea sunt îngr ășămintele
cu N care conț in NH 4(NH 4NO 3, (NH 4)2SO 4) sau formeaz ă NH 4 (ca ureea).

NH 4NO 3+ O 2 2HNO 3 + H 2O
(NH 4)SO 4 + O 2 2HNO 3 + H 2SO 4 + 2H 2O
Acizii astfel forma ți sunt neutraliza ți de cationii bazici, dacă aceștia se găsesc în ap ă. De
aceea, folosirea unor astfel de îngr ășăminte acide este indicat ă numai pe solurile bine saturate în
baze și carbonați sau cu aplicarea simultan ă de amendamente ciclice sau fiziologic alcaline .
Influen ța acidificatoare a îngr ășămintelor cu N se produce pâna la adâncimi însemnate, în
timp ce ac țiunea amendamentelor calcaroase afecteaz ă mai mult suprafa ța, ameliorând slab
reacția în adâncime.
Spre deosebire de îngrășă mintele cu N, a c ăror aciditate nu este actual ă, ci se dezvolt ă în
sol ca rezultat al transform ărilor microbiologice, superfosfatul este el însu și acid. Cu toate
acestea, nu apare totu și în timp mai îndelungat un efect însemnat de acidifiere; aceasta din cauza
tendinței fosfatului de a reac ționa cu Al și Fe eliminându-se astfel ioni de anhidril care
reacționează cu cei de hidrogen.
5

În fiziologia plantelor este important ă și menținerea fără variații însemnate a pH-ului.
Aceasta se realizeaz ă prin efectul de tamponare care const ă în rezisten ța unui sistem la
schimbarea reac ției sale datorit ă unor complexe de substan țe cu caracter amfoter, capabile s ă
reacționeze ca un acid când mediul tinde s ă devină alcalin și ca o baz ă când mediul devine acid.
Pentru solurile cu folosin ță piscicolă este indicat ca valoarea pH-ului s ă fie cuprins ă între 7-7,8
upH. Maxim 8,2 upH, minim 6,5 upH.

Substanțele organice din sedimente (mg KmnO 4/ 100g sol). În sol și la suprafa ța
acestuia, resturile organice moarte sufer ă continue transform ări sub acțiunea factorilor fizici și
chimici, dar mai ales a microorganismelor. În uria șul proces de mineralizare a materiei organice
moarte sunt eliberate elementele nutritive și alte elemente minerale accesibile vie ții ( CO 2 , H 2O ,
NH 3 , NO 3- , PO 43- , SO 42- ). Materia organic ă a solului influen țează puternic aproape to ți factorii
ecologici din sol.
Pentru bazinele piscicole productive cantitatea de substan țe organice determinate în sol
nu trebuie s ă depășească 60 mg KmnO 4/ 100g sol, iar humusul trebuie s ă fie cuprins între 2-5
mg/100g sol.
Datorită folosirii continue a bazinului far ă a permite refacerea solului prin l ăsarea lui pe
uscat, vara sau iarna, cantitatea de substan țe organice acumulate în solul bazinelor piscicole
prezintă valori mari și crează condiții de viață necorespunză toare pentru materialul piscicol.
Cantitatea redus ă de substan țe organice din sol, cât și alimentarea bazinelor cu o ap ă bine
oxigenată crează condiții optime de mineralizare a substan țelor organice și reintrarea lor în
circuit.
Cantitatea mare de substan țe organice și o oxigenare redus ă a apei favorizeaz ă
intensificarea procesului de putrefac ție a substan țelor organice care conduce la:
¾ deficit de O 2
¾ degajare de gaze toxice: NH 3, H2S, NO 2
¾ pierderea de substan țe biogene prin transformarea lor pân ă la forma de N 2 și S2 ce se
degajă în atmosfer ă.
În aceste situaț ii este absolut necesar ca:
¾ bazinul respectiv s ă fie lăsat pe uscat o vara ăi o iarnă pentru a crea condi ții optime de
mineralizare a substan țelor organice în exces;
¾ distribuirea de amendament e calcaroase pe sol, dac ă bazinul este vidat, sau direct în ap ă
dacă este în exploatare;
¾ aerarea puternic ă a apei pentru a evita apari ția deficitului de oxigen și eliminarea
eventualelor gaze toxice din ap ă.
Calciul din sedimente (mg Ca
2+ /100g sol) este un factor ecologic ce infulen țează direct
fiziologia plantelor, fiind un elemen t nutritiv indispensabil pentru viaț a plantelor și animalelor
acvatice. În mai mare m ăsură însa, Ca2+ este necesar solului însu și pentru asigurarea unei bune
stări fizice și chimice ș i a unei intense activit ăți biologice.
În sol, Ca2+ este elementul cu cele mai complexe func ții, determinat ecologic prin
multiplele influen țe ce le exercit ă asupra numeroaselor însu șiri și procese de importan ță majoră
pentru specificul ecologic și potențialul productiv al solului.
Prin caracterul s ău de cation bazic, cu mare en ergie de legare în complex, Ca2+ este în sol
principalul neutralizator atât al acizilor, cât și al complexului adsorbati v. Prin neutralizarea total ă
sau înaintat ă a acizilor organici și minerali, Ca2+ controleaz ă aciditatea actual ă și potențială a
solului și starea de satura ție în baze a complexului adsorbativ.
În sol se formeaza Ca(HCO 3)2 solubil în ap ă, din CaCO 3 activ din sol sau din
amendamentul calcaros dat solului dup ă reacția:
6

CaCO 3 + H 2O + CO 2 Ca(HCO 3)2

Bicarbonatul disociaz ă după reacțiile:
Ca(HCO
3)2 Ca2+ + 2HCO-
3
HCO-
3 + 2H+( din solutie) H 2CO 3 + H 2O + CO 2
Astfel, în solu ție apar continuu noi ioni de Ca
2+, care prin schimb de ioni, trec în
complex, ridicând gradul de satura ție al solu ției; iar ionii de H+ din solu ție sunt trecu ți în
moleculele de ap ă, a că ror disociere este slab ă.
Prin functiile lui, Ca2+ este un element de importan ță esențială pentru fertilitatea solului
și păstrarea acestui ponten țial.
Pentru bazinele piscicole cantitatea optim ă de Ca2+ este cuprinsa între 80-120 mg/100g
sol.
Magneziul din sedimente (mg Mg
2+ /100g sol) este un element indispensabil fiziologiei
plantelor verzi, în primul rând prin participarea lui la compozi ția clorofilei. Procesul activ de
fotosintez ă este deci condi ționat de prezen ța normală a Mg2+ în plantele verzi.
În bazinele piscicole, Mg2+ trebuie să existe în cantit ăți relativ mici fa ță de Ca2+, valoarea
maximă fiind de 50 mg/100g sol . Cantitatea de Mg2+ este determinat ă și de natura solului, astfel
pe terenurile sec ăturite Mg2+ este prezent în cantit ăți foarte mari, dep ășind chiar și cantitatea de
Ca2+ din sol . În piscicultur ă, în general, Ca2+ și Mg2+ trebuie s ă existe într-un raport de 5:1
pentru a asigura din punct de vedere chimic condi ții optime materialului piscicol.

Azotul din sedimente (mg N /100g sol) Azotul este prin excelen ță elementul nutritiv
esențial pentru via ța plantelor și animalelor acvatice. Absorbit din sol sub form ă de NO, NO-
3 și
NH 4-, azotul, cu excep ția unor acumul ări obișnuit reduse sau moderate sub form ă de nitraț i și a
prezenței neânsemnate sub form ă de amoniu ș i nitriti, este încorporat în compu și organici de
importanță fundamentală în compozi ția plantei și în procesele ei vitale:
¾ în cea mai mare parte particip ă ca element indispensabil în compozi ția proteinelor, care
după apă sunt constituentul principal al protoplasmei;
¾ participă la compozi ția nucleoproteinelor, a aminoacizilo r liberi, a clorofilei, a aminelor
simple, a alcaloizilor și bazelor purinice etc.
Forma cea mai u șor asimilabil ă de că tre plantele acvatice este cea de azota ți. Azotul nu
poate fi asimilat ca rezerv ă fie în plante fie în sol, deoarece este u șor solubil și ca atare, sp ălat
imediat de pe fund. Cantitatea optim ă unei dezvolt ări normale a florei și faunei acvatice este
de 3 mg/100 gr sol în perioada vegetativ ă iar în perioada de iarn ă 1 mg/100 gr sol. Pentru a
asigura aceste cantit ăți de azota ți îngrășămintele naturale pe baza de azot se vor distribui doar cu
câteva zile înainte de inundarea bazinelor.

Fosforul din sedimente (mg N /100g sol). După azot, P este al-2-lea element
indispensabil, de importan ță fundamantala pentru plante, cu particip ări multiple la constitu ția și
fiziologia acestora. Deș i continutul de P al plantelor este mai mic decât cel de N , K și Ca,
fosforul are deseori caracter de factor limita tiv; aceasta în cele mai multe cazuri nu din cauza
unui conținut total de P în sol insuficient, ci din cauza solubilităț ii slabe a compu șilor cu P.
7

Pentru fertilizarea solului și nutriț ia plantelor sunt d eci de mare importan ță solubilitatea
fosfaților conținuți și ritmul trecerii lor în forme u șor solubile. Fosfa ții de alcali și de amoniu
sunt săruri ușor solubile. Fosfa ții de Ca, Al și Fe au solubilităț ile variabile cu pH-ul .
Solubilitatea Ca 3(PO) 2 scade cu cre șterea pH-ului. Dac ă fundul hele șteului este bogat în
Ca, fixeaz ă P sub forma de (PO 4)2Ca3 greu solubil. Din aceast ă cauză, distribuirea
îngrășămintelor fosfatice nu se face niciodat ă împreună cu amendamentele calcaroase ci la un
anumit interval de timp de minim 2 s ăptamâni, pentru a împiedica imobilizarea P și Ca în
compuși insolubili care împiedic ă schimburile dintre sol și apă. Raportul optim N/P este de 4/1
iar valoarea optim ă a P este de 0,05-1,5 mg/100g sol.

Limitele optime, maxime și minime ale parametrilor chimici pentru apele piscicole
Valoarea parametrului Nr.
crt. Parametrul Unit ăți de
măsură Limite
minime Valori
optime Limite
maxime
1 Oxigen (O 2) mg/l 4 7-12 14
2 pH u-pH 6,5-6,9 7,0-7,9 8,0-8,2
3 Reziduu fix mg /l 100 200-500 700-1000
4 Suspensii mg/l 15-25 30-60 80
5 Substanță organică
CCO-Mn mg KMnO 4 / l 5 35-50 55-60
6 Duritate 0G 8 12-18 20
7 Calciu (Ca2+) mg/l 30 90-120 160
8 Magneziu (Mg2+) mg/l 5 10-40 50
9 Alcalinitate total ă ml HCl /l 0,2 2-4 6
10 Carbonați (CO 32-
) mg/l 0 urme 10-20
11 Bicarbona ți (HCO 3-
) mg/l 20-100 200-400 600
12 Azotiții (NO 2-
) mg/l 0 0-0,005 0,2
13 Azotaț ii (NO 3-
) mg/l 1 2,5-3 4
14 Amoniu (NH 4+) mg/l 0,005 0,02 0,2
15 Amoniac (NH 3) mg/l 0,005 0,02 0,2
16 Fosfații (PO 43-) mg/l 0,005 0,05-1,5 3
17 Cloruri (Cl-
) mg/l 6 30 40
18 Sulfații (SO 42-) mg/l 0-15 20-40 70-80
19 Hidrogen sulfurat (H 2S) mg/l – urme 0.1
Concentratiile maxime admisibile ( CMA ) a parametrilor eutraofizarii apei pe clase de calitate in
conformitate cu NORCAS 2002 (Ord. MAPM 1146/2002; Ord. MAPM 161/2006)

Clase de calitate Indicatorul
I – HES II – GES III – MES IV – PES V – BES
Unitate de
măsură
CMA
pH 6.5 – 8.5
Regimul oxigenului
CBO 5 mg/l O 2 3 5 7 20 >20
CCO Mn mg/l O 2 5 10 20 50 >50
8

Nutrienți
mgN/l 0,4 0,8 1,2 3,2 >3,2 NH 4+
mg NH 4+/l 0.516 1.032 1.548 4.128 >4.128
mgN/l 0,01 0,03 0,06 0,3 >0,3 NO 2-
mg NO 2-/l 0.033 0.1 0.198 1.0 >1.0
mgN/l 1 3 5,6 11,2 >11,2 NO 3-
mg NO 3-/l 4.4 13.2 24.6 50.0 >50.0
Ntotal mgN/l 1,5 7 12 16 >16
mgP/l 0,1 0,2 0,4 0,9 >0,9 PO 4 3-
mg PO 4 3-/l 0.3 0.6 1.2 2.7 >2.7
Ptotal mgP/l 0,015 0,04 0,075 1.2 >1.2
Ioni generali, salinitate
Reziduu fix mg/l 500 750 1000 1300 >1300
Cl- mg/l 25 50 250 300 >300
S- mg/l 60 120 250 300 >300

Specificul calit ății diferitelor surse naturale de ap ă

Fiecare tip de surs ă prezintă caracteristici proprii, fizico-chimice și biologice, variind de la o
regiune la alta în func ție de compozi ția mineralogic ă a zonelor strab ătute, de timpul de contact,
de temperatur ă și de condi țiile climatice. Pentru acela și tip de surs ă se pot eviden ția anumite
caracteristici comune, după cum rezultă din cele de mai jos.

Apa de râu
Cursurile de ap ă, (râuri și afluenți), sunt caracterizate, în general, printr-o mineralizare mai
scăzută, suma s ărurilor minerale dizolvate fiind sub 400 mg/l. Aceasta este format ă din
dicarbonaț i, cloruri și sulfați de sodiu, potasiu, calciu și magneziu. Duritatea totală este, în
general, sub 15 grade, fiind formată în cea mai mare parte din duritate dicarbonatat ă.
Concentra ția ionilor de hidrogen (pH-ul) se situeaz ă în jurul valorii neutre, fiind cu un pH = 6,8 –
7,8. Dintre gazele dizolvate sunt pr ezente oxigenul dizolvat, cu satura ție între 65 – 95% și
bioxidul de carbon liber, în general sub 10 mg/l. Caracteristica principal ă a cursurilor de ap ă o prezint ă încă rcarea variabil ă cu materii în
suspensie și substanțe organice, înc ărcare legat ă direct propor țional de condi țiile meteorologice
și climatice. Acestea cresc în pe rioada ploilor, ajungând la un maxim în perioada viiturilor mari
de apă și la un minim în pe rioadele de înghe ț.
Deversarea unor efluen ți insuficient epura ți a condus la alterarea calit ății cursurilor de ap ă și la
apariția unei game largi de impurificatori: substan țe organice greu degradabile, compu și ai
azotului, fosforului, sulfului, microelemente (c upru, zinc, plumb), pesticide, insecticide organo-
clorurate, detergen ți etc. De asemenea, în multe cazuri se remarc ă impurific ări accentuate de
natură bacteriologică . O particularitate caracteristic ă a apei din râuri este capacitatea de
autoepurare datorat ă unor serii de procese na turale biochimice, favoriz ate de contactul aer-ap ă.
Apa de lac
Lacurile, formate, în gene ral, prin bararea natural ă sau artificială a unui curs de ap ă, prezintă
modifică ri ale indicatorilor de calitate compar ativ cu efluentul principal, datorit ă stagnă rii apei
9

un anumit timp în lac, insola ției puternice și fenomenelor de stratificare (vara ș i iarna) și
destratificare (primavara și toamna), termic ă și mineral ă. Stagnarea apei în lac conduce la o
decantare natural ă a materiilor în suspensie, ap a lacurilor fiind mai limpede și mai puțin sensibil ă
la condițiile meteorologice. Stratificarea termic ă, combinat ă la lacurile adânci și cu o stratificare
minerală , conduce, în perioada de vară și toamnă, la excluderea aproape complet ă a circula ției
apei pe vertical ă. Acest lucru atrage dup ă sine scăderea concentra ției oxigenului dizolvat în zona
de fund ș i apariția proceselor de oxidare anaerob ă, având drept efect cre șterea con ținutului în
substanțe organice, în s ăruri de azot și fosfor și,uneori, apari ția hidrogenului su lfurat la fundul
lacului. În perioadele de destratificare termic ă și mineral ă (primavara și toamna), are loc o
circulație a apei pe vertical ă și o uniformizare calitativ ă a apei lacului, conducând la îmbog ățirea
cu substan țe organice și nutrienți a apei din zona fotic ă. Conț inutul de substan țe organice și
nutrienți, combinat cu insolarea puternic ă, conduce la posi bilitatea dezvolt ării unei biomase fito
și zooplanctonice apreciabile.

Din cele prezentate mai sus rezult ă că apa lacurilor se caracterizeaz ă, în general, printr-un
conținut mai ridicat în substan țe organice, nutrien ți și biomasa planctonic ă, ce pot avea
repercusiuni și asupra unor indicato ri organoleptici și fizici cum ar fi gust, miros, culoare,
turbiditate, pH. Din punct de vedere al tratarii apei, acumul ările au un efect favorabil asupra calit ății apei prin
reducerea con ținutului de suspensii, asigurarea unei temperaturi sc ăzute și relativ constante,
eliminarea pericolului înghe țului și formării zaiului. De multe ori apar și influențe defavorabile,
dintre care se pot cita dezvolt ări masive de biomas ă, apariția colorației apei, îmbog ățire în
substanțe naturale.
Tratarea unei astfel de ape trebuie, pe de o parte, s ă foloseasc ă avantajele sta ționării îndelungate
a apei, iar pe de alta parte s ă rezolve și problemele corectă rii indicatorilor men ționați mai sus.

Apa subterană
Apele subterane sunt caracterizate, în ge neral, printr-o mineralizare mai ridicat ă, conț inutul în
săruri minerale dizolvate fiind peste 400 mg/l și format, în principal, din dicarbona ți, cloruri și
sulfați de sodiu, potasiu, calciu și magneziu. Duritatea total ă este cuprins ă între 10-20 grade
germane și este format ă, în cea mai mare parte, din duritate dicarbonatat ă. Concentraț ia ionilor
de hidrogen se situeaz ă în jurul valorii neutre, co respunzând unui pH = 6,5 – 7.
Dintre gazele dizolvate predomin ă dioxidul de carbon liber, con ținutul în oxigen fiind foarte
scăzut sub 3 mg O
2/l. În func ție de compozi ția mineralogic ă a zonelor str ăbătute, unele surse
subterane con țin cantități însemnate de fier, mangan, hidrogen sulfurat și sulfuri, compu și ai
azotului etc.
10

5
APA CA MEDIU DE VIATA

Factorii biotici ai mediului acvatic

cursul 5: . Principalele biocenoze si cenoze ale mediului acvat ic. Biocenoza planctonica –
definitie, componenti, clasif icare, adaptari, dezvoltare in timp si spatiu. (2 ore)

Asociatiilor de organisme acvatice – Bio cenoze si cenoze ale mediului acvatic
Principalii biotopi ai ecosistemelor acvatice, reprezenta ți de masa de ap ă, ce poartă denumirea de
pelagial
, și de substrat, ce poart ă denumirea de bental , sunt populaț i de o serie de asocia ții de
organisme, cele întâlnite în masa apei apei sunt: planctonul ,nectonul, neustonul și fauna din
vegetație, iar cele întâlnite pe substrat sunt bentosul ș i perifitonul.

Pelegial Neuston
Plancton
Necton
Fauna din vegetație
Bentos
Perifiton Bental
După locul ocupat în mediul acvatic ș i după interacțiunile pe care le prezint ă cu celelalte
asociații de organisme, într-un un lac, cenoze și biocenoze acvatice planctonul, bentosul,
neustonul, perifitonul, nectonul, fauna din vegeta ție pot fi prezentate scematizat ca în figura de
mai jos (fig.1).

Pelegial

PLANCTON Necton

PERIFITON
BENTOS Fauna din
vegetație NEUSTON

Bental

Fig. 1. Biocenozele și cenozele unui lac
Planctonul – reprezint ă biocenoza acvatic ă alcătuită din plante și animale de dim ensiuni m ici și
microscopice ce se g ăsesc în masa apei, ce au ca tr ăsătură comună plutirea activ ă sau pasiv ă în
masa apei, f ără a avea capacitatea de a se îm potrivi curentului apei. Planctonul are în
componen ță cele trei grupe func ționale specifice unei biocenoze, și anume: fitoplanctonul,
zooplanconul și bacterioplanctonul.
Bentosul – reprezint ă biocenoza acvatic ă alcătuită din plantele și animale ce se g ăsesc pe
substrat, ce au ca tr ăsătură comu nă utilizarea substraului ca suport d e viață. Bentosul are în
componen ță cele trei grupe func ționale specifice unei bi ocenoze, și anume: fitobentosul,
zoobentosul și bacteriobentosul.

Neustonul – reprezint ă biocenoza acvatic ă alcătuită din plantele și animale ce folosesc ca suport
de viață pelicula superficial ă a apei, el e găsindu-se cantonate la suprafa ța apei. Neustonul are în

componen ță cele trei grupe func ționale specifice unei biocenoze, și anume: fitoneustonul,
zooneustonul și bacterioneustonul.

Perifitonul – reprezint ă biocenoza acvatic ă alcătuită din plante și animale de dimensiuni mici și
microscopice ce se g ăsesc fixate pe diferite suporturi din masa apei, cum ar fi bolovani,
trunchiuri de copaci, plante, etc. Perifitonul are în componen ță cele trei grupe func ționale
specifice unei biocenoze, și anume: fitoperif itonul zooperifitonul și bacterioperifitonul.
Nectonul – reprezintă cenoza acvatic ă alcătuită din animale bune înot ătoare care pot s ă înoate
împotriva curentului apei pe distan țe mari. Nectonul lacurilor este alc ătuit în principal din pe ști
alături de care se mai g ăsesc reptile, mamifere, p ăsări unele permanent acvatice altele temporar
acvatice.
Fauna din vegeta ție – reprezint ă cenoza acvatică a l cătuită din animale care se ad ăpostesc în
zonele cu vegeta ție submers ă și emersă unde găsesc cele mai bune condi ții de hran ă, reproducere
și adăpost. Aceste animale se deplaseaz ă pe distan țe scurte, se ascund și se adăpostesc în paji știle
submerse din zonele litorale ale lacurilor.

Biocenoza planctonic ă

Planctonul cuprinde în general dou ă grupări de organisme:
• Fitoplanctonul – format din al ge unicelulare sau care formeaz ă colonii mici, este
lipsit complet de algele mari pluricelulare precum și de mușchi, ferigi și plante
superioare.
• Zooplanctonul – format în majoritate din organisme microscopice precum
protozoerele și rotiferii, dar și din organisme care pot fi observate cu ochiul liber
precum crustaceii copepozi și cladoceri.

