7. ΥΔΡΟΛΟΓΙΑ - ΥΔΡΟΓΡΑΦΙΑ

7.5. Λίμνες

Οι λίμνες είναι κοιλότητες στην επιφάνεια της γης που καλύπτονται από νερά, χωρίς να έχουν άμεση επικοινωνία με την θάλασσα.

Για να χαρακτηριστεί μια κοιλότητα που κατακλύζεται από νερά ως λίμνη, είναι αναγκαίο το μεγαλύτερο τμήμα του πυθμένα της να παραμένει κάτω από την μάζα του νερού για μεγάλο χρονικό διάστημα. Έλη και τέλματα με  περιορισμένη κυκλοφορία των νερών τους, μπορούν συμπεριληφθούν στον ευρύτερο όρο λίμνη. Πρέπει όμως να γίνει σαφής διαχωρισμός των φυσικοχημικών ιδιοτήτων των νερών τους και των γενικότερων περιβαλλοντικών παραμέτρων τους.

Συνολικά οι λίμνες καταλαμβάνουν στην επιφάνεια της γης έκταση 1.700.000 τετραγωνικών χιλιομέτρων και εμφανίζονται άλλοτε μεμονωμένες και άλλοτε κατά ομάδες (Λίμνες Φιλανδίας και Καναδά). Βρίσκονται σε όλα τα γεωγραφικά πλάτη της γης και σε διάφορα υψόμετρα.

Οι λίμνες υδροδοτούνται είτε επιφανειακά από ποταμούς που εκβάλλουν σ’ αυτές, είτε υπόγεια από πηγές. Για να επιτευχθεί ένα υδατικό ισοζύγιο σε λίμνες που δέχονται μεγάλες ποσότητες επιφανειακών νερών, τότε υπάρχουν ποταμοί που ξεκινούν υπερχειλιστικά από αυτές (Σχήμα 7.10.). Σε άλλες περιπτώσεις το υδατικό ισοζύγιο των λιμνών επιτυγχάνεται με εξάτμιση από την επιφάνεια του καθρέπτη μια λίμνης, ή ακόμη και με υπόγεια απορροή από ένα φυσικό υπερχειλιστή (καρστικές λίμνες).

Η ελεύθερη επιφάνεια των λιμνών δεν παρουσιάζει μια μέση στάθμη αλλά υπόκεινται σε μεταβολές. Οι διαστάσεις, η χωρητικότητα και το υδρολογικό ισοζύγιο αποτελούν τους βασικούς παράγοντες για την διακύμανση της στάθμης των λιμνών. Κλιματικές αλλαγές μικρής κλίμακας (περίοδοι έντονων βροχοπτώσεων ή ξηρασίας) μπορούν αν επηρεάσουν θετικά ή αρνητικά την στάθμη των λιμνών.

Το σχήμα και οι διαστάσεις των λιμνών ποικίλλουν. Εξαρτώνται από τις διαστάσεις των λεκανών που τις φιλοξενούν και από την γεωλογική προέλευσή τους. Οι λίμνες που σχηματίζονται από τις αποθέσεις ενός ποταμού μέσα στην λεκάνη απορροής του είναι μικρής σχετικά έκτασης και μικρού βάθους (π.χ. λίμνη Οζερού Αιτωλοακαρνανίας με βάθος έως 5 m), σε αντίθεση με τις λίμνες τεκτονικής προέλευσης όπου έχουν ένα αξιοσημείωτο βάθος (λίμνη Κράτερ με βάθος 650 m).

Σχήμα 7.10.: Οι πηγές του Ρήνου από υπερχείλιση της λίμνης Κονστάνζας (Bodensee) στις Ελβετικές Άλπεις

Υπάρχουν λίμνες που ο πυθμένας τους βρίσκεται κάτω από το επίπεδο της θάλασσας (π.χ. λίμνη Αμβρακία Αιτωλοακαρνανίας). Οι λίμνες αυτές ονομάζονται κρυπτολίμνες. Επίσης πολλές φορές και η επιφάνεια των νερών μιας λίμνης βρίσκεται κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας (Κασπία –26m, Νεκρά Θάλασσα –394 m κλπ). Για να συμβεί αυτό θα πρέπει να έχουμε ελλειμματικό υδατικό ισοζύγιο και εξαιτίας της εξάτμισης σημαντικού όγκου νερού να έχουμε υποβάθμιση της στάθμης κάτω από το επίπεδο της θάλασσας.

