Unterschied zum Fließgewässer: keine Strömung, bzw. diese ist untergeordnet Entscheidend: - Stoffkreisläufe im Seekörper - Schichtung des Gewässers - Austausch mit dem Sediment

Temperaturschichtung

Die Temperaturschichtung der Seen wird hervorgerufen durch die Dichteunterschiede des Wassers in Abhängigkeit von der Temperatur. Bei Wasser tritt eine sogenannte Dichteanomalie auf, so dass Wasser seine größte Dichte bei 4 °C hat - bei ansteigender Temperatur nimmt die Dichte ab (Wassser wird spezifisch leichter), aber auch bei sinkender Temperatur von 4 auf 0 °C nimmt die Dichte wieder ab. Diese Dichteanomalie des Wassers führt dazu, dass sich im Tiefenwasser von genügend tiefen Seen immer das spezifisch schwerste Wasser befindet, also Wasser mit 4 °C. Darüber schichtet sich leichteres Wasser , entweder kühler (0 - <4 °C) im Winter, oder wärmer (>4 °C) im Sommer. Bei nicht so tiefen Seen hat das Tiefenwasser natürlich auch immer die größte Dichte, aber durch Durchmischungsvorgänge kann die Temperatur von 4 °C abweichen. Bilder: Dichteanomalie des Wassers Die Dichteanomalie des Wassers hat große Bedeutung für das Leben auf der Erde. Würde Wasser sich ganz normal wie vergleichbare Verbindungen verhalten, so läge die größte Dichte bei 0 °C. Das Tiefenwasser von Seen hätte dann eine Temperatur von 0 °C und darüber befände sich wärmeres Wasser. Die Seen würden vom Grund her zufrieren und es würde sich ein großer Eisblock bilden, der auch im Sommer nicht auftauen würde, da nicht genügend Wärme in die Tiefe käme. Durch die Dichteanomalie befindet sich im Winter das kälteste (spezifisch leichteste) Wasser an der Seeoberfläche und es bildet sich dort eine Eisschicht, die zwar sehr dick werden kann, aber das darunter liegende wärmere Wasser isoliert und vor dem einfrieren schützt. Im Tiefenwasser herrscht mit 4 °C eine für Gewässerorganismen ausreichende Temperatur, die ein Überleben möglich macht. Ohne Dichteanomalie lägen die Organismen tiefgefroren im Eisblock. Die Temperaturschichtung eines stehenden Gewässers verändert sich im Jahresverlauf. Schauen wir uns das Frühjahr an, so wird es irgendwann im See einen Zustand geben, bei dem der ganze Wasserkörper die gleiche Temperatur von 4 °C (Homothermie) und damit die gleiche Dichte hat. Es besteht keine Schichtung mehr, die Dichteunterschiede sind aufgehoben. Kommmt jetzt Wind hinzu oder besser sogar Sturm, so ist dieser in der Lage, den ganzen Wasserkörper ins Rotieren zu bringen und umzuschichten - man spricht von der Frühjahrs-Vollzirkulation. Mit beginnender stärkerer Sonneneinstrahlung erwärmt sich das Gewässer von der Oberfläche her. Das wärmere Wasser hat eine geringere Dichte (spezifisch leichter) und bildet eine warme Oberflächenschicht - damit beginnt die Schichtung des Gewässers im Sommer . Von der maximalen Oberflächentemperatur bildet sich mit zunehmender Tiefe ein Temperaturgradient bis zur gleichbleibenden Temperatur des Tiefenwassers. Der Wind hat jetzt nicht mehr genug Kraft, die Dichteunterschiede des Wasserkörpers zu überwinden und es kommt allenfalls zu Teilzirkulationen an der Gewässeroberfläche, was zu einer gleichwarmen Oberflächenschicht führt. Es bildet sich das Bild einer typischen Sommer-Schichtung eines Sees aus. Es werden drei Schichten unterschieden: Epilimnion - warme Oberflächenschicht Metalimnion - Zone des Temperatursprungs (auch: Sprungschicht) Hypolimnion - gleichbleibend kühles Tiefenwasser von 4 °C Man spricht von einer Sommer-Stagnation, da der Stoffaustausch im Gewässer unterbrochen ist und damit stagniert. Das Tiefenwasser ist im Sommer vom Oberflächenwasser isoliert, es finden keine Austauschvorgänge statt. Zum Ende des Sommers mit Beginn des Herbstes kühlt das Oberflächenwasser durch nachlassenden Wärmeeintrag ab, und es gelingt dem Wind immer mehr wegen der nachlassenden Dichteunterschiede die Teilzirkulation in tiefere Schichten auszudehnen. Das geht so weit, bis über die ganze Tiefe wieder eine einheitliche Temperatur von 4 °C herrscht. Damit sind die Dichteunterschiede wieder vollkommen aufgehoben und es kann bei genügend Wind bzw. Sturm im typischen Fall zu einer Herbst-Vollzirkulation kommen. Im Winter kühlt das Oberflächenwasser weiter ab, es kommt zu einer inversen Schichtung, das heißt, dass jetzt kälteres Wasser über wärmerem Tiefenwasser (4 °C) liegt. Wenn es kalt genug ist, friert das Gewässer von oben her zu und es bildet sich eine Eisschicht. Der See ist dann stabil geschichtet und es findet kein Austausch zwischen den Schichten statt, es herrscht Winter-Stagnation. Mit milderen Temperaturen im Frühjahr wird dann irgendwann wieder der Zustand der Homothermie auftreten, so dass dann durch Wind eine Frühjahrs-Vollzirkulation bewirkt werden kann. Damit schließt sich der Jahreszyklus.