În planctonul lacu stru se poate reg ăsi, întâmpl ător, urmatoarele plancterii facultative: viermi
turbeleria ți, larve de efemeroptere, adul ți și larve de hemiptere, pupe de chironomide, ou ă de
efemeroptere și diptere, hidrocar ieni, larve de pe ști, larve de scoici.

Clasificarea planctonului dup ă diferite criterii poate fi urm ătoarea:
După perioada de timp ân care se g ăsește în masa apei planctonul poate fi:
• Permanent sau holoplancton
• Temporar sau meroplancton
După proveniență el poate fi:
• Autoplancton, de provenien ță locală sau propriu acelui bazin
• Alloplancton, de provenien ță străină, venit din alt bazin
După mărime planctonul se împarte în:
• Megaloplancton, de ordinul metrilor
• Macroplancton, de ordinul centimetrilor
• Mezoplancton, de ordinul milimetrilor
• Microplancton, de ordinul peste 50 microni
• Nanoplancton, de ordinul sub 50 microni

Principala adaptare a plancteriilor la via ța în masa apei o constitue capacitatea de plutire , care
este determinată pe de o parte de greutatea specific ă, care în general este mai mare decât a apei,
iar pe de alt ă parte de densitatea și vâscozitatea apei. Unele placterii se men țin în stare de plutire
datorită mișcărilor proprii, însă cele care nu au astfel de mi șcări, plutirea const ă în capacitatea de
a frâna căderea sau m ăcar de a o întârzia.

plusul de greutate a corpului fa ță de apă
viteza de că dere = –––––– –––––– ––––––
rezistenț a formei corpului x frecarea interioar ă

– plusul de greutate a corpului fa ță de apă – se reduce fie prin mic șorarea înveli șurilor și
formațiunilor scheletice, fie prin secretarea unor substan țe ușoare înăuntrul sau
înafara corpului sub form ă de înveli șuri geletinoase, vacuole gazoase, pic ături de
ulei, hidratarea corpului.
– rezistența formei corpului – trebuie s ă crească pentru a opune o rezisten ță cât mai mare
la căderea acestuia în apa ă. Cu cât corpul are o form ă mai depărtată de cea sferic ă,
cu cât suprafa ța lui prezint ă prelungiri, sau organismele se asociaz ă în colonii cu
suprafețe mai mari, cu atât mai bine se asigur ă o capacitate de plutire sporit ă.
– frecarea interioar ă – trebuie să fie căt mai mare pentru a mic șora viteza de c ădere, acest
factor variaz ă cu temperatura apei, astfel c ă vara, la o temperatur ă de 25
0C, un
corp cade de dou ă ori mai repede în ap ă, față de iarna, la o temperatur ă de 1 0C.

1.Fitoplanctonul

Din punct de vedere calitativ, structura fitoplanctonului eviden țiază prezența a 4 grupe
taxonomice majore: Chlorophyta, Bacillariophyta, Cyanophyta, Pyrophyta . Dintre acestea,
primele trei grupe sunt mai frecvente, iar din algele verzi majoritatea apar țin ordinului
Chlorocales , un ordin central al acestui grup, ai c ărui reprezentan ți se remarc ă printr-o activitate
fotosintetic ă deosebită și joacă un rol important în oxigenarea apei. Între gradul de dezvoltare al
fitoplanctonului și producția biologic ă natutala a unui ecosistem acvatic exist ă o strânsă corelație
arătată de mai mul ți autori.
Fitoplanctonul, venind în contact cu apa printr-o suprafa ță mare a corpului, utilizeaz ă cel
mai eficient din regnul vegetal energia solar ă, pe care o stochează cu ajutorul cromatoforilor, la
nivelul cărora se produce fenomenul de asimila ție prin care carbonul din CO este transformat
mai întâi în hidra ți de carbon și grăsimi și mai apoi în substan țe albuminoide foarte complicate.
Dezvoltarea fitoplanctonului are fie o acț iune inhibitoare, fi e stimulatoare asupra
productivit ății generale, cu consecin țe asupra productivit ății piscicole, func ție de compoziț ia
fitoplanctonului, de durata și intensitatea înfloriri.
Compoziția fitoplanctonului unei ape prezint ă, de regul ă. următoarea succesiune în timp.
Primele alge care apar prim ăvara sunt diatomeele împreun ă cu flageletele și dinoflagelatele.
După ele se succed cloroficeele și diatomeele. Cianoficeele cu cloroficeele se exclud în aceast ă
succesiune, în momentul când unele din ele au condi ții de maxim ă dezvoltare. Dezvoltarea
puternică a cianoficeelor exclude celelalte grupur i de alge, rezistân d într-o oarecare m ăsură
numai diatomeele.

Cloroficeele au valoarea trofică cea mai ridicat ă însă , datorită volumelor celulare reduse,
biomasa total ă a acestora este deseori dep ășită de biomasa cianoficeelor, ce prezint ă volume
celulare mari, îns ă au valoare trofic ă redusă. Diatomeele, prezente pe toat ă perioada vegetativ ă,
având un maxim de dezvoltare la începutul și la sfârșitul periodelor vegetative, prezint ă o valoare
trofică medie pentru consumatorii fitoplanctonofagi.
Apariția fitoplanctonului prim ăvara are loc la temperaturi mai sc ăzute și înaintea
zooplanctonului, stabilindu-se în timp o interdependen ță în succesiunea acestor asocia ții. În
schimb, succesiunea diferitelor grupe de alge este legat ă de o mul țime de factori biotici și
abiotici.
Din punct de vedere cantitativ, se eviden țiază două maxime de dezvoltare a
fitoplanctonului, prima maxim ă în luna iunie-iulie, iar a doua în luna septembrie-octombrie.
Principalii indicatori sintetici ai nivelulu i de dezvoltare al fitoplanctonului sunt:
• chlorofila „a” (mg/m3);
• biomasa fitoplanctonului (g/m3);
Nivelul optim de dezvoltare a fitoplanctonului în hele ștee pe perioada vegetativ ă este
considerat cel caracteristic pentru starea de eutrofie medie și anume:
• chlorofila „a” < 50 mg/m3 ;
• biomasa fitoplanctonului < 70 g/m3 ;
Dinamica indicatorilor sintetici ai dezvolt ării cantitative a fitoplanctonului, se coreleaz ă
strâns cu dinamica mai multor f actori abiotici, cei mai importan ți fiind rezerva de nutrien ți,
prezența macrofitelor, transparen ța apei, temperatura ș i intensitatea hr ănirii speciilor
fitoplanctonofage.
Rezerva de nutrien ți, ca principalul factor de control al dezvolt ării fitoplanctonului, este
cuantificată prin cantitatea de azot (DIN –azot anorganic dizolvat), fo sfor (TRP – fosfor reactiv
total) și raportul lor gravimetric (DIN : TRP). Nivelul optim de dezvoltare al fitoplanctonului în
heleștee, pe perioada vegetativ ă, este considerat cel caracteristic pentru starea de eutrofie medie
din punct de vedere al nutrien ților, ș i anume:
¾ TRP < 60 mg/m3 ;
¾ DIN : 800 -1000 mg/m3
¾ DIN : TRP > 10
Transparen ța apei, determinat ă de volumul, natura ș i concentra ția suspensiilor și
emulsiilor minerale și organice, influen țează dezvoltarea fitoplanctonului. Într-o ap ă permenant
tulbure dezvoltarea masiv ă a fitoplanctonului este împiedicat ă, de aceea pentru combatera
înfloririlor algale se poate pr oceda la aruncarea unor cantit ăți de pământ prăfuit.
Având în vedere procesul general de eutrofizare a apelor de suprafa ță, curgătoare și
stătătoare, foarte multe ecosisteme acvatice evolueaz ă rapid spre st ări de hipertrofie, ceea ce
implică o modificare negativ ă a structurii calitative și a nivelului de dezvoltare a
fitoplanctonului, cu implica ții negative și asupra zooplanctonului ș i a celorlante comunit ăți
acvatice.

2. Zooplanctonul

Analiza calitativ ă a zooplanctonului hele șteelor a pus în eviden ță, în general, prezen ța a 4
grupe taxonomice: protozoare, rotiferi, copepede și cladocere. Dintre acestea, în general, cel mai
bine reprezentaț i ca număr de specii și ca număr de indivizi sunt rotiferii ierbivori ( Brachionus
diversicolor, Asplachna priodonta, Polyarth ra vulgaris, Keratella cochlearis etc. ), urmați de
copepode (C yclops sp. etc.) sub formă de adulți, copepodi ți, nauplii și, pe ultimul loc ca densita ți
numerice, se gă sesc cladocerele ( Daphnia sp., Bosmina sp., Moina sp. etc. )

Succesiunea dezvoltă rii zooplanctonului este urm ătoarea, prim ăvara apar mai întâi
rotiferii și copepodele, vara se dezvolt ă abundent cladocerele, pentru ca la începutul toamnei,
când temperaturile sunt mai sc ăzute să se dezvolte din nou rotiferii și copepodele.
Analiza canitativ ă a zooplanctonului apelor st ătătoare, în ceea ce prive ște biomasele
corespunz ătoare grupelor taxonomice prezente, relev ă o altă ordine a acestora, datorit ă
dimensiunilor și greutăț ilor foarte diferite între cele trei grupe. Biomasele cele mai mari sunt
înregistrate de cl adocere, datorit ă greutăților individuale mari (Daphnia magna – 1420 μ g,
Bosmina coregoni- 55 μg, Alona rectangula -40 μg, etc) , urmate apoi de copepode (C yclops
strenuus- 200 μg, Cyclops vernalis – 10 μg etc.) și, cu toate densit ățile mari î n c a r e s e g ăsesc,
rotiferii au biomasele cele mai mici datorita greut ăților individuale mici ( Brachionus
diversicolor- 3 μg, Asplanchna fissa- 0,5 μg, Polyarthra vulgaris- 0,6 μg, Keratella cochlearis-
0,2μg, etc. ).
Zooplanctonul ierbivor este cea mai reprezentativ ă categorie de zooplancon, ea posed ă
anumite dispozitive pentru antren area particulelor vegetale. Aceast ă grupă de consumatori nu ia
izolat, una câte una, particulele vegetale ci printr-un aparat special prin care creaz ă un anumit
curent de ap ă dirijat spre gur ă. Mișcările de antrenare a hranei servesc totodat ă și la înot ș i la
respiraț ie. De exemplu, cladocerele efectueaz ă cu ajutorul apendicelor, 200-300 de b ătăi pe
minut, fapt ce serveș te atât la antrenarea hranei, cât și la respira ție și plutire.
Zooplanctonul carnivor, mai pu țin reprezentat, prezint ă unele apendice transformate în
organe apuc ătoare, cu care pot apuca partic ulele nutritive una câte una. A șa fac cladocerele
Polyphemus sp., Leptodora sp., Bythutrephes sp. și copepodul Cyclops sp.care vânează pe
Diaptomus sp. care este un copepod ierbivor.
Datele referitoare la structura calitativ ă și cantitativ ă a zooplanctonului variaz ă de la un
bazin la altul și chiar la aceela și bazin, pentru aceea și perioadă în diferi ți ani. Dezvoltarea
sezonieră a zooplanctonului este influen țată de o serie de factori ambientali, cei mai importan ți
fiind lumina, temperatura, natura și abunden ța hranei, intensitatea predatorismului de c ătre
consumatorii de ordinul II.
Lumina este un factor care se pare c ă determin ă migraț ia pe vertical ă a zooplanctonului,
care noaptea îș i face apari ția la suprafață , iar ziua se deplaseaz ă în straturile mai adânci. În
zonele libere de vegeta ție, puternic iluminate sunt frecvente cladocerele, în timp ce în zonele
umbrite și în straturile de fund sunt frecvente copepodele.
Temperaturile sc ăzute favorizează dezvoltarea copepodelor și rotiferilor, aceș tia sunt mai
dezvoltați la începutul prim ăverii și toamna, pe când vara, la temperaturi ridicate abundă
cladocerele mari.
O apă bogată în substanță organică solvită sau în suspensie permite o dezvoltare
abundentă a zooplanctonului, în special Daphnidele sunt cele ce se dezvotă în ape concentrate în
substanță organică. O dezvoltare a algelor albastre es te inhibitoare pe ntru dezvoltarea
zooplanctonului, în schimb dezvoltarea de protoc occale este stimulatoare pentru cladocere. În
apele puternic înflorite cladocerele se reduc r ămânând dominante rotiferele și copepodele. Ca
urmare a înfloririlor, num ărul cladocerelor mari scade și domină formele mici (Bosmina, Moina ).

Răspândirea planctonului în spa țiu și timp
Răspândirea în spa țiul lacustru a planct onului este neuniform ă existând diferen țe între zona de
mal (ripal) și cea de centru (profundal), dar și pe vertical ă în funcție de adâncime. În zona de
mal, liber ă de vegeta ția macrofit ă, planctonul este mai abundent datorit ă unor forme facultativ
planctonice din bi ocenoza bentonic ă. Distribuț ia pe vertical ă cât și pe orizontal ă este influen țată
de fenomenele dinamice din ap ă (valuri, curen ți).

Pe verticală fitoplanctonul coboară până acolo unde înc ă se mai poate face asimila ția
clorofilian ă, adică până acolo unde cantitatea de substan ță organică produsă prin asimila ție
clorofilian ă (fotosinteză ) este mai mare decât cea care se consum ă prin procesul de dezasimila ție
(respirație).
Fenomenul de stratificare a plancton ului poate fi explicat prin îns ăși greutatea specific ă diferită.
Astfel, cianoficeele planctonice urc ă la suprafa ță graț ie, fie vacuolelor de gaz, fie datorit ă
picăturilor de ulei ce le con țin. In epilimnion, datorit ă mișcărilor apei (valuri, curen ți) mai bine
resimțite, fitoplanctonul nu va ajunge niciodat ă la stratificare. Abia în p ătura saltului termic,
unde curen ții de turbulen ță sunt mai slabi, exist ă o stratificare pe vertical ă.
Temperazura este unul din f actorii regulatori ai distribu ției verticale, gr ăbind sau încetinind
funcția organelor de locomo ție, sau în mod indirect m ărind sau mic șorând densitatea și
vâscozitatea apei. De asemenea, intensitatea și lungimea de und ă a razelor luminoase face ca pe vertical ă să existe
o stratificare a algelor func ție de natura pigmentului asimilator. Astfel, la suprafa ță sunt prezente
algele verzi, mai la adâncime algele brune , iar la adâncimile cel e mai mari algele ro șii.
Intensitatea luminoas ă scade cu 50% la 1m adâncime, cu 66% la 4,5m adâncime și cu 75% la
100m adâncime. Radia țiile cu lungimea de und ă cea mai mare, radia țiile verzi-albastre, sunt cele
care ajung la adâncimile cele mai mari , de 400 m, toate celelalte radia ții absorbindu-se mult mai
sus. Circulația de prim ăvară și circulația de toamn ă, ca urmare a omogeniz ării temperaturilor în toat ă
masa de ap ă a lacului, duce la formarea curen ților verticali, care îmbog ățesc păturile superficiale
cu substan țe nutritive aduse de pe fundul bazinului. Acest fapt determin ă o dezvoltare exploziv ă
a algelor silicioase, alge criof ite ce au un optim de dezvoltare în perioadele cu temperaturi
scăzute, prim ăvara și toamna înregistrându-se un maxim de dezvoltare algal ă datorită aportului
de nutrien ți de pe fundul lacului.
În schimb, în cazul stagna ției de var ă, substanțele nutritive cum sunt azota ții și fosfații dispar
aproape complet datorit ă asimilării foarte intense de c ătre fitoplancton și datorită imposibilit ății
schimburilor de substan țe cu straturile profundale, cu toate temperaturile favorabile, vara nu este
o perioadă favorabil ă unei dezvolt ări abundente a fitoplanctonului.
Zooplanctonul este legat prin hr ănire de fitoplancton, deci nu poa te coborî mai jos ca acesta.
Zooplanctonul urcă la suprafa ță în amurg și coboară în timpul zilei, deci manifest ă un
fototropism negativ fa ță de factorul lumin ă.
Condițiile de ap ă relativ stagnant ă, dintr-un hele șteu, determin ă o bună dezvoltare a biocenozei
planctonice, care apare în perioada de hr ănire a peștelui, mai – septembrie, având o evolu ție ce
prezintă maxime și minime de dezvoltare. Biomasa planctonic ă este mai mare la hele șteele cu
debite mici, ce men țin mai mult caracterul de ap ă stătătoare.

6
APA CA MEDIU DE VIATA

Factorii biotici ai mediului acvatic

cursul 6: . Factorii biotici ai mediului acvatic . Biocenoza bentonica – de finitie, componenti,
clasificare, adaptari, dezvoltare in timp si spatiu. (2 ore)

Biocenoza bentonic ă sau bentosul

Bentosul unei ape este foarte dependent de urm ătorii 2 factori:
¾ Tipul e substrat, care poate fi: pietros, argilos, ni sipos, mâlos, vegetal sau
combinații ale acestor tipuri de bază ;
¾ Adâncimea apei care determin ă prezența sau absen ța în bentos a plantelor, având
deci un bentos fital (cu plan te) sau un bentos afital (f ără plante).

Ca orice biocenoz ă și bentosul are în componen ță două grupări de organisme:
¾ Fitobentosul
¾ Zoobentosul

1. Fitobentosul

Luând drept criteriu dimensiunile plan telor, fitobentosul se compune din dou ă mari grupe:
¾ Macrofitobentosul, compus din plantele de dimensiuni mari, ceea ce permite observarea lor cu ochiul liber, din aceast ă grupă făcând parte plantele superioare
dar și inferioare care au dimensiuni macroscopice;
¾ Microfitobentosul, compus din plante de dimensiuni microscopice, din această
grupă făcând parte doar plante inferioare, algele și ciupercile.
Macrofitobentosul este o componenta permanent ă, dar nu exclusiv ă a zonei litorale,
fixată pe substrat prin radacini sau rizomi puternici și care stă bate, în major itatea cazurilor,
coloana de ap ă și venind în contact cu atmosfera. Macrovegeta ția litoralului se e șalonează în
spațiu în func ție de adâncimea apei, existnd trei cenoze vegetale cu caracteristici diferite, și
anume: flora dur ă, flora emers ă, flora submers ă
Flora dur ă sau flora palustră (de mal) este reprezentat ă de totalitatea plantelor cu
conținut mare de siliciu ce înconjoar ă heleșteul ca un brâu. Majoritatea au r ădăcinile în solul
acoperit cu ap ă de la marginea hele șteului și adesea chiar și porț iunea inferioar ă a tulpinii se afl ă
în apă. Cele mai reprezentative plante ce alc ătuies flora dur ă sunt stuful ( Phragmites communis) ,
papura (Typha latifolia, Typha angustifolia) și pipirigul ( Scirpus lacustris ). Stuful este elementul
dominant, de unde și numele de stuf ăriș sau Phragmitetum dat acestei cenoze. Alte elemente
1

care înso țesc flora dur ă la marginea dinspre uscat sunt: Carex (rogozul), Juncus (rugina),
Glyceria (mana apei), Heleocaris ( țipirigul), Equisetum (coada calului).
Flora dur ă se găsește pe solul permanent um ed din apropierea hele șteului și în zona
litorală de mică adâncime, sub forma unei centuri vegetale alc ătuită din plante elastice, rezistente
la acțiunea puternic ă a vântului, care au un rol de protec ție al malurilor fa ță de acțiunea
vânturilor și valurilor. În afara rolului de protec ție a malurilor, flora dur ă crează în porțiunile în
care se dezvolt ă un microclimat favorabil, în verile c ălduroase sau în zilele c u f u r t u n i f o a r t e
multe organisme retregându-se în stuf ăriile mai r ăcoroase și mai liniștite.
Dezvoltarea stufului în masive dese, pe lângă faptul că umbrește apa, opre ște aerul și
căldura să pătrundă în apă. Pe de alt ă parte, plantele ce alc ătuiesc flora dur ă iau sărurile minerale
din apă și nu le mai redau bazinului dup ă terminarea perioadei vegetative, datorit ă gradului redus
de puterscibilitate pe care îl au. Atât frunzele, cât mai ales tulpinile, rad ăcinile și rizomii nu se
descompun cu u șurință, contribuind la acumularea mate rialului vegetal care rezult ă după fiecare
perioadă vegetativ ă, ceea ce duce la fenomenul de colmatare biologic ă.
În concluzie, flora dură este improprie unor folosin țe piscicole a apelor deoerece ia apei
lumina și aerul, solului elementele nutritive, iar pe știlor hrana. În plus, oxigenul care rezult ă din
proesul de fotosintez ă este redat atmosferei, n econtribuind astfel la îmbog ățirea apei iar biomasa
vegetală a florei dure este doar în foarte mic ă măsură utilizată ca hrană de că tre organismele
ierbivore, de asemenea nu este favorabil ă depunerii pontelor.
Flora emers ă este alc ătuită din plante care au contact cu trei medii de via ță. Rădăcinile
sau rizomii sunt înfip ți în substrat, tulpinile și o parte din frunze sunt acvatice, iar inflorescen țele
și o parte din tulpin ă și frunze sunt aeriene. Flora emers ă se găsește în zonele de mic ă adâncime,
și după prezența sau absen ța tulpinii aeriene există două tipuri de flor ă emersă, floră emersă cu
frunze aeriene, un exemplu este s ăgeata apei Sagittaria sagittifolia, iar al doilea tip este floră
emersă cu frunze plutitoare , un exemplu este nuf ărul alb Nymhpaea alba.
Flora emers ă are un aport pozitiv în circuitul materiei și energiei dintr-un hele șteu prin
faptul ca frunzele emerse îmbog ățesc apa în oxigen iar dup ă perioada vegetativ ă materia vegetal ă
moartă se descompune redând bazinului substan țele minerale asimilate. Frunzele și tulpinile
acvatice constitue locuri favorabile pentru dezvoltarea perifitonului și de asemenea sunt locuri
favorabile pentru reproducerea, hranirea și adăpostul diferi ților hidrobionț i, în special pentru
puietul de peș te. Biomasa vegetală a florei emerse este utilizat ă în mică parte ca hran ă de că tre
organismele ierbivore.
Dezvoltarea excesiv ă a florei emerse, în special a celei cu frunze plutitoare, care poate
duce la acoperirea suprafa ța apei cu un covor vegetal gros, are multiple efecte negative asupra
lacului deoarece împiedic ă pătrundera în ap ă a luminii, c ăldurii, oxigenului, fapt care determin ă
prezența sub covorul vegetal a unor ape în tunecate, reci, lipsite de oxigen ș i viciate de gaze
toxice, deci a unor ape neproductive.
Flora submers ă sau flora moale este reprezentat ă de totalitatea plantelor ce au toate
părțile corpului în ap ă. Această cenoză se instaleaz ă în porț iunile mai adânci, dezvoltând pe
fundurile mâloase sau nisipoase adev ărate pajiști subacvatice. Flora submers ă este alcă tuită atât
din plante superioare cât și din alge macroscopice din genul Chara, Cladophora, Spirogira, etc.
Flora submersă se mai nume ște și floră moale deoarece se descompune în totalitate mult
mai repede și mult mai complet fa ță de restul macrofitelor acvatice, ce ea ce determin ă restituirea
substanțelor nutritive mâlului și apei, fapt pozitiv ce permite continuarea ciclurilor bio-geo-
chimice. Flora submers ă este o important ă sursă de oxigen pentru apa lacului, deoarece tot
oxigenul produs în procesul de fotosintez ă este redat apei. Flora submers ă constitue pentru al ți
hidrobion ți un cadru de via ță viu (biotop biotic) unde se instaleaz ă o faună bogată și variată ce
constitue o cenoz ă specifică lacului, numită fauna din vegeta ție. Aici, fauna din vegeta ție găsește
2

condiții optime pentru satisfacerea necesit ăților privind ad ăpostirea, hr ănirea, reproducerea. Și
unele specii de pe ști găsesc aici locuri favorabile de hr ănire, reproducere, ad ăpost.
Dezvoltarea excesiv ă a florei submerse duce la fenomenul de „îmburuienare a apei”, care
la fel ca și fenomenul de „înflorire a apei” duce la dezechilibrarea structurii calitative și
cantitative a biocenozelor, la apari ția unor condi ții de viață improprii organismelor acvatice. În
cantități mari, flora submers ă împiedic ă desfășurarea normal ă a vieții acvatice prin consumarea
sărurilor minerale și inhibarea dezvolt ării fitoplanctonului, care constitue pentru un lac principala
verigă trofică, care stă la baza celor mai multe lan țuri trofice dintr-un lac.
Vegeta ția acvatic ă submersă, datorită rolului pe care îl are în îmbog ățirea apei în oxigen,
datorită aportului trofic pe care îl aduce ad ăpostind o faun ă valoroasă din punct de vedere trofic
este benefic ă într-un hele șteu, dacă nu se dep ășește un anumit grad de dezvoltare ( 2 kg/m2
greutate proasp ătă și suprafața invadată de 25-30% din suprafa ța heleșteului).
Microfitobentosul este format din totalitatea organismelor vegetale unicelulare, coloniale
și pluricelulare de dimensi uni microscopice care tr ăiesc pe fundurile mâloase, nisipoase din
zonele litorale bine luminate ale lacurilor. Pe suprafa ța mâlurilor și pe o mic ă grosime din el, în
zonele unde lipsesc macrofitele dar și între rădăcinile macrofitelor se g ăsesc numeroase specii de
alge microscopice. Ele populeaz ă întens mâlurile bine luminate ale litoralului. În zonele cu ap ă
liniștită și luminat ă ale litoralului, microfitobentosul are un aspect de catifea, ca urmare a
dezvoltării intense și netulburate a popula țiilor de alge.
Dintre toate grupele de alge, domin ă diatomeele, atât din punct de vedere calitativ, având
cele mai multe specii, cât și din punct de vedere cantitativ, având cel mai mare num ăr de indivizi.
Prin activitatea lor, algele di n sedimente contribuie la cre șterea productivit ății biologice a lacului,
atât direct constituind o parte din hrana organismelor bentofage, cât și indirect prin oxigenarea
mâlurilor creând un mediu propice de desf ășurare a activit ății de descompunere bacterian ă.
Fitobentosul unui ecosistem acvatic este, în general, bine reprezentat în zona litoral ă și
lipseș te complet în zona profundal ă. Prezența excesiv ă a macrofitobentosului într-un ecosistem
acvatic constituie un factor negativ, împiedicâ nd dezvoltarea fitoplanctonului care, reprezint ă
veriga primar ă de la care pornesc cele mai multe lan țuri trofice, ce au ca produc ție finală peștele.
Dezvoltarea macrofitelor, în dauna fitoplanctonului și a celorlante nivele trofice, respectiv
zooplanctonul și zoobentosul, determin ă o dinamică nefavorbil ă a regimului gazos, caracterizat ă
prin varia ții mari între zi ș i noapte, st ări deficitare în timpul nop ții, lipsa oxigenului în procesele
de descompunere.

2. Zoobentosul

Structura zoobentosului este foarte variabil ă ea depinzând de o serie de factori, cum ar fi:
– tipul de substrat, care variaz ă de la un mal ala altul, dar mai ales se modific ă odată cu
adâncimea, astfel c ă în zona de mal predomin ă substratul nisipos – argilos, iar în zona
adâncime predomin ă substratul nisipo-mâlos și mâlos.
– adâncimea apei creaz ă doi biotopi ce ofer ă condiții diferite de via ță, și anume zona de
mal și zona de adânc. În zona de mal bent alul este populat de organisme fotofile,
oxifile, filtratoare, pe când în zona de adânc bentalul este populat de organisme
fotofobe, stenooxifile, detritivore.
– anotimp, condi ții climatice și hidrologice.
– prezența vegetației macrofite.

3

Clasificarea zoobentosului se poate face dup ă mai multe criterii, cum ar fi:
– poziția pe care o ocupă față de substrat, existând organisme epibentonice , care se
poziționează la suprafaț a substratului și organisme hipobentonice , care se g ăsesc în
totalitate sau par țial în grosimea substratului.
– modul de hranire, ex istând organisme cu hr ănire activ ă, de tipul prdători și organisme
cu hrănire pasiv ă, de tipul filtratori , răzuitori , detritivori .

Importan ța zoobentosului rezultă ca urmare a unor func ții pe care aceste organisme le au, cum
ar fi:
– sursă de hrană pentru organismele bentofage;
– formatori ai humusului;
– curățitori ai apelor poluate biologic cu bacterii, alge, protozoare.

Grupele zoobentonice cele mai frecvent întâlnite în heele ștee sunt: viermii oligoche ți
(Tubifex sp.) , și larvele de diptere ( Chironomus sp). Alături de acestea se întâlnesc și alte grupe
reprezentate de gasteropode (Planorbis sp., Lymnaea sp., Valvata sp., Fagotia sp, Bythynia sp.), lamelibranhiate ( Dreissena sp., Monodacna sp., Anodonta sp.) și crustacei filopozi ( Apus sp.,
Cyzicus sp., Streptocephalus sp.)
Pentru fauna de fund, succesiunea apari ției este urm ătoarea: oligochetele sunt cele care
preced apari ția larvelor de insecte, f ără a influen ța această apariție. Zoobentosul are dezvoltarea
maximă pe perioada de var ă. Însă, primăvara, până la dezvoltarea abundent ă a planctonului ș i a
vegetației, zoobentosul, care ierneaz ă în nămol, joac ă un rol important ca resurs ă de hrană, la fel
și spre toamn ă, când planctonul este limtat, fauna de fund începe din nou să joace un rol
important ca resurs ă de hrană.

4

7
APA CA MEDIU DE VIATA

Factorii biotici ai mediului acvatic

cursul 7: . Factorii biotici ai mediului acvatic .
Biocenoza neustonica si perifitica – definitie, co mponenti, clasificare, adaptari, dezvoltare in
timp si spatiu. Cenozele mediului acvatic: fauna din vegetatie si nectonul.

Biocenoza neustonica

Neustonul
reprezintă biocenoza alc ătuită din totalitatea orga nismelor vegetale și animale ce se
găsesc la suprafaț a apei și folosesc drept suport de via ță pelicula superficială a apei.
Se cunoa ște faptul că , datorită tensiunii superficiale foarte mari a apei, moleculele de ap ă din
zona de contact cu aerul se leag ă mai strâns între ele sub forma unuei re țele extrem de dese. Se
formează astfel o membran ă de grosimea unei molecule, membran ă ce prezint ă o anumit ă
rezistență și elesticitate, astfel încât poate fi folo sit ca suport de via ță pentru biocenoza
neustonică .
După perioada de timp pe care organismele o petrec pe acest suport exist ă organisme permanent
neustonice , ce sunt legate pe toat ă durata de via ță de pelicula superficial ă a apei și organisme
facultativ neustonice , vin la suprafa ța apei în anumite etape ale vie ții sau în anumite perioade.
După poziția pe care neustonul o are fa ță de pelicula superficial ă a apei se împarte în dou ă mari
grupe:
¾ Epineuston
– reprezint ă totalitatea organismelor vegetale și animale care tr ăiesc pe partea
superioară a peliculei superficiale a apei, având corpul în aer. Plantele superioare din
epineuston, sunt cunoscute sub denumirea generic ă de pleuston . La suprafa ța apei alături
de pleuston se pot întâlni câteva de animale cu adap ări specifice plutirii pe suprafa ța
peliculei superficiale a apei.
¾ Hiponeuston – reprezint ă totalitatea organismelor vegetale ș i animale care tr ăiesc pe
partea inferioar ă a peliculei superficiale a apei, având corpul în ap ă. Organismele
vegetale din hiponeuston sunt repr ezentate de câteva alge capabile s ă se prind ă de
pelicula superficial ă a apei, dezvoltarea lor fiind posibil ă doar în apele liniș tite.
Organismele animale din hiponeuston sunt în cea mai mare pa rte din categoria
organismelor facultativ neustonice
1

Biocenoza perifitic ă sau perifitonul

Perifitonul reprezintă biocenoza alc ătuită din totalitatea orga nismelor vegetale și animale de
dimensiuni microscopice ce se g ăsesc fixate pe diferite corpuri submerse, pietre, bolovani, tijele
și frunzele plantelor acvatice, etc. (peri = în jur; fito= plant ă). Perifitonul mai poart ă denumirea și
de biotecton sau de biodermă vegetală și are un aspect macroscopic de mâzg ă verde, catifelat ă ce
acoperă corpurile submerse.

În ecosistemele acvatice curg ătoare, în special în râurile mai repezi, perifitonul se instaleaz ă pe
pietre, bolovani, în schimb în ecosistemele acvatice st ătătoare se instaleaz ă pe plantele submerse
sau pe pă rțile submerse ale plantelor acvatice.
În zona de mal, plantele acvatice constitue un cadru de via ță viu pe care se dezvoltă bine o
mulțime de vie țuitoare microscopice, condi țiile de mediu de aici fi ind deosebit de propice, și
anume temperaturi ridicate, oxigenare bun ă.

Perifitonul prezint ă două componente:
¾ epifitele sau algele din pe rifiton, ce alcă tuiesc acel înveli ș subț ire, catifelat ce acoper ă
corpurile submerse. Epifitele au un maxim de dezvoltare la adânci mea de 10-40 cm, iar
structura calitativ ă variază cu anotimpul. Astfel, prim ăvara devreme se dezvolt ă bine
algele silicioase ( Synedra, Fragilaria , Gomphonema, etc) pentru ca la sfâr șitul primăverii
o dezvoltare maxim ă o au algele verzi filamentoase Mougeoția, Spirogira. Vara se
întâlnesc algele verzi din genul Oedogonium , cianoficelul Rivularia, diatomeele
Amphora , Coconeis , etc. Toamna, din nou diatomeele din perifiton ating un maxim de
dezvoltare. Majoritatea epifitelor sunt forme fi xate ce se prind de substrat prin diferite
formațiuni cum ar fi rizoizi, mase cleioase, forma țiuni gelatinoase, etc. Există și unele
epifite libere, nefixate care sunt imobile, ele tr ăind printre algele mai mari fixate sau în
cutele plantelor submerse, de ex.: Pediastrum, Scenedesmus, Melosira, etc. Alte epifite
sunt mobile mi șcându-se prin târâre precum Pinularia, Navicula , etc., iar altele prcum
Euglena, Phacus se ridică in masa apei prin mi șcările vioaie pe care le execut ă.
¾ epizoele sau animalele din perifiton, reprezentate de animale microscopice, în special
protozoare, viermi rotifei, nematozi, larv e de chironomide, care folosesc corpurile
submerse fie pentru fixare, fie pentru deplasare, fie pentru hr ănire existând astfel:
– forme fixate –de ex.: infuzorii coloniali, Vorticella, Carchesium ,
Stentor infuzorii sug ători Tokophrya , rotiferii Floscullaria, Coloteca ,
– forme mobile – de ex.: protozoarele rizopode Amoeba, Arcella , Diflugia, celenteratul
Hydra viridis, ciliatele Stylonichia ,
– forme plutitoare – de ex.: ciliatele Paramecium, Choturnia , etc.
Structura calitativ ă și cantitativ ă a epifitelor depinde, în primul rând, de tipul substratului
(specia de macrofit ă și organul vegetativ ales pentru fixare) și apoi, ca și la fitoplancton, de
rezerva de nutrien ți, transparen ța apei, temperatur ă și intensitatea hr ănirii consumatorilor.
Tulpinile și frunzele constituie suportul cel mai bun. Dint re plantele submerse cele mai acoperite
sunt speciile genurilor Myriophillium și Potamogeton , iar cel mai pu țin acoperite sunt speciile
genurilor Ceratophillium și Stratiotes.

Perifitonul prezint ă o importan ță trofică deosebită pentru fauna din vegeta ție și de asemenea
pentru puietul diferitelor specii de pe ști care găsesc în perifiton o hran ă ușor accesibil ă, de
dimensiuni mici, bogat ă în elemente nutritive.
2

Cenoza fauna din vegeta ție

Heleșteele invadate de vegeta ție macrofită adăpostesc o faun ă mult mai diversificat ă față
de heleșteele libere de vegeta ție. Structura calitativ ă și cantitativ ă a faunei din vegeta ție este
influențată în primul rând de compozi ția și răspândirea vegeta ției macrofite și de natura rela țiilor
trofice ce se stabilesc în hele șteu.
Succesiunea dezvolt ării acestei cenoze este legat ă de stadiul de dezvoltare al plantelor.
Astfel, în perioada de de zvoltare a plantelor acvatice, în zonele cu vegeta ție apare un num ăr mare
de crustacei și mici larve de insecte, iar când plantele s-au ofilit și încep să se descompună apar
larvele verzi ale chironomidelor.
Foarte multe specii ce se ad ăpostesc în vegeta ție constituie forme pră datoare, d ăunătoare
pentru ihtiofaun ă. Cele mai nedorite grupe întâ lnite în zonele cu vegeta ție submersă , plutitoare și
emersă sunt insectele heteroptere ( Nepa, Notonecta, Corixa, etc), insectele odonate ( Aeschna,
etc), insecte coleoptere ( Hydrous, Dytiscus, Cybister), amfibienii ( Rana esculenta ), reptilele (
Natrix sp.)
Fauna din vegeta ție, ce prezint ă potențial trofic, este reprezentat ă de o serie de viermi
oligocheți (Stylaria lacustris, Ripites sp, Dero sp.), viermi turbeleria ți (Planaria sp.,
Dendrocoelum sp), viermi nematozi ( Dorilaimus sp., Alaimus sp., Rabdites sp. ), v iermi anelizi
(Glossiphonia sp., Helobde lla sp, Herpobdella sp.), ș i gasteropode m ărunte ( Acrolaxus sp.,
Tropidiscus sp., Annisus sp., etc).

Cenoza nectonica

Este reprezentată de organisme bune inot ătoare în masa apei. Nectonul este alc ătuit
numai din animale (pe ști, mamifere, reptile, cefalopode, celenterate, pas ări) unele din ele
permanent acvatice (pe ști, mamifere, reptile, cefalopode, celenterate), altele din ele tempurar
acvatice ( mamifere, reptile, pas ări).
Nectonul efectueaz ă deplasări active ăn masa apei, parcurgând distan țe mai mult sau mai pu țin
însemnate în c ăutarea hranei, a locurilor de reproducere, de iernat, etc.
3

8
ECOSISTEMELE ACVATICE

cursul 8. Ecosistemele acvatice – generalit ăți.
În bazinele acvatice, ca de altfel peste tot în natur ă, materia vie ș i nevie este organizat ă în
sisteme deschise, caracterizate print r-un schimb permanent de materie și energie cu mediul
înconjurător. După Odum (1959) ecosistemul este un astf el de sistem biologic care prezint ă un
înalt nivel de de integrare a materiei și energiei într-o unitate func țională alcătuită din doi
componen ți: unul anorganic, biotopul și altul organic, biocenoza, fiecare component func ționând
pe baza informa ției primite de la cel ălalt.
Biotopul, ca sistem anorganic, tinde spre dezorganiz area biocenozei și realizarea unui echilibru
termodinamic în ecosistem, pe când biocenoza manifest ă o tendință contrară, de realizare a unei
structuri relativ stabile. Interac țiunea substan ței vii cu mediul înconjur ător evolueaz ă spre un
nivel maxim al fluxului energetic, care men ține starea sta ționară și permite evolu ția sistemului.
Cea mai însemnat ă proprietate a sistemelor deschise este integralitatea. Un sistem este mai mult
decât suma aritmetic ă a părților componente, iar însu șirile sale reprezint ă mai mult decât suma
însușirilor acestora. Integralitatea este un rezultat al interac țiunii, al diferen țierii structurale și
funcționale a p ărților componente ale sist emului. Cu cât diferen țiera părților componente este
mai mare, cu atât dependen ța dintre ele, num ărul de canale informa ționale cre ște și, în
consecință, se mărește și gradul de integral itate a sistemului.
Ecosistemele acvatice difer ă foarte mult între ele, avînd grade diferite de integralitate. Mările și
oceanele, sisteme puternic diferen țiate structural și funcțional, posedă cel mai înalt grad de
integralitate , lacurile mari au o integralitate mai ridicat ă decît cele mici și decât b ălțile, iar
apele stă tătoare au, în general, un grad mai ma re de integralitate decât cele curg ătoare.
Integralitatea unui ecosi stem acvatic variaz ă în timp, putând fi modificat ă de că tre om. Astfel,
bazinele impurificate au o integralitate mai mic ă decât cele curate, cu atât mai mic ă cu cât
impurificarea este mai puternic ă.
Apele interioare alc ătuiesc ecosisteme mai mult sau mai pu țin izolate, având condi ții chimice și
biologice foarte variate. Fiind relati v mici, ele sunt mai puternic influen țate de factorii
geoclimatici, deci sunt mai pu țin stabile. Se poate spune c ă fiecare reprezint ă o individualitate cu
o evoluție proprie.

Biocenoza mediului acvatic natural este reprezentat ă de totalitatea organismelor vii ce tr ăiesc în
apă. Raportul dintre biomas ă și numărul de reprezentan ți ai hidrobiocenozei este determinat de
fluxurile de substan țe și energie din procesele de produc ție-distruc ție. Orice celulă vie sau

ecosistem are nevoie de un aflux de energie liber ă din afară pentru între ținerea proceselor vitale.
La scară globală, pentru biosfer ă, acest aflux se înf ăptuiește în întregime pe seama procesului de
fotosintez ă. Sursele locale de energie liber ă se pot prezenta sub form ă de resurse alimentare.

Pentru un sistem de tip deschis, starea sta ționară, în care se egaleaz ă vitezele de formare și de
dispariție a unor componente chimi ce sau biologice, se stabile ște după aportul de substan țe și
energie. Pentru un ecosistem, timpul de stabilire a st ării staționare se apreciaz ă prin “longevivii”
acestuia – componen ții cu cea mai mare longevitat e la nivelul altor variet ăți.
Transmiterea substan ței între subsistemele biologice ale în tregului ecosistem, cînd unele specii
de organisme servesc ca surs ă de hrană pentru altele, determin ă noțiunea de lan ț trofic sau nivel
trofic. Nivelul trofic inferior îl ocup ă organismele autotrofe care sintetizeaz ă substanțele organice
din componen ții minerali ai mediului. La acest nivel trofic se realizeaz ă producția primar ă a
substanței. Energia liber ă formată trece prin lan țul trofic pîn ă la nivelul superior folosind la
menținerea proceselor vitale.
În ecosistemele acvatice, nive lul trofic inferior îl ocup ă in special algele. Se disting alge
microscopice, care se g ăsesc în ap ă în stare suspendat ă (fitoplanctonul) și alge macroscopice,
care se gasesc de obicei pe fundul marilo r si oceanelor (macroalge bentonice). Al ături de alge,
producatorii primari sunt reprezentati de plantele s uperioare (macrofite) care se gasesc in special
pe fundul ecosistemelor acvatice, dar si în alte zone (masa apei, suprafa ța apei).
Din punct de vedere al schimbului de substan țe cu componenta abiotic ă a ecosistemului acvatic
cea mai mare însemnă tate o au algele planctonice și bacteriile. Algele sunt componen ți
obligatorii ai ecosistemelor acvatice. Exist ă peste 30 mii de specii de alge. Durata vie ții celulei
de algă este de cîteva ore. Algele influen țează puternic calitatea apelor naturale și participă la
procesele de autoepurare ș i autopoluare a mediului acvatic.
Din gama larg ă de substan țe organice dizolvate (SOD) un loc deosebit îl ocup ă aminoacizii,
hidrații de carbon, acizii organici și alcoolii care particip ă la procesele de schimb din celulele
algelor. Aceasta demonstreaz ă existența echilibrului dinamic dintre compozi ția chimic ă a
mediilor interne și externe din algoce nozele naturale. Deș i SOD se produc în cantitate mare,
aceste substan țe se întîlnesc în mediul acvatic, mai cu seam ă în timpul verii, în concentra ții
foarte mici. concentra ția staționară mică a SOD este legat ă de implicarea substan țelor organice
formate în aprovizionarea urm ătorului nivel trofic, reprezentat de c ătre bacteriile heterotrofe.
Între alge și bacterii exist ă o legătură simbiotic ă:

Metaboliții externi ai
Alge algelor și bacteriilor Bacterii înso țitoare

Algele elimin ă în mediul exterior substan țe organice și absorb componen ți minerali și CO2.
Bacteriile mineralizeaz ă substanț ele organice aprovizionî nd veriga inferioar ă de produc ție cu
elemente bigene și CO2. Schimbul de substan țe în ecosistemele acvatice cu participarea
metaboliț ilor organici și anorganici eliminaț i în apă de că tre unele organisme și folosiț i de altele
constituie baza metabolismului ecologic. Studierea compozi ției substan țelor organice din ecositemele e xperimentale “alge monocelulare –
bacterii înso țitoare” a dus la descoperirea unei asem ănări uimitoare între raportul principalelor

clase moleculare de SOD pentru diferite culturi. Mai mult decît atît, acest raport s-a dovedit a fi
aproape de corela ția aceloraș i componen ți din apa de mare. Faptul respectiv arat ă că în
comunitățile algelor și bacteriilor înso țitoare au loc procese biochimice de acela și tip, care duc la
formarea acelora și grupe principale de metaboli ți ce alcătuiesc “mediul interior” al comunit ăților.
Trebuie men ționat că această "trusă" de metaboli ți organici este asem ănătoare, după funcțiile
sale, cu "trusa" de substan țe organice din sînge. Este evident c ă atît în organismele animale cît și
la nivelul celor mai simple comunit ăți de organisme acvatice exist ă un mecanism de reglare care
menține o oarecare permanen ță optimă a mediului de via ță (hemostaza). Exprimîndu-ne plastic,
apa naturală este sîngele ecosistemului acvatic și este privit ă ca un organism unic cu celule
spațial împărțite.
Deși durata vie ții bacteriilor este de circa o or ă, biomasa bacterioplancto nului din apele naturale
nu crește ci oscileaz ă în jurul unui anumit nivel determinat de tipul trofic al bazinului acvatic,
funcție de mărimea producț iei primare de SOD.
Numărul de celule bacteriene din apele dulci este de 1-30 milioane/cm3, ceea ce este de zeci de
mii de ori mai pu țin decît în sol sau în depunerile de fund. Deoarece m ărimea celulelor
bacteriene este mic ă, distribuirea bacterioplanctonului ce se deplaseaz ă liber prin apele rîurilor și
prin lacurile de acumulare este practic uniform ă. In mediul acvatic, bacteriile se g ăsesc în special
în stare imobilizat ă – sunt adsorbite pe particule și pe suprafa ța algelor. Înmul țirea bacteriilor
depinde de temperatur ă: ele se înmul țesc foarte încet la temperature mai mici de 283 K, pîn ă la
291 K temperatura limiteaz ă creșterea num ărului de bacterii iar mai sus de 291 K înmul țirea
bacteriilor nu depinde practic de temperatur ă.
Moartea natural ă a bacteriilor nu joac ă de obicei un rol hotă rîtor în reglarea num ărului lor.
Bacteriile sunt mîncat e în special de c ătre zooplanctonul filtrator pe ntru care ele sunt sursa
principală de hrană. Filtratorii folosesc pîn ă la 10 milioane cel./ml în 24 ore. În afar ă de aceasta,
bacteriile reprezint ă componentul hr ănitor principal al detritului – resturile organice ale materiei
moarte. Particulele detritului alc ătuiesc alimentul principal al zooplanctonului vegetal omnivor.
Ele servesc drept centru de local izare a bacteriilor care ajung la 1% din gr eutatea detritului.
Numărul unor astfel de particule în apa de mare se ridic ă pînă la 100 buc./l.
Practic, bacteriile prelucreaz ă substanța organic ă formată în procesul fotosintezei pîn ă la forma
accesibilă pentru filtratori. Filtratori cum ar fi dafniile filtreaz ă pînă la 1 ml/ex într-o or ă sau pînă
la 100 ml/h/mg mas ă brută. Animalele acvatice formeaz ă lanțul lor trofic bazat pe utilizarea
hranei solide capturat ă după principiul animalului de prad ă – jertfa. Cu cît organismul se află mai
sus pe scara evolu ției, cu atît sunt mai mari dimens iunile lui, schimbul de substan țe este închis în
limitele mediului interior, intensitatea specific ă a schimbului cu mediul exterior este cu atît mai
mică și folosește într-o m ăsură mai mare hrana “gata” (a lte organisme sau substan țe organice
moarte). Dintre organismele acvatice, cel mai important ro l în transformarea SOD din apele naturale îl au
formele mici și foarte mici. Deopotriv ă cu bacterioplanctonul, la transformarea SOD particip ă și
unele feluri de microalge cu a șa numitul tip de alimentare microtrofic. Contribu ția altor forme
ale biotei acvatice la distruc ția SOD este de 20%. Schema general ă a circuitului SOD în bazinul
acvatic poate fi prezentat ă în felul urm ător:

Pătrunderi din afară → SOD Biocenoz ă → Materie consumat ă
↓
Detritus ↓
Depuneri de fund
Substanța organică în suspensie, inclusiv detritusul, reprezint ă circa 10% din ca ntitatea de SOD.
Masa totală a tuturor organismelor vii este cu aproximativ un ordin de m ărime mai mic ă decît
masa substan țelor organice.

Ecosistemele acvatice – particularitati. Ecosistemul acvatic, alcatuit din biotopi și biocenozele caracteristice, formeaz ă un ansamblu
integrat, în permanentă interacț iune și care realizeaz ă o anumit ă producție biologic ă.
Biotopul este definit ca acea portiune a mediul ui (acvatic sau tere stru), care prezint ă anumite
condiții de viață, relativ uniforme, pentru vie țuitoarele care-l populeaz ă. Ecosistemele acvatice
indiferent de dimensiunea și caracteristicile lor (ecosistem e marine, dulcicole, stagnante,
curgătoare, narurale, artificial e) au doi mari biotopi:
¾ Masa apei sau pelegialul
¾ Substratul sau bentalul
Biocenoza este definit ă ca un ansamblu de popula ții, mai mult sau mai pu țin diferen țiate
specific, ce ocup ă un anumit spa țiu din cei doi biotopi, și a căror interațiune cu mediul abiotic și
intre elementele ce compun biocenoza determin ă realizarea circuitului de substan ță și energie.
După rolul pe care organismele, îl au la realizarea fluxului de materie și energie, se deosebesc
într-o biocenoz ă trei grupe func ționale:
¾ Producătorii – sunt organisme capabile s ă producă substanțe organice pornind de la
substanțe anorganice, prin utilizarea une i surse de energie nebiologic ă. Substanț a
organică produsă de produc ători se nume ște producț ie primar ă. Aceste organisme,
denumite produc ători primari sunt reprezentate de urm ătoarele grupe de organisme:
• Plante verzi care utilizeaz ă energia radiant ă a soarelui pe care o transform ă în
energia leg ăturilor chimice din substan țele organice,
• Bacterii fotosintetizante ( Thiorhodaceae și Ahtiorhodaceae) care sunt capabile de
fotosintez ă datorită pigmenților purpurii (bacteriopurpurina și bacterioclorina)
care le confer ă o culoare ro șie violacee,
• Bacterii chemosintetizente care folosesc energia chimic ă a diferitelor reac ții de
oxidare pentru sinteza substan țelor organice.
¾ Consumatorii – sunt organisme animale care nu sunt capabile s ă-și sintetizeze singure
substanța organic ă. Ei produc substan ță organică proprie pornind de la alte substan țe
organice preexistente. Consumatorii s unt de mai multe categorii: erbivori și carnivori.
Substanța organică produsă de consumatori se nume ște produc ție secundar ă.
¾ Descompun ătorii sau reduc ătorii – sunt reprezenta ți de bacterii și ciuperci, al c ăror rol
esențial este descopunera resturilor orga nice provenite de la plantele și animalele unei
biocenoze. Descompunerea se desf ășoară treptat prin interven ția succesiv ă a diferitelor
grupe de microorganisme al c ăror ultim efect este mineralizarea substen țelor organice și
reintrarea substen țelor minerale în circuitul trofic.

Ecosistemele acvatice, cu toat ă diversitatea lor geomorfologică și compexitatea biocenozelor
care le populeaz ă, sunt ni ște sisteme ecologice cu anumite tr ăsături caracteristice, care le
deosebesc în oarecare m ăsură de ecosistemele terestre, astfel:
¾ Mediul acvatic este mai complex din punct de vedere fizico-chimic decât cel terestru .
Apele naturale sunt soluț ii de săruri și gaze în propor ții ce difer ă în funcție de categoria
bazinului respectiv, bazine cu ape dulci, salmastre și sărate. În acelaș i bazin, concentra ția
diferitelor substan țe poate varia atât în spa țiu, în suprafa ță și în adîncime, cât și în timp,
în funcție de anumite condi ții. Aerul, dimpotriv ă are o compozi ție mai stabil ă și relativ
uniformă pe toată suprafaț a globului.
¾ Oxigenul exist ă în aer în propor ție de 150 mg/l, iar în ap ă proporția este de 9,09mg/l la
200C. Dacă în aer aceast ă proporție se schimb ă foarte pu țin în func ție de latitudine și
altitudine, în apă solubilitatea oxigenului variaz ă mult cu temperat ura, cu concentra ția în
săruri a apei, cu cantitatea de substan țe organice, cu adâncimea, etc. Biocenozele
acvatice și poppula țiile componente î și desfășoară în mod frecvent via ța în condi ții mai
mult sau mai pu țin deficitare în oxigen, fa ță de mediul terestru, unde practic oxigenul nu
reprezintă o problem ă pentru organismele terestre.
¾ O trăsătură distinctă a biocenozelor acvatice o constitue stratifica ția lor vertical ă. Această
stratificație este cu atât mai evident ă cu cât pelegialul este mai adânc. Exista mai multe
zone verticale ale pelagialului func ție de diferite critrii.
¾ În biocenozele acvatice datorită faptului ca produ șii de metabolism elemina ți în mediul
extern intr ă în contact cu al ți indivizi și cu alte specii, rela țiile intraspecifice și
interspecifice sunt foarte im portante. Mediul acvatic con ține cele mai diferite produse
rezultate din metabolosmul hidrobion ților, care pot avea fie influen ță stimulatoare, fie
inhibitoare sau chiar letal ă asupra altor specii, sau uneori chiar asupra indivizilor ce le-au
produs.
¾ Organismele acvatice au o mai mare diversitate taxonomică decât cele terestre ,
dominând cele cu structură morfo-fiziologică mai simpl ă, ceea ce face ca influen ța
condițiilor de mediu s ă fie mai puternic resim țită.
¾ Dimensiunea microscopică a principalilor produc ători primari (a algelor) face ca
biomasa fitoplanctonului să fie mult mai mic ă față de produc ția anuală pe de o parte și
foarte mic ă față de biomasa consumatorilor.
• Astfel, biomasa brut ă a fitoplanctonului din Oceanul Mondial este de aproximativ
0,9×109 tone în timp ce produc ția de substanță organică ajunge la 4,3.1011 t/an.
Diferenț a mare dintre produc ția anuala a fitoplanctonului și biomasă lui la un moment
dat arată nivelul ridicat al metabolismului lor și demonstreaz ă eficacitatea particip ării
microalgelor la circuitul substan țelor în interiorul bazinelor acvatice.
• Astfel, biomasa animalelor ce populeaz ă Oceanul Planetar este de cca. 32 miliarde
tone iar biomasa plantelor ce populeaz ă Oceanul Planetar este de cca. 1,7 miliarde tone,
adică de 19 ori mai mic ă. In ecosistemele terestre biomasa produc ătorilor (plantelor)
este de cca. 1000 ori mai mare fa ță de biomasa consumatorilor. In ecosistemele
acvatice, pe baza unei unit ăți de fitomas ă, reprezentat ă de alge î și pot duce existen ța o
zoomasă mult mai însemnat ă de consumatori, comparativ cu ecosistemele terestre.
Această dispropor ție este posibil ă datorită faptului că algele ce formeaz ă în principal
producătorii au o reproducere rapid ă, producția anuală fiind cca. 19 ori mai mare fat ă
de biomasa de la un moment dat. Pe de alt ă parte, algele micropscopice se folosesct
integral în hrana consum atorilor, pe când vegeta ția terestr ă, mai cu seam ă cea
lemnoasă, poate fi utilizată de consumatori doar într-o mic ă măsură.

9
ECOSISTEME ACVATICE

cursul 9 (15): . Apele curgatoare. (clasificarea apelor curgatoare, factorii fizico-chimici
determinanti si evolutia lor amonte-aval) Apele curg ătoare sunt sisteme ecologice deschise la ambe le capete, în care fluxul de materie și
energie sufer ă mari oscila ții, deci cu un grad foarte redus de autarhie, populate cu o biocenoz ă
nesaturată . Ele sunt alimentate de apa provenită din ploi, din topirea z ăpezilor precum și din
izvoarele subterane. R ăspândirea apelor curg ătoare și mărimea debitului lor depinde de
distribuția în timp și spațiu a ploilor, z ăpezilor și izvoarelor, precum și de volumul lor. La noi în
țară apele curg ătoare sunt de tip continental, prim ăvara datorit ă ploilor mai abundente și topirii
zăpezilor au volume mari, în schimb va ra debitul lor scade foarte mult.
O apă curgătoare prezint ă de la izvor la v ărsare trei sectoare, cursul superior, cursul mijlociu și
cursul inferior, caracterizate de o anumit ă evoluț ie a parametrilor fizico-chimici și biologici,
evoluție prezentată în tabelul nr. 2.1 și în figura 2.6.

Tabelul nr.1. Evoluț ia principalelor caracteristici abiotice și biotice la apele curg ătoare
Tipul Parametrul Tipul de apă curgătoare
parametrului Pârâu Râu Fluviu
Panta medie 30 m/km 3 m/km 0,3 m/km
Viteza medie a apei 5 m/s 1 m/s 0,1 m/s
Adâncimea medie x cm x m x zeci de m
Ordinul de m ărime al
apei curgătoare
(vezi fig.2.1) 1÷3 4÷6 >6
Substratul
(vezi fig.2.2) bolovă nos pietros, nisipos nisipos mâlos
Transparen ța medie până la fund medie mică
Lățimea medie 1-2 m 20-100 m 500-1000 m
Temperatura medie
anuală a apei 8 0c 16 0c 19 0c
Variația anuală a
temperaturii apei 1 0c ÷9 0c 3 0c ÷18 0c 6 0c ÷23 0c
Ph-ul apei acid (3 ) neutru (6-7) alcalin (8)
Media oxigenului solvit 10 mg o 2/l 5 mg o 2/l 4 mg o 2/l
Provenien ța materiei
organice alohtonă alohton ă
+autohton ă autohtonă

Abiotic
Dimensiunile materiei
organice moarte materie organic ă
grosieră materie
organică fină materie organic ă
ultrafină
(aminoacizi,
zaharuri)

Tipul de comunitate
vegetală dominant ă perifiton perifiton +
macrofite fitoplancton

Locul de instalare al
comunității vegetale pe bolovani pe pietre și la
malul apei în masa apei
Tipul de comunitate
bentonică dominant ă organisme
trituratoare
sfărâmătoare organisme
răzuitoare
rozătoare organisme
filtratoare
Media num ărului de
specii de pe ști ≤ 10 specii 10-25 specii 25-45 specii
Tipul de zon ă piscicolă zona pă străvului și
a lipanului zona mrenei zona crapului
Tipul dominant al
nutriției la pești nevertebratovor ierbivor omnivor

Biotic
Secțiunea corpului la
pești rotundă oval ă aplatizat ă

Cursul superior sau crenonul cuprinde pâraiele din zonele montane, aici fiind incluse apele curgătoare de la ordinul 1 la 3, cursul mijlociu sa u rhitronul cuprinde râurile din zona colinar ă,
aici fiind incluse apele cug ătoare de la ordinul 4 la 6, cursul inferior sau potamonul cuprinde
râurile și fluviile din zona de câmpie, adic ă apele curg ătoare cu ordin mai mare decât 6 (vezi fig.
2.1.)

Fig. 1. Diferite sisteme de ordonare a sistemelor cug ătoare ( după R.L.. Welcomme)
Principala caracteristic ă a ecosistemelor curg ătoare este curgerea apei, mi șcarea ei în sens unic.
De aici deriv ă o serie de propriet ăți, care le deosebesc de ecosistemele cu ap ă stagnantă și care au
o mare influen ță atât pentru biotpi cât și pentru biocenoz ele care îi populeaz ă. Prin for ța de
eroziune a curentului, apele curg ătoare influen țează îndeosebi mecanic substratul, prin tendin ța
de adâncire liniară a albiei, spre de osebire de apele st ătătoare care infuen țează substratul aproape
numai chimic. Datorită energiei hidraulice, apa exercit ă o acțiune de eroziune, modifi când albia atât în plan
vertical, ducând la adâncirea ei, cât și în plan orizontal, ducând la l ărgirea acesteia. Puterea de

eroziune depinde de viteza de curg ere a apei, aceasta, la rândul s ău, fiind determinat ă de pantă și
de natura rocilor pe care le stră bate.

În funcție de viteza de curgere, apa modeleaz ă albia prin fenomenele complementare de eroziune
și de acumulare, fundul s ău căpătând o structur ă ce variaz ă de la izvor spre v ărsare (vezi fig.2.6
A). În zona de munte, unde panta este foarte înclinat ă și viteza apei mare, fundul este stâncos și
bolovă nos, iar pe m ăsură ce panta și viteza apei scad substratul este format din facies pietros și
nisipos în zona colinară și de facies ni sipos, argilos și mâlos, sau un amestec al acestora în zona
de șes (vezi fig.2.2).

Fig.2. Evolu ța substratului, pantei și vitezei apei de-a lungul unei ape
curgătoare ( după E.A.Pora ș i L.Oros)

Natura substratului, pe lâng ă condițiile fizico-chimice și hidrologice ale apei, influen țază într-o
mare măsură repartiția spațială a organismelor, în special a celor bentonice.
Datorită forțelor de frecare și în funcție de o serie de diferi ți factori de mediu, apa are o curgere
turbulentă. Viteza scade trepta t de la suprafa ță spre fund, pân ă ce deasupra substr atului, în zona
de contact, curgerea este de tip laminar. Acesta este a șa-numitul "strat-limit ă" caracterizat printr-
o viteză foarte mic ă. Grosimea acestui strat este de 1-10 mm și variază în raport invers cu viteza
apei. Curgerea turbulent ă a apei favorizeaz ă procesul de amestecare a substan țelor chimice din
apă și ușurează schimbul de gaze între aer și apă, îndeosebi difuzarea oxig enului atmosferic pân ă
la fund. Stratul limit ă joacă de asemenea un rol important, deoarece viteza foarte mic ă a apei face
posibilă instalarea pe pietre a unor organisme mici , unele dintre acestea având anumite adapt ări
morfologice, care le permit s ă se fixeze sau s ă se târască pe substrat.
Înapoiea pietrelor de pe f und sau a diferitelor neregularit ăți se formează "unghiuri moarte", unde
curentul apei este foarte încetinit, constituind medii caracteristice de via ță. Aici se depun diferite
suspensii și resturi de organisme, alcă tuind depozite de detritus organic ce servesc ca hran ă
animalelor saprofage.Toate aceste ca racteristici hidrologice: turbulen ța, stratul limit ă, unghiurile
moarte, influen țează întreaga via ță din apele curg ătoare. Organismele se cantoneaz ă fiecare,
potrivit cerin țelor și adaptă rilor specifice, dup ă intensitatea curentului.
În afara mi șcării de înaintare a apei , în lungul apelor curg ătoare iau naș tere curen ți circulari de
convecț ie care ridic ă de la fundul apei mâlul și particulele fine, pe care le împr ăștie în masa apei.

Dacă viteza apei este mare, turbulen ța apei se resimte pe firul acesteia, iar dac ă viteza este redus ă
particulele se depun și astfel procesul de limpezire are loc mai repede, gradul de limpezire
depinde și de finețea particulelor dispersate. Cu cât acestea sunt mai fine, cu atât se depun mai
încet.

Viteza de curgere a apei în lungul albiei nu este uniformă. O diferen ță de viteză se remarc ă
chiar și în diversele puncte ale planului de
secțiune transversal ă (vezi fig.2.3). Astfel, în
apropierea țărmului și spre fundul albiei, viteza
este mai mic ă decât în zona central ă. Aceste
deosebiri se datoreaz ă frecării moleculelor de
apă de pereții albiei, datorit ă neregularit ăților
fundului, prezen ța unor bolovani putând
modifica viteza de deplasare a apei spre aval.
Fig.3. Viteza apei în sec țiunea unui râu ( după E.A.Pora ș i L.Oros)
Biotopul în care viteza ap ei este mare se nume ște lotic, iar cel în ca re viteza este mai mic ă se
numește lentic. Dacă cercetă m în lungul albiei unei ape curg ătoare ponderea celo r doi biotopi se
constată că de la izvor la v ărsare biotopul lentic se extinde, cu atât mai mult cu cât viteza apei
descrește. În zona de v ărsare a marilor fluvii biotopul lentic este preponderent.

În afară de curent, un alt factor
important care influen țează repartiția
organismelor este concentra ția de
oxigen dizolvat. Este greu de desp ărțit
acești factori, ei având o ac țiune
simultană, curentul mare favorizând
difuzarea oxigenului. Important ă este ș i
temperatura apei, în general apele curgătoare se înc ălzesc de la izvor la
vărsare, existând diferen țe de
temperatură de 10
0C, sau chiar mai
mari, după sezon (vezi fig.2.4).

Fig.4. Evolu ția temperaturilor de-a lungul
apelor curg ătoare (după E.A.Pora și L.Oros)
Desigur că mai sunt și alți factori de mediu care influen țează viața în apele curg ătoare precum:
chimismul apei, lumina, adâncimea apei, etc. Dar un râu nu este numai firul de ap ă care curge liniar de la izvor la v ărsare, ci un sistem
ecologic foarte complex, din care fac parte totalitatea afluen țiilor săi cu întreaga zon ă inundabil ă
presă rată cu bălți, japșe, canale, bra țe moarte, totalitatea teritoriile învecinate cu care se stabilesc
interelații variate, care influen țează în mod hot ărâtor componen ța biocenozelor râului.

Dacă în profil longitudinal o ap ă curgătoare prezint ă trei zone, cursul superior, cursul mijlociu ș i
cursul inferior, în profil transversal o ap ă curgătoare prezint ă albia minoră și albia major ă. Albia
minoră, patul, talvegul sau ș enelul apei curg ătoare este locul prin care curge în mod obi șniut apa,
fiind mărginită de maluri înalte sau joase evidente.

Albia major ă, popular numit ă și luncă, este dezvoltat ă în special în cursul inferior și desemneaz ă
zona în care se revars ă apele în cazul cre șterilor regulate sau neregul ate ale debitului. Albia
majoră cuprinde totalitatea suprafe țelor de teren situate între malurile albiei minore și curba de
inundație extraordinar ă, adică toate acele terenuri care, în starea lor natural ă și în momentul
inundațiilor fluviale de nivel maxim, extraordin ar, sunt acoperite de apele de inunda ție.
După modul de amplasare fa ță de albia minoră există două tipuri de complexe fluviale (vezi fig.
2.5): -complexe fluviale cu amplasare lateral ă, situate între albia minor ă și terasa continental ă;
-complexe fluviale cu amplasare central ă, situate între dou ă brațe ale fluviului (se numesc insule
sau ostroave).

a. b.
Fig. 5 Complex fluvial cu amplasare: a.central ă
(dup ă Gh. Bârcă ) b.lateral ă

Apele curg ătoare prezint ă între ele deosebiri eviden te date în special de m ărimea lor și de viteza
curentului, existând din punct de vedere hidrobiologic trei tipuri de ape curg ătoare: pârâul sau
crenonul, râul sau rhitronul ș i fluviul sau potamonul. Modific ările caracteristicilor abiotice și
biotice în cele trei tipuri de ape curg ătoare sunt prezentate în tabelul nr. 2.1. și în figurile
următoare

Curs
superior
E>A Curs
mijlociu
E=A
Curs
inferior
A>E Estuar
A>E

Eroziune (E)
1.Secțiune
longitudinal ă Acumulare (A)
Întinsură
Mal abrupt
Vale

2.Secțiune
transversal ă Soclu

BifurcațiiPat lar g
Meandre
3.Schema de
bază

A. Morfologia unei ape curg ătoare naturale
Scurgerea
Temp. anuală
Depunrea de mâl
Tracțiunea Curentul
Oxigenul
B. Caracteristicile fizico-chi mice de-a lungul unei ape curg ătoare

Fig.6. Particularit ățile abiotice de-a lungul unei ape curg ătoare

1
ECOSISTEME ACVATICE

cursul 10 (16): Apele curgatoare – Caracteristici speci fice apelor curgatoare (factorii biologici
si evolutia lor amonte-aval). (2 ore) Pentru ecosistemele curg ătoare asocia țiile de organisme întâlnite sunt în masa apei planctonul
și nectonul iar pe substrat bentosul și biotectonul sau perifitonul. Neustonul și pleustonul apar
sporadic numai la coturile cu ape liniș tite, ferite de curent.
Planctonul apelor curg ătoare este slab reprezentat, spre de osebire de apele stagnante unde este
în general foarte bogat. Apele curg ătoare sunt cu atât mai s ărace în plancton s ărace cu cât
apa curge mai repede. Se admite c ă pot exista plancton numai în ape cu o vitez ă sub 1m/s, în
general în zona potamonului, fiind c unoscut sub numele de potamoplancton.
Fitoplanctonul apelor curg ătoare se împarte din punct de ve dere ecologic în urmatoarele
categorii: specii euplanctonice fluviatile (proprii șenalului), specii euplanctonice lacustre
(proprii b ălților), specii pseudoplanctonice care apar țin fie perifitonului, fie
microfitobentosului. De exemplu, f itoplanctonul din zona inferioară a fluviului Dun ărea (vezi
fig, 2.7) cuprinde dup ă cercetarile efectua te cca. 269 de unit ăți taxonomice (fa ță de cele 602
prezente în lunca inundabil ă) ce aparțin urmatoarelor categorii:
-cianoficee-15 unit ăți taxonomice;
-flagelate-7 unit ăți taxonomice;
-cloroficee- 45 unit ăți taxonomice;
-diatomee-202 unit ăți taxonomice;
Distribuția fitoplanctonului variaz ă atât temporar cât și spațial:
-în profil transversal are loc o descre ștere a cantit ății de fitoplancton dinspre mal spre
centru datorită creșterii vitezei;
-în profil vertical are loc o descre ștere de la suprafa ță spre adânc, uneori îns ă în
orizonturile mai adânci, datorit ă unei viteze mai mici a apei, și datorită unei transparen țe bune
există cantități mai mari de fitoplancton compara tiv cu orizonturile superficiale;
-în profil longitudinal are loc o cre ștere progresiv ă a cantității de fitoplancton datorit ă
micșorării vitezei și cumulării aportului autohton fluvial și aportului alohton din afluen ți și
din zona inundabil ă.
Factorii care influen țează cantitatea de fitoplancton sunt numero și, cei mai importan ți fiind
viteza apei și turbiditatea apei care limiteaz ă fotosinteza. Ceilalti factori precum
temperatura,chimismul adâncimea au un efect mai limitat.

1- Melosira; 2-Asterionella ; 3-Gomphonema; 4- Pinnularia; 5-Cosmarium; 6-Pandorina; 7-
Closterium; 8-Desmidium, 9-Suriella; 10-Scen edesmus; 11-Dinobryon; 12- Cetatium; 13-
Fragillaria; 14-Staurastrum;

Fig.7. Fitoplanctonul apelor curg ătoare (după E.A.Pora și L.Oros)

Zoooplanctonul apelor curg ătoare apar ține, din punct de vedere ecologic, formelor
pseudoplanctonice provenind din vegeta ția zonelor umede sau din bentos. De exemplu,
zooplanctonul din zona inferioar ă a fluviului Dun ărea (vezi fig, 2.8) cuprinde dup ă cercetarile
efectuate cca. 155 de unit ăți taxonomice ce apar țin urmatoarelor categorii:
-protozoare -rotiferi -copepode -cladocere Cele mai frecvente sunt formele ce apar țin clasei Rotatoria, 2/3 din totalul speciilor, dup ă care
urmează copepodele și în num ăr mai restrâns protozoarele și cladocerele. Factorii care
influențează prezența zooplanctonului sunt: viteza de curgere a apei, care men ține sau nu
zooplanctonul în masa apei, formel e zooplanctonice ne având capacitatea s ă reziste unui curent
puternic; prezen ța hranei, majoritatea zooplancteriilor sunt consumatori de ordinul 1(ierbivori)
care depind de prezen ța fitoplanctonului, temperatura, adâcimea, etc. contribuind și ele la
variația și distribuția zooplanctonului.
Mișcarea apelor și alți factori fizici, chimici și biologici ai maselor de ap ă influenț ează
răspândirea potamoplanctonului pe orizontal ă și verticală. Pe orizontală este mai abundent, de
regulă în zona ripalului decât în zona medial ă și de multe ori difer ă de la un mal la altul, în
funcție de aportul afluen ților și al ecosistemelor accessorii. Pe vertical ă, frecvent efectivele
sunt mai mici în orizontul superficial al apei, datorit ă curentului mai puternic. Distribu ția
potamoplanctonului prezint ă o dinamică sezonieră , înregistrând valori minime iarna și valori
maxime vara, precum și o diferen ță de la zi la noapte datorit ă migrațiilor circadiene.

Fig.8. Zooplanctonul apelor curg ătoare (după E.A.Pora și L.Oros) 15-Cyclop; 16-Fillina; 17-B rachionus; 18-Sida; 19-Daphnia; 20-Bosmina; 21-Keratella

Bentosul apelor curg ătoare este constituit dintr-un mozaic de biocenoze. Func ție de natura
substratului se deosebesc urm ătoarele tipuri de biocenoze:
-biocenoze psamoreofile, caracteristice zonelor nisipoase; -biocenoze peloreofile, caracte ristice depozitelor de mâl;
-biocenoze litoreofile, caracteristi ce substratului format din bolov ăniș sau pietriș grosier;
-biocenoze argiloreof ile, caracteristice f undurilor argiloase;
-biocenoze fitoreofile, car acteristice malurilor populat e cu plante acvatice.
Bentosul cenonului este populat cu specii animale stenoterme criofile, reobionte și polioxifile,
cu adaptă ri morfoziologice la via ța în curent, cum ar fi fixarea puternic ă temporară sau
permanent ă de substrat, turtirea dorso-ventrală sau lateral ă a corpului, form ă hidrodinamică ,
etc. Reotactismul și tigmotactismul pozitiv, adic ă orientarea în timpul deplas ării împotriva
curentului și contactul strâns cu suprafa ța substratului, reprezint ă trăsături de comportament,
tipice speciilor litoreofile ale crenonului (vezi tab. 2.2 și fig.2.9)
Plantele superioare lipsesc, este prezent mu șchiul de fântân ă Fontinalis antipiretica , care are o
înfățișare filiform ă și o fixare puternic ă pe substrat.

1-Simulium;
2-Bibiocephala; 3-Eycdurus; 4-Perla; 5-Iron; 6-Baetis; 7a-Ecdyurus prins pe piatră, 7b-idem, văzzut dorsal; 8-Metamysis, 9-Gammarus, 10-Trochospongilla; 11-Nais; 12-Tubifex; 13-Piscicola; 14-Planaria; 15-Ancylus;
16-Pisidium;
17-Theodoxus; 18-Valvata piscinalis; 19-Valvata cristata; 20-Helmis.

Adaptări la curentul apei:
Turtire dorsoventrală a corpului:
a- efemerul Propistoma;
b- efemerul Heptagenia
c- coleopterul Psephenus
Turtire lateral ă a corpului:
e- gamaridul Dikerogammarus
Fixare prin peri, țepi, ghiare, ventuze,
discuri, că suțe:
f- coleopterul Helmis
g- blefaroceridul Bibiocephala
h- hidracarianul Piona
k-dipterul Simulium
i- trichopterul Gorea
Fig.2.9. Zoobentosul crenonului ( după E.A.Pora ș i L.Oros)
Bentosul potamonului este format di n forme euriterme sau termostenoterme și reotolerante.
Biocenozele pelofile caracteristice râurilor de câmpie au în compozi ție pe lâng ă
micofitobentos și unele macrofite care se fixeaz ă în special în zonele lini știte ale malurilor
(vezi fig.2.10).

Fig.2.10 . Bentosul potamonului (dup ă E.A.Pora ș i L.Oros) 1-Ceratophyllum; 2-Myriophyllum; 3-Sparganium; 4- Elodea; 5-Glossiphonia; 6-Hydra; 7-Bythynia; 8-
Plumatella; 9-Dorylaimus; 10-Chaetogaster

Substratul râului prezint ă locuri cu vegeta ție în special în zonele de mal mai lini știte, pentru
plantele superioare, problema capital ă este găsirea unui loc de fixare, care s ă le permit ă să se
ancoreze în acel mediu foarte mobil. În vegeta ția râurilor lipsesc plantele anuale, în general în
râu sunt pu ține specii de plante acvatice, fa ță de sistemul fluvial. Plantele specifice de curent sunt
alge, mu șchi și foarte pu ține fanerogame ( Ranunculus fluitans Berula angustifolia și
Potamogeton fluitans) care suportă viteze ale apei de 70 -120 cm/s. Alte specii precum Elodea
canadensis, Lysimmachia nummularia și diverse specii de Potamogeton prosper ă la viteze de 13-
70 cm/s. Viaț a în plin curent a imprimat acestor plante câteva modific ări morfologice interesante.

Organismele bentonice sunt aduse de anumite împrejur ări în zona de turbulen ță, curentul apei le
antreneaz ă la vale, unde cad prad ă diferiț ilor ră pitori. Acest proces de transportare continu ă a
organismelor ar aduce la o depopulare faunistic ă a râului dac ă pierderile nu ar fi compensate pe o
cale oarecare, de exemplu prin zborul insectelor din aval în spre amonte în perioada de pont ă, sau
prin alte mecanisme mai pu țin studiate. Se poate spune c ă pentru organismele bentonice din
apele curg ătoare, sunt importante nu numai adapt ările morfologice la via ța reofilă, ci mai ales
cele etologice.
Clasificarea cursurilor de ap ă

Cursurile de ap ă au fost clasificate dup ă diferite criterii geografice (dup ă altitudine), hidrologice
(după debite), chimice (după unii anioni, cationi, pH, duritate, etc) și biologice (dup ă
componen ța biocenozelor care le populeaz ă.). Dacă primele trei moduri de clasificare sunt relativ
simple, având drept criteriu un num ăr redus de elemente, clasificarea biologic ă este mult mai
dificilă deoarece trebuie s ă aibă în vedere un num ăr foarte mare de factori, inclusiv cei fizico-
chimici și geografici.

S-au făcut numeroase încerc ări de zonare a cursurilor de ap ă după criterii biologice. Unele țin
seama de r ăspândirea unei singure grupe de organisme, macrofitele sau pe știi, sau după gradul
de troficitate, iar altele au în vedere întreaga biocenoz ă acvatică.

Ținând seama de raportul numeric dintre diferitele specii de pe ști și de formele de relief,
Thienemann (1925) deosebeș te: zona p ăstrăvului, zona lipanului, zona mrenei și zona plăticii.
Huet (1946) aplicând "regula pantei" și deci ținând seama de intensitat ea curentului, factorul
principal care influen țează viața apelor curg ătoare, stabile ște următoarea zonare:
• zona salmonicol ă superioar ă: panta 0,5% ș i lățimea albiei sub 25 m, este zona p ăstrăvului;
• zona salmonicol ă medie: panta peste 0,4% și lățimea albiei atinge în mod excep țional 100 m,
este zona pă străvului;
• zona salmonicol ă inferioară: panta între 0,1-0,15 % și lățimea variabil ă, este zona lipanului;
• zona ciprinicol ă superioar ă: panta sub 0,1 % și lățimea albiei variabil ă, este zona mrenei;
• zona ciprinicol ă inferioară: panta slab ă și lățimea variabil ă, este zona abramidelor;
• zona estuarelor: în care se resimte influen ța apelor m ării, este zona abramidelor.
Bănărăscu (1964), ț inând seama de caracteristicil e hidrologice ale râurilor din țara noastră , de
componen ța faunei ihtiologice a acestora, face urm ătoarea zonare piscicol ă:
• zona păstrăvului (Salmo trutta labrax);
• zona lipanului (Thymallus thymallus) și a moioagei (Barbus meridionalis petenyi)
• zona scobarului (Condostroma nasus);

• zona mrenei (Barbus barbus);
• zona crapului (Cyprinus carpio;)
În unele râuri el mai deosebeș te zona cleanului (Leuciscus cephalus) și o zonă a bibanului (Perca
fluviatilis).
Illies și Botoșăneanu (1963) consider ă că o zonare biologică trebuie s ă țină seama de întreaga
biocenoză a ecosistemului respectiv care, prin varietatea speciilor ce o alc ătuiesc, oglindeș te în
mod fidel condi țiile de mediu și variațiile acestora de-a lungul cursului. Pentru a ilustra
caracterul ecologic complex al acestei clasific ări, valabilitatea general ă a ei, zonele nu mai sunt
denumite după specia conduc ătoare, ci sunt numerotate astfel:
• zonele I și II: corespunzând zonei de izvoare ș i de pâraie f ără pești;
• zonele III-VII: corespunzând râule țelor și râurilor de munte și de câmpie populate cu
salmonide și ciprinide;
• zona VIII: corespunzând zonei estuarelor.

Huet împarte pe știi apelor curg ătoare în cinci grupe și anume:
1. salmonide (p ăstrăv , lipan);
2. ciprinide de ape "vii" (mrean ă, scobar, clean);
3. ciprinide de înso țire (porcu șor, roșioară );
4. ciprinide de ape calme (crap, lin, pl ătică);
5. răpitori de înso țire (ghibor ț, biban, știucă).

Un fenomen general observat în apele curg ătoare este sc ădera num ărului de specii, în special a
numărului de specii de animale, odat ă cu creștera vitezei curentului de ap ă. Spre izvoare num ărul
de specii este mult mai mic decât la v ărsare. Acest fenomen poate fi pus în leg ătură cu mai mul ți
factori, între care cel mai imprtant este este viteza de curgere, de aceste depânzând în bun ă parte
și temperatura, debitul, oxigenarea și alte propriet ăți fizico-chimice.
Viteza curentului influen țează și asupra formei corpului pe știlor. Profilul transversal al acestora
este cu atât mai rotund, cu cât viteza apei în care tr ăiesc este mai mare. Pe știi care tră iesc în apele
mai liniștite au corpul puternic turtit lateral, aceast ă formă face ca pe știi turtiți laterali s ă fie
înlăturați din apele repezi.
Viteza de înot a pe știlor este, de asemenea, dependent ă de viteza de curgere a apei. Pe știi de ape
liniștite nu rezist ă acțiunii curentului cu vitez ă de peste 100 cm/s, animalele puse în astfel de
condiții se epuizeaz ă repede. Din acest punct de vedere pe știi pot fi împ ărțiți în două grupe: unii
care se epuizeaz ă repede (pl ătica, linul, capuzl, știuca) și alții care obosesc greu (p ăstrăvul,
scobarul, cleanul, mreana).

Tabelul nr. 2.4. Particularit ățile biotice de-a lungul unei ape curg ătoare

RHITRON POTAMON
Epi- Meta- Hypo- Epi- Meta- Hypo-
plancton Lipseș te Alohton + autohton
bentos
Număr mic de specii,
majoritaea larve de insecte Varietate mare de specii:Isopode,
Amfiode, Anelide,Insecte, Molu ște

necton
Zona
superioară a
păstrăvului Zona
superioară a
păstrăvului Zona
lipanuluiZona
scobarului Zona
mrenei Zona
crapului

ECOSISTEME ACVATICE

cursul 11 (17). Apele curgatoare – Productivitatea piscicola a apelor curgatoare. Teoriile
ecologice privind apele curgatoare.
Productivitatea si produc ția biologic ă natural ă a unui curs de apă

Stabilirea productivit ății diferitelor ecosisteme acvatice constituie problema central ă a
hidrobiologiei. No țiunile de produc ție și productivitate a ecosistemelor naturale au fost
definite de mai mul ți autori și pot fi sintetizate astfel.
Productivitatea biologic ă naturală
reprezint ă capacitatea maxim ă a unui ecosistem de a
produce plante și animale în condiț iile în care parametrii de mediu ar avea valori optime, iar
producția biologic ă naturală reprezint ă canitatea de plante (produc ția primar ă) și animale
(producția secundar ă) care se pot recolta, la un moment dat, de pe o anumit ă suprafață, sau
unitate de volum. Productivitat ea bazinelor acvatice este o no țiune mult mai abstaract ă față de
producția lor. Produc ția biologic ă constituie un aspect al productivităț ii.

Factorii care influen țează productivitatea ecosisteme lor acvatice sunt numero și și greu de
cuantificat. Productivitatea apelor curg ătoare este influen țată de factorii generali fizici,
chimici și biologici, o parte din ei având o semnificaț ie mai mare. Astfel, a șa-numitul
“coeficient al malului”, adic ă raportul dintre suprafa ța apei și întinderea malului, sau
productivitatea mai ridicat ă a apelor pu țin adânci fa ță de cele mai adânci se bazeaz ă pe
productivitatea ridicat ă a zonei de mal. Pe de alt ă parte, prezen ța plantelor submerse, cu
corpul moale, u șor accesibile ca hran ă, sau ușor biodegradabile, este o situa ție mult mai
favorabilă față de prezen ța florei dure.

Productivitatea piscicol ă a cursurilor de ap ă
a) Leger 1910 – notiunea de capacitate biogenica
Primele preocup ări privind stabilirea productivităț ii piscicole a cursurilor de ap ă au aparț inut
profesorului Leger din Grenoble și se referă la râurile de munte, din zona salmonidelor. Leger
a introdus no țiunea de capacitate biogenic ă (B) a unei ape, ca fiind “ex presia valorii nutritive
a unui curs de ap ă”, analizat din punc t de vedere al bog ății lui în componente vegetale și
animale ce constituie hran ă pentru peș tii ce populeaz ă apa respectiv ă. Formula de calcul a
productivit ății piscicole include nota capacit ății biogenice, care a fost apreciat ă pornind de la
o serie de observaț ii și măsurători (abundenta nevertebratelor, vegetatia acvatica, vegetatia
malurilor, natura fundului, caracteristicile fizice si chimice ale apei, regimul de curgere, ..).Ca
rezultat al acestui examen si dupa formularele ce trebuiau completate si interpretate, se
conferea o nota pentru capacitatea biogenica, de la 0 pentru cele mai sarace, pana la 10 pentru cele mai bogate. Aprecierea capacit ății biogene a unei ape curg ătoare din zona montan ă se bazeaz ă pe un
examen "clinic" al cursului de ap ă de că tre un specialist ce are o anume experien ță. Acest
examen se referea la:
• bogăț ia cursului de ap ă în peș ti în momentul studiului;
• abundența nevertebratelor acvatice (mai ales a grupelor c ăutate în mod deosebit de pe ști);
• vegetația acvatic ă;

• vegetația malurilor, orientarea cursului de ap ă în raport cu vânturile dominante ș i
abundența aportului de insecte terestre;
• natura fundului;
• caracteristicile fizice (m ai ales temperatura) și chimice ale apei;
• aliura curentului și în general regimul general de curgere;
• factorii negativi, eventual (interven ții umane asupra albiei sau asupra calit ății sau
cantității apei).

Ca rezultat al acestui examen și după modelele formulate de autor, se confer ă o notă pentru
capacitatea biogen ă B pornind de la 0 pentru cursurile de ap ă cele mai s ărace, pân ă la 10
pentru cele mai bogate.
Studiul apelor montane a dus la stabilirea a trei mari categorii de râuri montane:
• râuri sărace, cu fundul pietros sau stâncos, mereu în transformare datorit ă curentului
prea puternic, care nu permite instalarea unei vie ți vegetale bogate. Au o vegeta ție
extrem de redusă . Capacitatea biogenic ă are valoarea de I, II, și III.
• râuri mijlocii, cu fundul stabilizat și acoperit pe alocuri cu vegeta ție criptogamic ă
(alge, mu șchi), cu faun ă formată din larve de efemere, diptere, l ătăuși (Gammarus
sp.). Capacitatea biogenic ă are valoarea de IV, V, și VI.
• râuri bogate, cu fundul acoperit pe al ocuri de aluviuni pe care se fixeaz ă plantele
superioare, în desi șul că rora se ad ăpostește o faună bogată și foarte variată formată din
foarte mul ți lătăuși, larve de insecte, îndeosebi efemeroptere, plecoptere și trichoptere.
Capacitatea biogenic ă are valoarea de VII, VIII, și IX.
Estimarea lui B permitea sa se aprecieze cu ap roximatie productivitatea piscicola anuala
astfel:
o pentru cursurile de apa cu salmonide:

P(kg/ha) = 10B sau P (kg/km) = BxL unde L=latimea medie in m

o pentru cursurile de apa cu ciprinide:

P(kg/ha) = 20B sau P (kg/km) = 2BxL unde L=latimea medie in m

b) Huet (1964) – coeficie ntul de productivitate
Aprecierea capacit ății biogenice la apele cu ciprinide este mai complicat ă ca la apele cu
salmonide, deoarece ac țiunea câtorva factori fizici (tempe ratura, viteza apei, natura fundului)
este mult mai însemnat ă. Temperatura determin ă reproducerea și nutriția peștilor precum și
dezvoltarea planctonului. Cu cât apa este mai cald ă pe o peroad ă mai mare de timp, cu atât
producția este mai mare. Împreun ă cu temperatura și viteză are o imprtan ță ecologică mare.
Cea mai bun ă viteză este cea pân ă la 20 cm/c, râul fiind atunci bogat în plancton și faună de
fund. Conforma ția malurilor și a fundurilor sunt fo arte importante pentru productivitatea
râului. Un râu cu meande, bra țe moarte, cu posibilităț i de inundare a malu rilor este mult mai
productiv fa ță de un râu rectificat sau îndiguit.

Având în vedere dificult ățile aplicării formulei lui Leger pentru unele tipuri de ape curg ătoare,
Huet a propus introducer ea în formula precedent ă a unui coeficient k astfel încât:
P(kg/km) =10 B k
Acest coeficient k este produsul a 3 coeficien ți k1, k2, k3 care se refer ă la:

• k1-temperatur ă temp. apei
10 grade C k1= 1
16 grade C k1= 2
22 grade C k1= 3
28 grade C k1= 4
• k2 -aciditatea sau alcalinitatea apei
ape acide k2 =1
ape alcaline k2 =1,5
• k3 -tipul pe știlor
salmonide k3 =1
ciprinide de ape curg ătoare k3 =1,5
ciprinide de ape calme k3 =2

Teoriile ecologice ale unui curs de ap ă

În cadrul ecologiei apelor curg ătoare au ap ărut, în ultimul timp unele teorii, care sintetizez ă de
fapt cuno ștințele acumulate de numero și oameni de știință care au lucrat pe diferite ape
curgătoare. Este vorba desp re The River Continuum Concept – RCC ( Teoria râului continuu)
și despre The Flood Pulse Concept – FCP (Teoria inunda țiilor ritmice).

1. Teoria râului continuu

Teoria râului continuu, introdusă de că tre Vannote și alții (1980) încearc ă să adune variatele
schimbări morfologice și biologice existente de-a lungul râului, într-o descriere coerentă .
Această teorie presupune c ă variabilele geo-fizice din cadru l sistemului reprezentat de râu
prezintă un gradient continuu (o schimbare continu ă) de la izvor la v ărsare. Structura și
funcționarea comunit ăților biologice ce tr ăiesc în apele curg ătoare este dependent ă de
procesele fizico-chimice și biologice ce se deruleaz ă în amonte, dar și de nivelul aportului
energetic alohton, care vine de pe maluri le râului. Mediul terestru exercită o influien ță
profundă mai ales la nivelul aportului energetic alohton precum și în ceea ce prive ște talia
particulelor organice.

Astfel, în râuleț ele din amonte vegeta ția malurilor este responsabil ă de intrările masive de
nutrienți alohtoni ( frunze, ramuri, trunchiuri de arbori, insecte, etc) și limiteaz ă în același
timp producț ia primar ă autohton ă datorită umbririi apelor de c ătre pădurile învecinate.
Activitatea fotosintetic ă din apă este foarte redus ă, resursele nutritive f iind în mare parte
exogene sistemul poate fi considerat heterotrof.
În râurile de talie medie luminozitatea devine important ă, producția primară autohton ă este
maximă, sistemul trece astfel la un stadiu autr of, resursele nutritive fiind în principal
endogene. În râurile de talie mare cre ște cantitatea particulelor în suspensie care provin din
descompunerea materiei organice adus ă de curent din amonte, acest fapt duce la o creș tere a
turbidității apei ceea ce limiteaz ă activitatea fotosintetic ă din apă, resursele nutritive fiind în
majoritate exogene sistemul este considerat heterotrof.

Odată cu mărirea dimensiunilor apelor curg ătoare intr ările de material alohton devin mai
puțin importante, în râurile de talie medie procesele de produc ție autohton ă devin dominante
ele bazându-se pe nutrien ții transporta ți din zona amonte. De-a lungul unui râu materialul
organic alohton transportat sufer ă modifică ri în cea ce prive ște mărimea lui. Astfel, de la
particulele de materie organic ă grosiere existente în zonele amonte se trece progresiv la
particule fine, ultrafine de materie organic ă și eventual chiar la componen ți moleculari,
aminoacizi, zaharuri, etc. în zonele de aval.

Comunitățile riverane au fost separate în trei grupe principale: co munitatea izvoarelor
existentă în apele curg ătoare de la ordinul 1 la 3, comunitatea râurilor de m ărime mijlocie
cuprinsă în apele curg ătoare de ordin de la 4 la 6, comunitatea marilor râuri ce se g ăsește în
apele curg ătoare cu ordin mai mare de 6 . Mai operativ putem numi aceste comunităț i cu
denumirile de crenon (în por țiunea de izvor), rhitron (în por țiunea de râu) și potamon (în
porțiunea de fluviu).

Compoziția comunităț ilor acvatice existente de-a lungul unui râu reflect ă aceste schimb ări
referitoare la natura nutrien ților și la natura ecosistemelor. Plante le sunt prezente de-a lungul
gradientului amonte aval în diferite locuri și orizonturi ale mediului acvatic. În zona amonte,
bine ancorate pe lâng ă maluri stau macrofitele submerse, în zona mijlocie pe diferite corpuri
submerse foarte bine dezvolzat es te perifitonul iar în zona aval plantele sunt bine reprezentate
în masa apei sub form ă de fitoplancton.
Schimbările din cadrul comunitat ății bentonice de-a lungul gradie ntului amonte aval sunt bine
reflectate de modul de hr ănire a organismelor componente. Astfel de la organismele
trituratoare- sf ărîmătoare din crenon se trece la organismele r ăzuitoare- roz ătoare din rithron,
ajundându-se în final la organismele colectoare din potamon. În zona de rhitron, acolo unde
materia organic ă utilizabil ă se compune în principal din foi moarte și alte resturi vegetale
grosiere, domină nevertebratele care au sistemul bucal adaptat la rupt, înso țite de organismele
colectoare care filtreaz ă biomasa microbian ă asociată acestei p ături de frunze. În zona de
crenon se instaleaz ă cel mai adesea nevertebretele r ăzuitoare ce profit ă de produc ția vegetală
autohtonă. În sfârșit, în zona cea mai de aval abunden ța și talia din ce în ce mai mic ă a
particulelor organice favorizeaz ă dominan ța organismelor filtratoare. Nevertebratele
prădătoare sunt prezente pe tot parcur sul gradientului longitudinal, f ără a putea spune c ă
domină într-unul din acestea.

Fig. 2.11. Schimb ările progresive ale at ributelor structurale și funcționale ale comunit ăților
lotice (dup ă Vannote, ș.a., 1980)

Comunitatea piscicol ă trece și ea printr-o tranzi ție asemănătoare de-a lungul unui râu. De la o
dominare a consumatorilor de nevertebrate din zona amonte, la o dominare a speciilor
ierbivore în zona mijlocie, la abunden ța speciilor omnivore în zona aval. Rhitronul se
caracterizeaz ă prin popul ări de o bogăț ie specific ă slabă și dominat ă de specii insectivore
și/sau care se hr ănesc prin aport exogen. Crenonul se caracterizeaz ă prin popul ări ce ating o
bogăț ie maxim ă în specii, cu o propor ție important ă a speciilor omnivore cu tendin țe
planctonofage sau erbivore-detritivore. În zonele de aval bog ăția specifică descrește din nou
existând popul ări în principal reprezen tate de specii omnivore și/sau care se hră nesc cu
aporturi exogene. Cât despre speciile ihtiofage, ele ar trebui s ă fie prezente pe tot parcursul
gradientului longitudinal.

Schimbările ecologice ar ătate de teoria râului continuu sunt derulate în acest mod mai ales
pentru râurile de ordin mic (pân ă la ordinul 6), în care schimb ările comunităț ilor de
organisme pot fi previzibile. Acest ă teorie se poate aplica pe parcursul primilor 200 de km,
sau până în zona de tranziț ie de la rithron la potamon. Dar, odat ă instalată faza de potamon
micile schimb ări produse de-a lungul râului nu mai pot fi anticipate pentru câteva mii de
kilometrii. Pe deasupra, în cadrul potamonului, zon ă inundabil ă reprezint ă un caz special
care este descris în cea de-a doua teorie.

2. Teoria inunda țiilor ritmice
Teoria inunda țiilor ritmice (FPC) în cadrul sistemului fluviu – zon ă inundabil ă a fost
elaborată în 1989 de că tre W. Junk , P. Bayley și R. Sparks. Acest concept, complementar
teoriei RCC, încearc ă să explice rela ția între hidrobion ți și mediu într-un sistem larg fluviu –
zonă inundabil ă, nemodificat. Inunda țiile ocazionate de cre șterile de ap ă în sistemele curs de
apă – zone inundabile, constituie principalul factor care determin ă natura și productivitatea
ecosistemului dominant.. Aceste cre șteri pasagere a c ăror durat ă și previzibilitate sunt
variabile, sunt produse de un ansamblu de factori geomorfologici și hidrologici. În general
inundațiile din râurile de ordin mic sunt scurte și imprevezibile din cauză că sunt influen țate
de precipitaț iile locale, pe când cele din re țelele superioare sunt previzibile și de lungă durată.
Teoria FPC este specific ă sistemelor fluvi ale în care inunda țiile sunt regulate și de lung ă
durată . Inundațiile neprev ăzute împiedic ă , în general, adaptarea organismelor și sunt
neproductive pentru multe dintre ele. În schimb, inunda țiile regulate permit organismelor s ă-și
dezvolte adapt ări și strategii pentru utilizarea eficient ă a habitatelor și a resurselor.
Pentru formularea acestui concept s-au introdus termeni noi, diferiț i de termenii folosi ți în
limnologia clasic ă și sistemele terestre. Astfel zona în care exist ă o alternan ță între faza
terestră și acvatică și care leag ă șenalul fluviului de apele permanente a fost denumit ă ca “
zonă de tranziț ie între acvatic și terestru” – ATTZ, cu propriet ăți specifice, fiind considerat ă
un ecosistem specific (Junk 1980, Odum 1981).

Varietatea structurii habitatelor de pe cuprinsul ATTZ, peste care se suprapune efectele
inundațiilor ritmice favorizeaz ă o mare diversitate de animale și plante acvatice și terestre,
care în ciuda considerabilului efort de adaptare pe care îl fac, asigur ă biomase foarte mari.

Acesta deoarece “litoralul mi șcător” al ATTZ împiedic ă stagnarea apei permi țând o reciclare
rapidă a nutrien ților, rezultatul fiind o productiv itate cu mult mai mare fa ță de cea care ar fi
fost dacă această zonă ar fi fost ocupat ă de ape permanente sau terenuri uscate.

Producția acvatic ă și terestră din ATTZ depinde în principal de compozi ția în nutrien ți a apei
și sedimentelor, de climat și de ritmul inunda țiilor. Circuitele specifi ce din ATTZ sunt într-o
oarecare m ăsură decuplate de compozi ția în nutrien ți din canalul principal. Transportul
carbonului organic din amonte este în mic ă măsură importantă pentru productivitatea ATTZ.
Aceste ecosisteme constituie un caz particular deoarece ele nu sunt tributare transform ărilor
ineficace a materiilor organice din amonte, cu toate c ă rezerva lor de elemente nutritive
depinde în parte de schimburile laterale periodice de ap ă și sedimente cu canalul principal.
Schimburile laterale între ATTZ și fluviu și reciclarea nutrien ților în cadrul ATTZ au cel mai
direct impact asupra hidrobion ților din fluviu. S-a postulat c ă în sistemul fluviilor mari,
nealterate, cu zone inundabile di n zonele temperate, subtropicale și tropicale, cantitatea
dominant ă din biomasa animală din fluviu derivă direct sau indi rect din produc ția din
interiorul ATTZ și nu din transportul din amonte al mate riilor organice produse altundeva în
bazin. (34)

Producția primară și secundar ă din ATTZ este esen țială pentru fauna din canalul principal.
Producția biologică și producția de pește sunt, în cea mai mare pa rte, realizate în cuprinsul
ATTZ, în timp ce cursul normal al fluviului este utilizat precum cale de migra ție pentru cea
mai mare parte a pe știlor.

12
ECOSISTEME ACVATICE
cursul 12. Apele statatoare – clasificare. Lacul –de finitie, clasificare.

Ecosistemele acvatice st ătătoare se împart în dou ă mari categorii ecosisteme naturale și
ecositeme artificiale. Din prima cat egorie fac parte lacurile, bal țile, japșele, mlaștinile, iar din a
doua categorie fac parte iazurile, hele șteele, lacurile de acumulare și lacurile de baraj.
Unitatea hidrografic ă reprezentativ ă pentru apele st ătătoare este lacul.Comparativ cu apele
curgătoare, cele st ătătoare se caracterizeaz ă prin:
– bazin determiant și puțin variabil;
– constanță relativă a nivelului apei;
– tendința de colmatare, care se des ăvârșeșete în timp;
– dinamică redusă , datorită dimensiunilor relativ mici;
– echilibru chimic, datorit ă circuitului specific intern al substan țelor etc.

Existența bazinelor de ap ă stătătoare se datoreaz ă unei surse permanente de aprovizionare, fie din
pânza freatic ă, fie din apele curg ătoare care se vars ă în ele. Regimul precipita țiilor are un
important rol pentru men ținerea nivelului apei în lacuri. Un anumit echilibru se stabile ște și între
cantitatea de ap ă care intră în bazin ș i aceea care iese din bazin prin scurgere și evaporație. Dacă
din bazinul de ap ă stătătoare se pierde o cantitate mai mare de ap ă decât intr ă, cu timpul el
dispare. Lacul. Constituie forma țiunea cea mai stabil ă de ape stă tătoare. Întinderea și adâncimea lui îi
conferă un oarecare grad de dezvoltare de sine st ătător. La noi în țară doar câteva bazine pot fi
încadrate în categoria de lac propriu-zis ( lacurile Snagov, Bucura). În alte țări ca Finlanda,
Polonia, Germania ș.a. densitatea lacurilor este destul de mare, ele ocupând adesea o bună parte
teritoriul țării.

Balta. Este o întindere de ap ă stagnant ă, a cărei adâncime mic ă permite instalarea florei pe
aproape întreaga zon ă de fund. B ălțile, în general, nu au nivelul constant, acesta fiind dependent
de debitul sursei care o alimenteaz ă. Bălțile din luncile inundabile al e fluviilor pot seca în timpul
când fundul lor ajunge deasupra ni velului minim al apei curg ătoare. În verile secetoase regimul
chimic și biologic al b ălții se modific ă mult în raport cu ac țiunea factorilor meteorologici. B ălțile
din apropierea marilor fluvii cons tituie rezerve importante de mate rii organice pentru acestea.
Spre deosebire de lacuri, b ălțile au adâncimi și suprafețe mult mai mici astfel încât la b ălți nu
există deosebiri foarte mari între zona de ripal zona de profundal. În b ălți nu există o stratificare
termică, termica este omogenă și dependet ă de variațiile sezoniere și diurne. În b ălți nu exist ă o
stratificare fotic ă, lumina p ătrunzând pân ă la fund, pe tot substratul b ălții există o vegeta ție
submersă și emersă bogată.

Mlaștina. Este o forma țiune cu caracter permanent reprezentâ nd adesea stadiul final al evolu ției
unei forma țiuni lacustre. Vegeta ția caracteristic ă pentru mla știni este reprezentat ă de flora dură ,
care treptat este înlocuit ă cu plante de sol umed și în special cu mu șchi de turb ă (Sphagnum ).
Putrezirea parț ială a resturilor organice de vegeta ție dură și carbonizarea lor duce la acumularea
de turbă. Mlaștinile naturale de turb ă sunt cele mai tipice. Reac ția apei la mla știnile cu
Sphagnum este acidă, datorită acizilor humici ce se acumuleaz ă în cantităț i mari, pe când cea di
mlaștinile stuficole este alcalin ă. Mlaștina provine adesea și din colmatarea și secarea lacurilor
și a bălților naturale. Uneori se poate forma o mla ștină și în urma unor lucr ări de iriga ții
executate nera țional. Posed ă sedimente bogate în n ămoluri terapeutice. În practic ă se caută
reducerea în m ăsura posibilului a suprafe țelor înmlăștinate.

Iazul. Rezultă din instalarea unui baraj pe cursul unui râu mic, executat de obicei de c ătre om în
scopul utiliz ării apei în exploatarea unor instala ții mecanice simple (mori, fer ăstraie, piue).
Regimul hidric și fizico-chimic al iazului se aseam ănă mult cu cel al râului, dar din cauza
stagnării relative a apei, se pot instala aici și unele forme de organisme tipic limnicole.
Heleșteul. Este o formaț iune artificial ă cu caracter permanent, cu posibilit ăți de reglare a
nivelului și chiar de desecare complet ă în raport de necesit ăți. Heleșteul se foloseș te în general
pentru cultura intensiva a pe ștelui. Prezint ă avantajul controlului ș i dirijării proceselor
hidrologice, chimice si biologice de c ătre om.
Lacul de baraj. Este o întindere de ape care se formeaz ă în spatele unui baraj natural sau
artificial, de-a curmezi șul unei v ăi ce cuprinde un curs de ap ă mai important. Oamenii au
construit baraje pentru re ținerea apei și utilizarea ei în scopul aliment ării cu apă potabilă a
orașelor mari, pentru nevoi energetice sau agricole. Majoritatea lor se situeaz ă în zona de munte;
aici stă vilirea apelor se face cu cheltuieli mai mici iar randamentul este mare, datorit ă
diferențelor de nivel. Din punct de vedere biologic, aceast ă formațiune prezintă caracteristici
aparte datorit ă influienței exercitată de apa curg ătoare care îi schimb ă mereu nuvelul și datorită
noilor condi ții care confer ă formațiunii caracteristici de ap ă stagnantă spre fund.

Lacurile artificiale sunt în marea lor majorita te lacuri de acumulare create prin bararea v ăilor cu
baraje de beton sau anrocamente, creând în spatele lor lacuri de acumulare. Primul baraj se pare
că a fost construit în Egipt acum peste 5000 de ani. La nivelul anului 1982, num ărul de mari
lacuri de acumulare era de: peste 18.500 în Chin a, peste 5300 în SUA; peste 2100 în Japonia,
peste 1000 în India, peste 690 în Spania, peste 600 în Coreea, peste 580 în Canada, peste 520 în
Marea Britanie, peste 490 în Brazilia, 432 în Fran ța, 408 în Italia, 219 în Norvegia, 184
Germania, 142 Cehoslovacia, 134 Suedia, 130 Elve ția, 114 Yugoslavia, 112 Austria, 108
Bulgaria.

Știința care se ocup ăcu studiul lacurilor se nume ște Limnologie (de la latin. limnei= lac). Initial
(Forel, 1892), Limnologia a fost definită ca știința care se ocup ă cu studiul complex al lacurilor,
însă astazi obiectul de studiu al Li mnologiei este reprezentat de totalitatea apelor continentale.
Cantitativ, aceste ape dulci, în totalitatea lor, nu reprezint ă decât circa 0,2 % din cele marine. Cu
toate că după aceste evalu ări apele interioare nu reprezint ă procentual prea mult, ele au pentru
om o foarte mare importan ță, deoarece, pe lâng ă bogăț ia natural ă, ele ne furnizeaz ă apa potabil ă,
apa industrială , apa de iriga ții, adică apa pe care o folosesc toate plantele și animalele terestre cât
și omul. Fără aceste ape interioare nu ar putea exista plante și animale la suprafa ța uscatului.

Cantitativ, apele interioare dulci se g ăsesc mai ales în lacuri (natur ale sau artificial e). Acestea au
o anumită stabilitate, pe când apele curg ătoare sunt mobile și au un debit care variaz ă mult cu
locul, sezonul, condi țiile climatice etc.

Lacul – definitie, caracterizare
Lacul este volumul de ap ă, relativ stagnant ă, cantonat într-o depresiune a uscatului, reprezentând
deci asociera a dou ă componente a mediului geogr afic –depresiunea lacustr ă ca formă de relief și
apa ca element climatic (Gâ ștescu, 1971). Aceste două componente formeaz ă un tot unitar ce
constitue suportul material al vieț ii, prezente aici prin numeroase popula ții de plante și animale,
grupate în biocenozele specifice lacului.
Lacurile se împart în naturale și artificiale. Cele naturale sunt majoritatea situate într-o
depresiune natural ă închisă a scoarței pământului, dar exist ă și lacuri de alt ă origine, cum sunt
cele de baraj natural, sau în cratere vulcanice etc. Majoritatea sunt lacuri cu ap ă dulce, îns ă există
multe cu ap ă sărată, mai ales în zone aride, dar și în alte împrejur ări cum sunt foste saline
inundate, golfuri marine ce au fost separate de mare etc. Unele lacuri sunt alimentate de râuri sau
pâraie / izvoare, altele aparent numai de precipita ții și eventual izvoare submerse. Unele au
scurgere prin râuri sau chiar fluv ii, altele sunt lipsite de scurgere. Majoritatea lacurilor sunt
permanente, dar exist ă și numeroase lacuri temporare în zone carstice sau aride, unele de foarte
mari dimensiuni cum sunt lacul Erie di n Australia, pe care geografii voiau s ă îl șteargă de pe
hărți căci nu avusese ap ă multe decenii dar brusc s-a reumplut dup ă ploi puternice.
Suprafața totală a lacurilor este de circa 2,7 milioane km
2, adică aproximativ 1,8% din suprafaț a
uscatului). Cel mai mare lac este Marea Caspic ă, cu 400.000 km2 (dar cu ap ă sărată și
considerată de unii ca fiind o mare, chiar dac ă nu are leg ătură cu oceanul planetar) Urmeaz ă ca
mărime lacul Superior (80.000 km2), apoi lacul Victoria și alte circa 30 de lacuri cu peste 5000
km2. Cel mai adânc lac este lacul Baikal, ce a tinge 1620 metri profunzime, fiind cel mai mare
rezervor de ap ă dulce lichid ă de pe Terra.
O teorie clasic ă susținea că un lac este o forma țiune efemer ă la scara erelor geologice, c ă
evoluția lui natural ă este din punct de vedere biologic spre eutrofizare iar din punct de vedere
hidrografic spre colmatare și dispariție, prin afluxul de sedimente (râuri, vânt, erodarea
malurilor) și prin depunerea de substan țe organice din "ploaia biologic ă". Totuși se constat ă că
într-adevăr lacurile eutrofe, politrofe sau hipertrofe merg rapid spre colmatare, pe când cele
oligotrofe nu au depuneri semnificativ e pe fund de la procesele biologice. Și nu în toate lacurile
există aport exogen ridicat de material care s ă se sedimenteze, astfel c ă unele lacuri sunt practic
nemodificate de milioane de ani.

Caracteristicile principale a biotopului acestor ecosisteme acvatice sunt urm ătoarele:
¾ faptul că adâncimea medie fiind destul de mare lumina nu p ătrunde pân ă la fund,
existând dou ă zone distincte:
• zona fotic ă, în care lumina p ătrunde favorizând procesele de fotosintez ă, de
neoformare
• zona afotic ă, caracterizat ă de lipsa luminii și de prezen ța numai a proceselor
de distrucț ie de materie organic ă.
¾ lipsa unui curent permanent de ap ă. În aceste bazine acvatice exist ă o mișcare a apei
generată fie vânturi sub form ă de valuri, fie de alimentarea și evacuarea apei, fie de
fenomenele de viitur ă, etc.

Lacul constituie forma țiunea cea mai stabil ă de ape stă tătoare. Întinderea și adâncimea lui îi
conferă un oarecare grad de dezvoltare de sine st ătător. La noi în țară doar câteva bazine pot fi
încadrate în categoria de lac propriu-zis ( lacurile Snagov, Bucura). În alte țări ca Finlanda,
Polonia, Germania ș.a. densitatea lacurilor este destul de mare, ele ocupând adesea o bună parte
teritoriul țării.
Biotopul lacurilor este foarte variat și diversificat func ție de latitudinea și altitudinea la care se
găsește lacul, de natura substratului și de modul de formare a lacu lui, de natura sursei de
alimentare cu ap ă, funcț ie de suprafață și adâncime, de calitatea și dinamica factorilor fizico-
chimici. Principalele caracteristici al e biotopilor sunt suprafa ța (ha), adâncimea (m), transparen ța (cm),
temperatura medie anual ă, prezența sau absen ța fluctua țiile de nivel, chimismul. Suprafa ța
luciului de ap ă poate varia în limite foarte larg i, de la câteva zec i de hectare pân ă la mii de
hectare. Funcț ie de suprafa ță și adâncime exist ă un volum, un spa țiu de viată diferit de la un lac
la altul. M ărimea acestui spa țiu influen țează natura biocenozelor, m ărimea indivizilor și
migraț iile acestora, formarea cârdurilor, cantitatea de produse sexuale, etc.
Modifică rile de nivel la lacuri se produc fie datorit ă evaporaț iei intense din timpul verii, fie
datorită aportului sporit de ape din emis ari în perioada viiturilor, în perioadele ploioase, de topire
a zăpezilor, fie datorită unor folosin țe umane. Aceste fluctua ții de nivel au o serie de consecin țe
importante, în special asupra zonei litorale a lacului. Astfel, cre șterea nivelului duce la m ărirea
suprafeței luciului de ap ă și a volumului lacului, precum și la îmbog ățirea apei cu substan ță
organică și minerală de pe maluri. În schimb, sc ădera nivelului apei duce la micș orarea suprafe ței
și volumului lacului, la cre șterea concentra ției unor s ăruri, la rămânerea pe uscat a unei mari
cantități de plante acvatice, uneori chia r a pontelor de animale acvatice.
Chimismul lacurilor, care poate fi diferit de la un bazin la altul sau de la un anotimp la altul, este
influențat pe de o parte de natura substratului, iar pe de alt ă parte de apele din izvoare, apele de
șiroire, apele de alimentare dar și de o serie de procese fizice, ca de exemplu evaporarea în
timpul verii, sau de procesele biochimice, ca de exemplu procesul de mineralizare a
organismelor moarte, etc. Apa lacurilor este bogat ă în special în carbona ți și bicarbona ți de Ca și
Mg., concentra ția în să ruri solvite oscileaz ă între 0,5 – 1g/l.
Pe orizontal ă la un lac se disting dou ă zone:
¾ zona litoral ă (de ripal sau de mal) acoperit ă de vegeta ție de mal și subacvatic ă, este acea
portiune a apelor in care cantitatea de oxigen funizata de vegetatia planctonică și
bentonică satisface in mod optim ne voiele de respiratie ale or hanismelor de aici.Zona
litorala a lacurilor foarte adesea paote fi considerata ca o portiune in care se intrepatrunde actiunea factorilor din me diul terestru cu cei din mediul acvatic.
¾ zona pelagial ă sau de larg lipsit ă de vegetatie macrofit ă bentonic ă, careia pe verticala
îi corespunde o zona cu adancimi mari, lipsita de lumin ă,
Pe verticala lacul poate fi împ ărțit după mai mul ți factori în urm ătoarele straturi. Sub raport
biologic, în lac se disting cel pu țin două zone ș i anume:
¾ După factorul temperatură :
1. epilimnion –zona în care temperatura apei variaz ă în funcț ie de temperatura
aerului, se r ăcește sau se încă lzește odata cu varia țiile sezoniere;

2. metalimnion –zona saltului termic în care temperatura scade brusc; Este o p ătură
de apă de o grosime mai mică în care saltul termic este foarte brusc și care dă
zonei de adâncime (hipolimnion) o constan ță a condițiilor de mediu destul de
mare.
3. hipolimnion –zona în care temperatura apei r ămâne constant ă tot timpul anului,
fiind în jur de 4 0C.
În lacurile din zona temperat ă, situate la altitudini joase, epilimnionul lacurilor prezint ă vara o
stratificare termic ă directă, temperatura descre ște odată cu adâncimea, în schimb iarna exist ă o
stratificare termic ă inversă. Primăvara și toamna exist ă așa numita circula ție, când temperatura se
omogenizeaz ă în tot volumul de ap ă, atingând valoarea de 4 0C.

¾ După factorul lumin ă:
1. zona eufotic ă
2. zona mezofotic ă
3. zona oligofotic ă
4. zona afotic ă
Lumina p ătrunde în ap ă până la diferite adâncimi func ție de intensitatea luminii, unghiul de
incidență a razelor luminoase cu suprafa ța apei, de sezon, de altit udine, de nebulozitate, de
transparen ță. Intensitatea luminii scade odat ă cu adâncimea, astfel în lacuri, la 1 m adâncime
intensitatea luminii scad e cu 50%, la 4,5 m adâncime scade cu 66% fa ță de suprafață . Radiațiile
verzi-albastre p ătrund în p ăturile cele mai adânci ale apei.

¾ După prezența producătorilor primari
1. zona trofogen ă – corespunzatoare zonei de suprafa ță, , în care sunt prezen ți
producătorii primari (plantele fotosintetizante). Aici au loc procese de sintez ă care
determină producerea hranei organice;
2. zona trofolitică – corespunzatoare zonei de fund, afotice, în care nu sunt
prezenți producătorii primari. Aici au loc doar procese de consum și
descompunere a materiei organice. In zona de fund, denumit ă profundal,
acoperită de mâl, tr ăiesc numeroase bacterii și animale care consum ă materia
organică produsă în zona superioar ă.

Lacul –clasificare
Problema clasificarii lacurilor nu este noua; ea a stat în atentia cercetator ilor înca de la primele
investigatii facute asupra acesto ra existând clasificari dup ă diferite criterii, facute de diversi
specialisti:
¾ originea depresiunii lacustre – de geologi si geografi;
¾ regimul hidric (permanente si temporare, sau cu scurgere si fara scur gere – închise) – de
geografi si ingineri;
¾ regimul termic (lacuri polare, temperate si tropicale dupa F. A . Forel)- de biologi si
geografi;
¾ gradul de mineralizare si compozitia chimica (dulci, salmastre si sarate sau
hidrocarbonatate, sulfatate si clorur ate) – de chimis ti si geografi;
¾ potentialul trofic (oligotrofe si eotrofe) – de biologi;
¾ pozitia geografica în diferite unitati de relief (de munte, podis, câmpie, litorale etc.) – de
geografi
Necesitatea unei ordonari a informatiilor adunat e asupra lacurilor s-a impus de la începutul
aparitiei limnologiei . Clasificarile unilaterale sunt utile atunci când se analizeaza un anumit

aspect al lacurilor, dar gasirea unor criterii pentru tipizarea, pent ru stabilirea tipur ilor lacustre
complexe, limnologice, a preocupat nu numai pe limnologi dar si pe geografi cu o viziune
globala asupra fenomenelor ce se petrec pe planeta noastra
Formarea depresiunii sau cuvetei lacustre se datoreaz ă proceselor de transformare endodogen ă
sau exogen ă a scoarț ei terestre. Lacurile formate prin procese de origine endogen ă sunt lacurile
tectonice, vulcanice, cele din sinc linale, cele din bazinele intramontane, cele de baraj natural, etc.
Lacurile formate prin procese de origine exogen ă sunt lacurile care au luat na ștere din ac țiunea
factorilor fizico-mecanici (ghe țari, vânt, meteori ți, etc.) chimici (dizolvarea carsturilor) sau aunor
factori asocia ți (eroziune, dizolvare, depunere, etc.).
¾ După origine lacurile pot fi:
• Lacuri tectonice: Cia d, Tahganica, Baikal, etc
• Lacuri vulcanice: Sf. Ana, etc
• Lacuri de baraj natural: Lacul Ro șu, etc
• Lacuri glaciare: Urlea, Z ănoaga, Bucura,
• Lacuri carstice: Slă nic Prahova, Ursu, Pe țea, etc
• Lacuri de origine fluviatilă : Brateș , Somova- Parche ș, Snagov, C ăldărușani,
Lacul Sar ărat-Brăila, etc
• Lacuri de origine marin ă: razelm, Sinoe, Ta șaul, Techirghiol, Mangalia, etc

Clasificarea lacurilor se poate face și după alte criterii, astfel Ș
¾ După mineralizarea apei:
• Lacuri dulci, cu salinitatea sub 0,5 g/l
• Lacuri salmastre, cu sali nitatea între 0,5 g/l – 30 g/l
• Lacuri sărate, cu salinitatea între 30 g/l – 40 g/l
• Lacuri hipers ărate, cu salinitatea peste 40 g/l

¾ După încărca organic ă și biologic ă:
• Lacuri oligotriofe: înc ărcare redus ă cu nutrien ți, producție scăzută de alge, lacuri
limpezi cu transparen ță mare, grad mare de satura ție în oxigen, pân ă la fundul
lacului, pe toat ă perioada anului. La sfâr șitul perioadei de st agnare apele sunt
încă saturate cu oxygen peste 70%.
• Lacuri mezotrofe: înc ărcare medie cu nutrien ți, produc ție moderat ă de alge,
temporar posibil ă explozia algelor, transparen ță medie, de peste 2 m, oxigenul
este absent in mic ă măsură in apele de pe fundul laculu i, apele fde adâncime fiind
saturare în oxigen, la sfârș itul perioadei de stagnare în propor ție de 30%-70%.
• Lacuri eutrofe: înc ărcare puternic ă cu nutrien ți, produc ție ridicată de alge,
temporar explozia algelor, transparen ță mai mic ă de 2m. Periodic se manifest ă
dispariția totală a oxigenului în apele de adâncime, la sfâr șitul perioadei de
stagnare satura ția în oxygen este de 0%-30%, în schinmb apele de suprafa ță sunt
suprasaturate în oxygen.
• Lacuri politrofe: înc ărcare extreme de puternic ă cu nutrien ți permanent
disponibili, dezvoltarea masiv ă a algelor predominând adesea algele albastre,
transparen ță foarte mic ă de ordinul centimetrilor, c onsum extreme de ridicat de
oxygen care cuprinde cea mai mare parte a volumului de ap ă, temporar în apele
de adâncime apare hidrogenul sulfurat.

In tabelul de mai jos sunt date caracteristicile al e celor trei tipuri principale de lacuri (lacurile
mezotrofe au caracterist ici intermediare intr e lacurile ologotrofe și eutrofe). Trebuie adaugat ca
aceasta grupare a lacurilor nu este rigida,deoarece aspectul lor biologic se poate schimba in
timp,uneori mai repede,alteori mai incet.Datorita in special poluarii apelor,viteza cu care un lac
eutrof devine distrof este foarte mare.

Caracteristicile
lacurilor Oligotrof Eutrof Distrof
Raspandire regiuni alpine generala regiuni
mlastinoase
Aspectul apei Transparenta Culoarea curata mare albastra-verzuie limpede redusa verzuie,galbena,bruna tulbure variabila galbena-cafenie
Temperatura rece variabila,stratificata,
vara si iarna variabila
Adancimea Coeficientul malului mare mic variabila mare variabila variabil
Saruri nutritive reduse abundente foarte putine
Duritatea redusa variabila variabila
Materii humice lipsesc putine abundente
Reactia variabila neutru alcalin acida
Substante organice in mil foarte putine foarte multe acizi humici
Putrescibilitatea redusa crescuta variabila
Depozite de fund gyttia cu ca sau ma rne gyttia(sapropel) gy sau gyttia
Oxigenul in hipolimnion mult putin variabil
Plancton putin si uniform bogat si variat sarac
Flora macrofita saraca bogata foarte redusa
Pesti salmonide ciprinide nevalorosi
Biomasa bentoica în indiv. / m
2
În g/m2 300-1.000 1-4 2.000-10.000 20-100 10-20 0,1
Stadiul evolutiv tinerete maturitate imbatranire
Evolutie viitoare spre eutrof prin colmatare spre balta turbarie cu
Sphagnum

13
ECOSISTEME ACVATICE
cursul 13. Lacul – Caracteristicile fizico-chimice și biologice ale lacului

Caracteristicile fizico-chimice ale lacului

Totalitatea factorilor fizici,chimici si biologici care actioneaza in tr-un lac constituie cadrul in
care isi desfasoara viata or ganismele vii ale bazinului.

Factorii fizici

Masa da apa reperzinta spatiul in care se dezvolta viata. De ma rimea acestui spatiu depinde
natura biocenozelor, marimea indivizilor, de plasarea organismelor(gradul de mobilitate),
formarea cardurilor (posibilitatea de asociere), cantitatea de produse sexuale etc. Se cunosc
cazuri cand indivizii aceleeasi sp ecii in bazine mici au o tali e mai mica decat in bazine mai
mari( Astacus). Un bazin mic(un lac de munte) permite o dezvoltare limitat ă de forme acvatice,
de talie relativemica, ce traiesc mai mult individu al, iar cantitate a produselor sexuale nu este prea
mare. Un bazin mare (de exemplu lacul Baikal) permite dezvoltarea a foarte multe asociatii de
organisme, cresterea unor indivizi de talie mi ca care se asociaza in card uri si care depun cantitati
foarte mari de produse sexuale.

Adancimea lacurilor este numai exceptional foarte mare. Baikalul are 1 706m; Tanganika,
1 435m; lacul Crater din Oregon( S.U.A.) are 608 m; lacul Superior (S.U .A.) are 393m; lacul
Ontario(Canada) are 237m; Ladoga are 250 m si Issikul are 702m(U.R.S.S.); Huron 236m;
Titikaka 304m etc.In aceste lacuri adanci se pote vorbi si de o presiune hidrostatica , a carei
actiune se exercita in spre adancuri (la fiecare 10 ,5m presiunea creste cu o atmosfera). Ca urmare
si densitatea apelor creste cu adancimea,astfel:
-la suprafata →→densitatea=1,0000g/l; presiunea= 1 atm;
-la 100m →→ densitatea =1,0005 g/l; presiunea=10 atm;
-la 200m →→densitatea =1,0010 g/l; presiunea=20 atm;
-la 300m →→densitatea =1,0015 g/l; presiunea=30 atm;
-la 500m →→densitatea =1,0024 g/l; presiunea=50 atm;
-la 1000m →→densitatea =1,0044 g/l; presiunea=100atm;
-la 1500m →→densitatea =1,0080 g/l; presiunea=150atm.

Modificarile de nivel care pot surveni la diferite lacuri, fi e ca urmare a evaporatiei intense, fie a
aportului redus de ape externe au consecinte importante asupra zonei litorale, trofogene. Ca
urmare, o mare cantitate de materie organica (plante) ramane emer sa, se usuca sau putrezeste. In
buna parte ea se mineralizeaza sub actiunea soarel ui. Dar lipsa unor plante din economia lacului
duce si la diminuarea oxigenului produs prin asimilatia clorofiliana; acestea contribuie in larga

masura la cresterea volumului util de ape.Astfel de modificari de nivel se produc mai ales la
lacurile cu zona litora la foarte putin inclinata.De exempl ,un lac poate avea o suprafata de circa
100 000 km², iar in perioada secetoa sa suprafata se reduce aproape la jumatate, av and o diferenta
de nivel abia de 2 m.
Greutatea specifica a apei este de 775 ori mai mare decat a aerului.Ca urmare, corpurile sunt
scoase spre suprafata cu o forta cu atat mai mare cu cat greutatea lor specifica este mai apropiata
de aceea a aerului. Corpurile se vor mentine cu atat mai usor in stare de plutire, cu cat inglobeaza
un volum mai mare de aer in interiorul lor.

Vascozitatea apei lacurilor variaza dest ul de mult, dupa cantitatea de materii organice si
anorganice aflate in suspensie. In general vascozitatea scade cu cr esterea temperaturii. Rezistenta
pe care o opune apa miscarilor de inot depinde si de vascozitatea si de densitatea acesteia. Ca
urmare, organismele acvatice au capatat o form a alungita (fusiforma), care intampina cea mai
mica rezistenta de inaintare. Dat fiind ca rezistenta la inaintare este, totusi, de aproximativ 100
ori mai mare ca in aer, toate an imalele acvatice superioare au muschi puternici. Forma alungita
ca un fus este un rezultat al adap atarii. Calculele matematice si fi zice arata ca ea prezinta cea mai
mica rezistenta in apa si creeaza cei mai putin curenti de convectie posteriori, care se opun
inaintarii prin aspiratia ce o exer cita asupra corpului respectiv. Va riatia temperaturii lacurilor
determina variatii ale densitatii si vascozit atii apei .Ca urmare, o serie de organisme ( Daphania)
isi schimba forma vara sau iarna, ca rezultat al schimbarilor privind frecarea si greutatea
corpului. Principiul care sta la baza acestui fenomen este: suprafata variaza cu patratul
dimensiunii, pe cand volumul variaza cu cubul di mensiunii. Suprafata corpului este determinat ă
de densitatea si vascozitatea apei iar volumul de cantitatea de hrana si valoarea metabolismului.

Tensiunea superficiala este o forta care execita la supraf ata de separatie a apei cu aerul.
Datorita fortelor de tensiune superficiala (T.S.) gasim in lacuri doua asociatii de suprafata:
epineustonul, spre aer
hiponeustonul, spre apa.
In epineuston se intalnesc insecte (geride,veliide, gyr inide, colembole, paianjeni) ale caror
picioare sunt induse cu substante hidrofuge astfel ca nu se “inmoaie” in apa si pot folosi stratul
de apa de la suprafata ca un support pe care se deplaseaza. Daca se pun substante hidrofuge (eter,benzene,acetona) pe suprafata apei , insectele se scufunda si mor inecate.
In hiponeuston adesea traiesc hydre, planarii, ostracode, cladocere, larv e de tantari sau de alte
insecte, melci etc. Ele”atarna” de patura de apa de la suprafata si inainteaza sustinadu-se de ea. Unele gasteropode si planarii secreta la suprafata apei o pelicula intinsa de mucus de care “se atarna” si inainteaza sub oglinda apei ca si când ar fi legate de o parasuta plutitoare. Pe un fir
subtire de mucus se pot lasa in jos sau se pot ridice in sus. Unele insecte Argyroneta pastreaza in
jurul corpului lor paros, indus cu substante puternic hipotensive o bula de aer, care le serveste
drept “plaman artificial” ptr resp iratie. Multe plante elibereaza la nivelul frunzelor substante
hipotensive ce impiedica apropierea micilor crust acei sau a altor organisme mici care le-ar putea
consuma. In sfarsit, sunt frecvente cazurile can d mici animale nectonice, ajungand in contact cu
stratul de molecule de la suprafata apei ra man lipite de aceasta si expuse uscaciunii mor.
Lumina Apa lacurilor continen tale este, in general, transpar enta. Patrunderea luminii in lac
depinde insa de foarte multi factori:de unghiul de incidenta al razelor luminoase, de suprafata
lacului, de intensitatea luminii, de latitudinea lacu lui, de sezon si gradul de acoperire al cerului
cu nori, de substantele solvate sau aflate in suspensie in apa.

Ca urmare a absorbtiei si reflectiei de radiatii diferite, apele lacurilor pot prezenta diverse culori.
Astfel, culoarea apelor adanci al e lacurilor curate (oligotrofe) es te albastruie. O parte a luminii
incindentale este reflectata si numai o parte patr unde in apa, unde sufera fenomenul de refractie.
Suprafata apei joaca rolul unei oglinzi pentru fenomenele luminoase din masa apei lacului.
Culoarea apei lacurilor poate fi insa datorata nu numai absorbtiei selective a radiatiei luminoase
ci si unor organisme, suspensii si chiar a unor s ubstante colorate solvate. Lacul Tovel din Italia
are ape rosii, datorita prezen tei in cantitati mari a algei Gloennodinium sanguineum.
Pentru biologia lacului este im portant sa se cunoasca adancim ea la care patrunde lumina si
diferitele ei radiatii, deoarece lumina are ac tiune importanta asupra vietii. Astfel, asimilatia
clorofiliana depinde de lumina; in tensitatea si durata fotosintezei este proportionala cu intesitatea
si durata luminii, dar ca valoare ea depinde de specie. De patrunderea luminii in adancuri
depinde distributia algelor si, de ci, zona trofogena a lacurilor. In apele curate zona trofogena
poate avea o grosime de cativa zeci de metri, pe cand in apele tulburi algele sunt cantonate in
primii 2-3 m de la suprafata. Plantele verzi se gasesc spre suprafata, algele brune mai adanc iar algele rosii si mai la adancime. Acesta distribu tie este pusa in legatura cu radiatiile luminoase
care patrund la diferitele adancimi. Temperatura apei constituie unul dintre factorii cei mai importanti pentru viata organismelor
hidrobionte. Studiul termic al lacurilor poate fi privit fie din punct de vedere al intesitatii termice,
cand valorile se masoara in șC, fie al capacitatii termice, cand valorile se masoara in calorii.
Temperatura unei ape masurata in șC nu depinde numa i de aportul si pierderea de caldura, ci si
de capacitatea ei termica: cu ca t aceatsa este mai mare, cu atât temperatura apei este mai
constanta; iar de constanta termi ca depinde metabolismul organismelor.

Temperatura unui lac depinde in primul rand de situ area lui geografica (altit udine si latitudine),
putand primi mai mult sau mai putina caldura so lara. Valoarea temperaturii variaza insa cu
adancimea. Apa care se raceste noaptea coboara spre fund pana la adancimea determinate de
valoarea temperaturii ei si de densitate. In regiun ile nordice diferentele de temperatura intre zi si
noapte sunt mici si de valori sc azute, din care cauza variatiile te rmice cu adancimea sunt si ele
mai mici. În regiunile tropical e diferentele de temperatur ă sunt de asemenea mici, dar de vaori
ridicată , astfel ca nu se produc salturi pe verticala. Numai in regiunile temperate diferentele de
temperature intre zi si noapte sunt mai mari astf el apele noaptea coboara pana la adancimi 10-20
m, formand aici o zona termoclina specifica (met alimnion) in care pe o di stanta de câtiva metri
se produce un salt termic de 10-15șC. Aceasta zona incepe de obicei la adancimea pana la care se
resimt variatiile zilnice ale temper aturii apelor pe o suprafata; da r cu cat adancimea lacului este
mai mare cu atat si zona termoclinei este mai joasa.
Dupa regimul lor termic, lacurile pot fi diferentiate in:
– lacuri polare, a caror temperatura de suprafta este in tot anul sub 4șC, adica in majoritatea
vremii sunt inghetate.Apa de la fundul lacului este intotdeauna de 4șC, dar spre suprafata
temperatura poate urca pana la 0șC. Ele au, deci, o mica circulatie verticala si o stratificatie
inversă tot timpul anului;
– lacuri temperate, a caror temperatur ă la suprafata poate fi sub sau peste 4șC. Apa de la
fund poate avea 4șC sau mult mai ridicata, consta tandu-se doua circulatii, de primavara si
de toamna;
– lacuri tropicale, a caror temperatur ă la suprafata este intotdeauna mai mare de 4șC. La
acestea se observa circulatii termice diurne continue tot timpul anului.

Intre cantitatea de caldura primita de la un l ac si cea pierduta anual se stabileste un echilibru
sau o diferenta care masoara bugetul sa u termic. Prezentam mai jos cateva date:
Lacul si situarea lui Cat primeste (g/cal) Cat pierde(g/cal) Diferenta
Cayuga (New York) 37 450 27 750 -9 600
Green (Wisconsin) 34 000 26 200 -7 800
Bourget(Franta) 31 900 34 600 +2 300
Trauna(Austria) 33 400 32 100 -1 300
Würn(R.F.Germania) 23 800 20 700 -3 100
Vettern(Suedia) 32 000 16 200 -15 800
Ladoga(U.R.S.S.) 33 300 18 000 -15 300
Karluk(Alaska) 33 500 18 900 -14 600
De excedentul termic al unui lac depinde si valo area temperaturii sale si a relativei constante.O
parte a caldurii unui lac se transfera fundului(8-10 %). In alte cazuri insasi caldura de fund poate
sa se adauge la cea primita de la soare. Valaorea termica a unui lac este mult mai scazuta atunci cand prin el trece un rau care
antreneaza mai ales apele de suprafata care se incalzesc mai mult sub actiunea soarelui. Acesta
este cazul lacului Geneva prin care trece Rhonul; ca urmare temperat ura lacului este in tot timpul
anului foarte scazuta . O situatie asemanat oare se petrece si in lacurile de baraj.
Patura de apa de deasupra saltului termic se numeste epilimnion iar cea de sub ea se numete
hipolimnion ; paturei termocline i s-a dat numele de metalimnion. Fiecare din aceste zone are o
serie de caracteristici foarte inseminate pentru viata lacului. Din cauza variatiilor termice externe si a proprietatilor termice si calorice ale apei, regimul termic al lacurilor din zona temperate
prezinta o serie de caractere extreme de important ă pentru viata.
I a r n a -lacul ingheata la suprafata avânnd temperatura de 0șC, chiar daca in atmosfera sunt
geruri mult mai mari. Apele de sub gheata se incalzesc spre fund, unde se acumuleaza apa cu
densitatea ce mai mare (4 șC). Aceasta situtie determina o stratificatie negativ ă care se pastreaza
ca atare tot timpul iernii ( stagnatia de iarna ).
P r i m a v a r a- gheata se topeste sub actiunea caldurii solare. Apa care rezulta ia temperaturi
pozitive de 1ș,2ș,3ș, si in final de 4șC, astfel ca la un anumit moment tot bazinul are ape cu
temperatura de 4șC. Dar pentru a ajunge la aceasta stare apele de la suprafata, mai calde si cu
densitate mai mare, circula spre fund antrenand cu ele si oxigenul pe care il au solvat. Astfel,
aceasta miș care a apelor prin care se uniformizeaza regimul termic si continutul in oxigen al
apei lacului se nume ște circulația de prim ăvară.
V a r a – apele se incalzesc ziua la suprafata, iar noaptea acestea se races c si cobora spre fund,
valorile termice ridicandu-se mereu astfel obtinandu-se o startificatie de vara a lacurilor, care se
pastreaza ca atare pana la toamna. T o a m n a – apele se racesc din nou, cele de suprafata coboara spre fund antrenand si oxigenul
solvat. Este o noua uniformizare termica si de oxigen a apei lacului, care se nume ște circulația
de toamnă.
Lacurile adânci afecteaz ă negativ calitatea apei, deoarece apare fenomenul de stratificaț ie cu
consecințe negative pentru stratul inferior:

¾ stratul superior se înc ălzește și apa fiind mai u șoară stă la suprafa ță. Lumina favorizează
dezvoltarea algelor care produc oxigen, iar vântul produce curen ți care asigur ă amestecul
apei din stratul superficial și deci o bun ă distribuire a oxige nului dizolvat.
¾ stratul inferior, cu temperatur ă constantă de 40C, fără curenți verticali, far ă lumină este
lipsit de aportul de de oxigen. În schimb in stratul inferior ajung, din straturile
superficiale ale lacului, substan țe organice ("ploaia biologic ă") ce coboară lent, în ore
sau zile, spre fundul lacului. Via ța în aceste straturi adânci este reprezentat ă la forme
simple de organisme cu metabolism anaer ob, ceea ce la rândul lo r duc la reducerea
calității apei. Acest fenomen nu este foarte grav în zona temperat ă, deoarece apare
fenomenul de "turnover" bazat pe varia ția sezonieră de temperatură și pe faptul c ă apa
are cea mai mare densitate la 4, atât cea mai rece cât și cea mai cald ă fiind mai uș oare.
Dacă lacul înghea ță iarna la suprafa ță, turnoverul se produce de dou ă ori pe an iar lacul
se numește dimictic. Dac ă nu apare înghe ț la suprafa ță, amestecul e o dat ă pe an ș i lacul
e numit monomictic. Lacurile pu țin adânci pot fi polimictice, iar cele adânci din zona
tropicală sunt amictice, adic ă nu se produce amestec. Distingem și lacuri mecromictice,
adică cu amestec vertical incomplet.
Mecanismul de turnover este urm ătorul: Apa din epilimnion se r ăcește toamna treptat și când
ajunge să aibă densitate mai mare ca c ea din hipolimnion se las ă spre fund și deci apa se
amestecă. Dacă lacul înghea ță, apa de la fund se men ține la 40C și nu înghea ță, iar stratul
superficial e mai rece, sub stratul de ghea ță. Primăvara, dacă lacul a fost înghe țat, după topirea
gheții stratul superficial se înc ălzește și atinge nivelul de densitate maxim ă, ceea ce produce
lăsarea spre fund și deci o a doua amestecare.
Aparent un lac care înghea ță, prin cele dou ă turnoveruri, ar fi mai favorabil vie ții. În realitate
stratul de ghea ță are și efecte negative, reducând sau anulând aerarea ș i cantitatea de lumin ă
solară ce pătrunde în lac deci implicit produc ția de oxigen prin fotosintez ă, încât exist ă riscul de
apariție a condi țiilor anoxice și reducătoare.
În lacurile adânci tropicale, unde stratifica ția e netă și continuă, nu se produce turnover. Acolo
apa de fund e anoxic ă, încărcată de produ și toxici cum e hidrogenul sulfurat, s ăruri de mangan și
fier și alte substan țe ce modific ă negativ culoarea, gustul și mirosul apei. De exemplu marile
lacuri din riftul african (Tanganyka, Malawi etc.) sunt lacuri anoxice și cea mai mare parte a apei
nu are o calitate bun ă.
În cazul lacurilor de acum ulare artificiale, din acelea și motive, adâncimea ridicat ă este un
dezavantaj, din cauza acestui fenomen de stratifica ție ce afecteaz ă negativ calitatea apei. Prin
urmare lacurile prea adânci nu sunt de dorit. La acumul ări se poate combate stratifica ția, de
exemplu prin amplasarea de prize de ap ă la înălțimi diferite în baraj, astfel c ă prizând de la
diferite nivele se produce amestec și nu iese ap ă neoxigenat ă de fund de lac cum adesea se
întâmplă acum când la multe baraje se uzineaz ă și restituie în râu aval de baraj ap ă prizată la
fund ș i deci cu calitate mai redus ă.

In afara mamiferelor acvatice toate celelalte animale din lacuri sunt poikiloterme si au un
metabolism ce depinde de valoarea termica a ap ei. Valoarea metabolismului creste odata cu
temperatura, cu circa 10% pentru o diferenta in plus de 1șC. Un plus de 10șC mareste valoarea Q
de 2-3 ori. De marimea metabolismului de pind valorile alimentare ale animalelor.
In general, organismele acvatice sunt adaptate unei temperaturi medii, avand limitele minime
sau maxime care variaza dupa specie, sex, varsta et c. Cele la care limitel e de variatie termica
sunt foarte restranse sunt stenoterme ,iar cele care pot suporta mari variatii de temperatura sunt

euriterme (mai ales organismele care fac migratii ma ri pe verticala sunt euriterme). In multe
lacuri polare s-a constatat ca o serie de organisme pot ingheta si la topirea ghetii pot reveni la
viata acvatica. Problema nu este defin itiv lamurita si necesita studii noi.

Variatiile termice ale lacurilo r determina schimbari sezoniere, cantitative si calitative ale
organismelor. Primavara, in majoritatea lacuri lor din zona temperata se dezvolta puternic
diatomeele ( Melosira, Asterionella), care adesea ajung la un numar atat de mare ca produc
“inflorirea” apei. Odata cu incalzirea apei si cresterea continutului de substante organice solvate,
se dezvolta protococcaceele, iar in timpul verii, odata cu incal zirea apelor, predomina algele
verzi: Microcystis, Oscillatoria. Multe din acestea mor si ap a se imbogateste in substante
organice care sufera procese de mineralizare; spre toamna se dezvolta din nou diatomeele.
Zooplanctonul este cel mai bogat in timpul verii. Ciclomorfoza este un fenomen in cea mai mare parte dete rminat de variatiile termice care, la
randul lor, cauzeaza schimbari ale altor factori de mediu (vascozitatea, densitatea apei). Formele de vara ale multor specii (cloroficee monocelulare, crustacei) sunt mai ascutite, mai fragile decat
formele de iarna. La Daphia ,la Bosmia etc, modificarile sunt foarte evidente si s-a crezut la
inceput ca ar fi vorba ch iar de specii diferite.
De temperatura mediului depinde si marimea corpul ui. In apele mai reci dezvoltarea se face mai
incet si dureaza mai mult, animalel e cu crestere continua putand ajunge la talii mai mari decat
aceleasi specii in apele mai calde:

Temperatura
Stylonichia mytilus Rana esculenta
10 șC. 705 microni cubi 50g/medie
25 șC. 289 microni cubi 30g/medie

Un alt fenomen biologic dependent de temperatura este heterogonia adica alternarea de generatii
sexuate si asexuate. Unele specii sunt monocicli ce, adica au o singura ge neratie sexuata; altele
sunt diciclice sau policiclice (2 sau mai multe generatii sexuate). Dar sunt si specii aciclice, care se inmultesc asexuat. Daphnia in Europa este monociclica, dar in regiunile de ape tropicale este
policiclica. Cand temperaturile apelor lacustre scad puternic, multe organisme isi formeaza organe de rezistenta la frig sau in intregime se transforma in forme rezistente la frig (gemule, chisti, podocisti, oua). Daphnia traieste si creste in limite de la 2ș la 8ș C, dar nu se reproduce in acest
interval de temperatura. Inmultirea sexuata se fa ce la peste 12șC, iar peste 15șC incepe inmultirea
partenogenetica. Agentii atmosferici. Vanturile pot determina miscari ale ap ei lacurilor, mai ales daca au o
anumita viteza si constanta. Ele de termina valuri care devin evidente in lacurile mari, de ex. in
Baikal ajung pana la 3 m inaltime, dar se observa pe orice lac sub forma unor ondulatii de
diferite marimi la suprafata apei. Miscarea într-o singura directie a vanturilor pe un lac determina cu rentii orizontali care, la un
vant de 3m/s, se deplaseaza cu viteza de 10cm/s. Aceste miscari de ape pot rupe si sfarma tarmul

iar atunci cand sunt puternice provoa ca, indirect, si circulatia apei pe verticala lacului. Relieful
din jurul lacului poate detrmina ca vantul sa capete o miscare circul ara si, astfel, sa se antreneze
in acest sens si apele lacului. Vantul care provoaca miscarea apelor are un rol important in
amestecarea lor.Aceste miscari ale apei pot ridica milul depus pe fundul lacului provocand
tulburarea apelor, transporta an imale, produse sexuale. Lacurile in general, nu prezinta fenomene
de maree. In unele cazuri se constata fenomene numite seișe, care constituie o denivelare
temporara a nivelului apei intr-o parte a lacului in sus si in alta parte in jos.Ele se datoreaza unei
actiuni locale ale atmosferei , consecutiv cresterii presiunii atmosf erice in partea opusa.

Factorii chimici

Sărurile minerale din apa lacurilor provin fie di n substratul propriu, fie din apele care se vars ă în
lac, din precipita ții, din apele de șiroire, din praful adus de vânt . În general în apa lacurilor
sărurile nu dep ășesc 0,5 g/l, dominan ți fiind carbona ții și bicarbona ții de Ca și Mg, înă în
condiții de climat arid domin ă sulfații.
Calciul este necesar dezvolt ării algelor, ciupercilor, crustei și scheletului multor organisme
acvatice, magneziul este indispensabil la formarea clorofilei, fierul pentru pigmen ții respiratori,
etc.. O cantitate sub anumite cerin țe din fiecare cation este în general un factor limitativ al
dezvoltării tuturor organismelor acvatice.
Bioelementele se g ăsesc într-o circula ție permanent ă și în concordan ță cu produc ția primar ă a
bazinului. Ele î și au originea în materiile organice care se g ăsesc atât dizolvate cât și sub form ă
coloidală .
Oxigenul din lacuri provine mai ales din procesele de fotosintez ă și din difuziunea gazului din
atmosferă . Pătrunderea oxigenului din aer în ap ă este în general foarte lentă , însă mișcarea apei
amplifică mult procesul de difuziune. Solubilitatea oxigenului în ap ă este invers propor țională
cu temperatura, apele reci con țin mai mult oxigen decât cele calde. De obicei, în fiecare lac
cauzele care m ăresc și cele care mic șorează cantitaea de oxigen din ap ă variază în limite destul
de largi, atfel c ă întâlnim satura ții destul de diferite de la un lac la altul. Uneori în apa lacurilor se
constată fenomenul de “zamor”, adic ă de mortalitate în mas ă a organismelor din cauza lipsei
oxigenului. Acest fenomen se produce adesea vara, dup ă o înflorire puternic ă a apelor. În urma
dezvoltării excesive mai ales a unor specii de alge, se ajunge la o insuficien ță de oxigen, care
provoacă în cascad ă o lipsă totală a acestui gaz, mai ales c ă indivizii mor ți, intră în procesul de
descompunere bacterian ă, prin procese oxidative, care accentueaz ă dispariția oxigenului dizolvat
din apă. Fenomenul de “zamor” se oate produce și iarna sub ghea ță, când asimila ția clorofilian ă
este încetinit ă, iar din aer nu mai p ătrunde oxigen în ap ă.
Bioxidul de carbon se g ăsește în apă mai mult ecât în aer (1,7 % în ap ă față de 0,003% în aer)
sursele de provenien ță fiind atmosfera, apele subterane, respira ția, reacții de oxidare. Sc ăderea
CO2 din ap ă se datoreaz ă în primul rând fotosintezei și utilizării lui în producerea de substan ță
organică, în producerea de crus te, dar si datorită difuzării lui în atmosfer ă atunci când presiunea
sa parțială in atmosfer ă scade foarte mult. Raportul dintre CO2 liber și cel legat depinde
întotdeauna de valoarea tensiunii sale par țiaqle în ap ă. Acumularea de CO2 în hipolimnion (de
unde se elibereaz ă mai greu), alîturi de alte gaze (metan) și substanțe (azotiții) toxice, determin ă
o intoxicare progresiv ă a animalelor de aici.

pH-ul lacurilor este în general cupr ins între 6,5 – 8,5, acesta având o varia ție atât sezonier ă cât ș i
diurnă. Aceste variaț ii sunt mai ample în lacurile mici și bine populate deoarece activitatea
organismelor influen țează pH-ul, mai ales în zona de suprafa ță a lacurilor. Plantele, utilizând
CO2-ul, în procesul de fotosintez ă, determin ă alcalinizarea apei. În schimb, diminuarea
procesului de fotosintez ă si amplificarea celui de respira ție, determin ă o acidifiere a apei. Astfel,
în lacurile și bălțile bogate în fitoplanct on, pH-ul poate avea diminea ța, înainte de ras ăritul
soarelui, valoarea de 5,6, iar dup ă amiaza valoarea de 9,5. Aceste varia ții ample sunt d ăunatoare
pentru organismele acvatice, de aceea, daca apa are destui bicarbona ți și carbona ți de calciu ș i
magneziu, aceș tia acționează ca soluție tampon și fac ca pH-ul s ă varieze în limite restrânse, în
jurul valorii neutre de 7.

Caracteristicile biologice ale lacului

Lacul este un ecosistem cu un mare grad de aut onomie si coplexitate, cu organisme din foarte
multe grupe sistematice care se gasesc in asocia tii caracteristice si dependente unele de altele.
Rolul principal in viata lacuri lor il joaca aceste asociatii ( biocenoze) si numai in mod exceptional
prezenta unor indivizi (de o anumita specie si talie) poate influenta ansamblul fenomenelor
biologice din lac.
La fel ca în toate ecosistemele, intr-un lac exista ( ca in oricare bazin acvatic ) cele trei mari grupe
funcționale de organisme:
– producatorii de substanta organica, care pe seama sarurilor minerale din apa si a
energiei solare pot sintetiza in corpul lor substante proteice, gluc idice, lipidice, enzime etc.; ei
dau asa-numita “productie primara” a bazinelor acvatice pe seama carei a se hranesc toate
organismele animale; – consumatorii sunt in special animalele care nu pot realiza sinteza de substanta organica
si trebuie sa se hraneasca cu produse organice sintetizat e de producatori;
– reducatorii, adica bacteriile, care descompunand mate ria organica moarta (cu ajutorul
enzimelor) o degradeaza prin fenomene de oxidare sau de reducere pana la stadiul de elemente minerale solubile, pe care le redau apoi apei. Raporturile intre aceste trei mari grupe de orga nisme sunt integrate aparent într-un circuit
perfect inchis, care se mentine ca atare numai pe seama transformarilor ce au loc in ecosistemul
lacustru. In realitate, lucrurile sunt mai comple xe. Din lac ies anual o serie de materii: metan
(care contine o parte di n carbonul organic), se se depun calc are sau marne (iese o parte din
carbonati si din compusi cu calciu), se scoate o anumita cantitate de pe ste (care uneori poate
duce chiar la dezechilibrarea circuitului biologic d aca se face in mod necontrolat). De asemenea,
in bazin poate intra mai mult sau mai putin material organic (detritus, cadavre de la exterior). La fel ca în majoritatea ecosistem elor acvatice, într-un lac exist ă următoarele biocenoze si
cenoze importante: planctonul, bentosul și nectonul.
Planctonul lacului, numit în și limnoplancton , este în general s ărac ca num ăr de specii, dar poate
să prezinte uneori înmul țiri extraordinare a num ărului de indivizi ai unei specii, din aceast ă cauză
tot bazinul este invadat de o singur ă specie. Planctonul este alc ătuit din organisme bine adaptate
la plutirea în ap ă, având un con ținut mare de ap ă, adesea chir pic ături de grasime în protoplasm ă,
cu pă rțile scheletice foarte sub țiri și cu destul de multe apendice.

Distribuția formelor planctonice în masa apei nu este regulată . Astfel, pe orizontal ă, vântul poate
acumula cantit ăți mari de plancton în direc ția în care bate, în special în zonele de golf se adun ă
mari cantita ți de zooplancton, trecer ea unui curent de ap ă prin lac creaz ă în jurul acestuia un gol
planctonic. Mult mai complex ă este distribu ția planctonului pe vertical ă, ea depinzând de o serie
de facori de mediu precum: lumin ă, temperatur ă, (variația diurnă și variața sezonier ă) prezenț a
hranei, oxigen, etc. O serie de studii efectuate în diferite lacuri arată următoarea distribu ție a plantonului în func ție
de adâncime:
¾ fitoplanctonul este pasiv în ceea ce prive ște migraț ia pe vertical ă, el se localizeaz ă
exclusiv în zona fotic ă (luminată) a lacului
¾ cele mai numeroase alge sunt diatomeele al c ăror număr de indivizi este mai mare
primăvara și toamna. Diatomeele se g ăsesc raspândite pân ă la adâncimi de 10 – 15 m .
Distribuția lor pe vertical ă nu este uniform ă, numărul maxim de diatomee g ăsindu-se
întotdeauna în p ăturile de ap ă a căror temeratur ă este mai sc ăzutăș
¾ cloroficeele sunt dominante vara, ele lo calizându-se în primii 10 m adâncime, spre
toamnă, când apele de la suprafa ță se mai răcesc și ele se retrag spre adânc;
¾ zooplanctonul este activ în ceea ce prive ște migraț ia pe orizontal ă, dar mai ales pe
verticală.
¾ Migrația pe vertical ă, în special a unor specii de cladocere și copepode, determin ă
modifică ri cantitative și calitative ale planctonului chiar în decursul acelea și zile, între
noapte și zi.
¾ Amplitudinea migra țiilor pe vertical ă la unele specii poata a tinge 50 m/zi, viteza de
coborâre/urcare fiind diferit ă.
¾ Noaptea zooplanconul urc ă în pătura superioar ă a apei pentru a se hr ăni prin filtrarea
apei încărcate cu alge și rotiferi. Probabil c ă în această perioadă sunt mai ferite de
prădători, care pe timp de zi i-ar vedea și i-ar ataca. Adesea și temperatura poate interveni
în declanșarea sau modificarea migra țiilor pe vertical ă.
Biomasa planctonic ă variază de la un lac la altul, de la un sezon la altul, fiind determinată de
factorii fizico-chimici și biologici, dintre ace știa disponibilitatea s ărurilor biogene pentru
fitoplancton fiind unul di n factorii determinan ți
Bentosul lacului se diferen țiază într-un:
¾ bentos litoral, ce se g ăsește la țărmul lacului, unde aproape întotdeauna se
găsește o zonă de nisip (psamon). În regiunea litoral ă natura substratului poate
varia, putem întâlni substrat pi etros, nisipos, argilos si vegeta ție.
¾ bentos profundal, ce se g ăsește în zonele de adâncime ale lacului, care este în
general de natur ă mâloasă.
Distribuția bentosului pe o sec țiune radiară a unui lac este neuniform ă, în general se întâlnesc
următoarele grupe de organisme:
¾ în bentosul litoral se întâlnesc ambele componente ale biocenozei ș i fitobentosul și
zoobentosul. Fitobe ntosul este alcă tuit din plante supe rioare ce se e șalonează de la mal
spre larg astfel: flora dur ă, flora emersă , flora submers ă. Zoobentosul este dominant de
larvele de insecte și moluște. Popula țiile cele mai dese se g ăsesc în primii 10 m
adâncime.

¾ bentosul profundal este reprezentat numai de zoobentos, aici g ăsindu-se: sponieri,
briozoare, plathelmin ți, anelizi, nematozi, bivalv e, iar în regiunea de fund, s ăracă în
oxigen, se întâlnesc mai ales chironomide. În dreptul stratului în care se realizeaz ă saltul
termic (metalimnion) num ărul și biomasa bentosului scade puternic, pentru a cre ște din
nou spre adâncimea de 20 – 30 m. Densitatea maxim ă a bentosului profundal se g ăsește
la o adâncime care depinde de adâncimea maxim ă a lacului ș i de mărimea acestuia.

Nectonul lacului este alc ătuit din animale bune înot ătoare care înoat ă pe toată întindera și
adâncimea lacului. El este reprezentat în special de pe ști, pe lâng ă care se mai adaug ă broastele
țestoase, șerpii de ap ă și chiar unele p ăsări și mamifere care traiesc pe lâng ă lacuri care pentru
capturarea hranei înoat ă în masa apei pentru câteva minute.