Σε υγρά κλίματα η στάθμη των νερών μικρών λιμνών βρίσκεται πολύ κοντά στον υδροφόρο ορίζοντα της ευρύτερης περιοχής. Έτσι ποσότητες καθαρού γλυκού νερού διηθούνται από τον υδροφόρο ορίζοντα προς τις λιμνούλες με αποτέλεσμα τα νερά τους να παραμένουν καθ’ όλη τη διάρκεια του έτους και έτσι να δημιουργούνται έλη και τέλματα καθαρού γλυκού νερού. Οι περιοχές αυτές ονομάζονται υγροβιότοποι.

Οι λίμνες αποτελούν προσωρινούς γεωμορφολο-γικούς σχηματισμούς στην επιφάνεια της γης. Όταν τα ποτάμια που εκβάλλουν σε μία λίμνη προσχώσουν με φερτά υλικά την επιφανειακή κοιλότητα που φιλοξενεί την υδάτινη της μάζα τότε έχουμε την εξαφάνισή της λίμνης και την δημιουργία νέας ποτάμιας κοίτης. Επίσης σε περιπτώσεις όπου η μεταβολή του κλίματος (μείωση των βροχοπτώσεων) συνδυαστεί και με άλλους ανθρωπογενείς παράγοντες, όπως στην περίπτωση της λίμνης Κορώνειας του νομού Θεσσαλονίκης, τότε μπορούμε να έχουμε μια θεαματικά γρήγορη εξαφάνιση (Σχήμα 7.11).

Είδη Λιμνών

Φραγματογενείς λίμνες. Μια κοιλότητα της επιφάνειας της γης, ανοιχτή προς το χαμηλότερο σημείο, μπορεί να αποφραχτεί από την παρεμβολή ενός φράγματος και να σχηματίσει λίμνη. Το φράγμα είναι δυνατόν αν οφείλεται στην παρεμβολή λάβας ή γενικά στην συγκέντρωση ιζηματογενούς υλικού. Επίσης είναι δυνατό να οφείλεται σε κατολίσθηση και πτώση μεγάλων τεμαχών εδάφους, με αποτέλεσμα το κλείσιμο της κοιλότητας προς το χαμηλότερο σημείο.

Ο παραπάνω τύπος λιμνών μπορεί να δημιουργηθεί επίσης με παρεμβολή προσχωματικών εδαφών, που προωθούνται προς τα κατάντη από παγετώνες.

Στις φραγματογενείς λίμνες κατατάσσονται και οι τεχνητές λίμνες, που δημιουργούνται από την επέμβαση του ανθρώπου, με την κατασκευή ενός φράγματος.

Σχήμα 7.11.: Ο πυθμένας της Λίμνης Κορώνειας όπως αποκαλύφθηκε μετά την εξαφάνιση της λίμνης το καλοκαίρι του 2001 (Μουζούρη, 2002)

Παράκτιες λίμνες. Σχηματίζονται με την παρεμβολή παράκτιου φράγματος μεταξύ χερσαίου και θαλάσσιου χώρου. Το παράκτιο τμήμα της ξηράς που εμφανίζει μια εγκόλπωση μπορεί να φραχθεί από παράκτια υλικά που αποτέθηκαν από την δράση των κυμάτων ή του αέρα δηλαδή από αμμονησίδες και θίνες αντίστοιχα. Όταν ο αποκλεισμός της θάλασσας είναι πλήρης τότε σχηματίζεται παράκτια λίμνη. Αν υπάρχουν στενά περάσματα στα οποία επιτρέπεται η επικοινωνία με την θάλασσα τότε σχηματίζεται η λιμνοθάλασσα.

Παγετώδεις λίμνες. Στην κατηγορία αυτή ανήκουν κατά κύριο λόγο οι λίμνες που έχουν σχέση με την μορφολογία που διαμορφώθηκε από τους παγετώνες που έδρασαν σε διάφορες περιόδους κατά το Τεταρτογενές. Κατά τη διέλευση του παγετώνα η αρχική κοιλάδα υποσκάπτεται και διευρύνεται, ενώ παράλληλα το κατώτερο τμήμα φράσσεται κατά κύριο λόγο από μετωπικές μορένες (Σχήμα 7.12.). Στη συνέχεια η περιοχή κατά την μεσοπαγετώδη περίοδο όπου οι πάγοι έχουν υποχωρήσει μπορεί να διαμορφωθεί από την ποτάμια δράση και την απόθεση νέου υλικού.

Στον τύπο αυτό περιλαμβάνονται οι περισσότερες λίμνες της Β. Ευρώπης και της Β. Αμερικής. Οι λίμνες παγετώδους προελεύσεως είναι οι πιο διαδεδομένες στην επιφάνεια της γης.

Σχήμα 7.12.: Παγετώδης λίμνη στη Φλέγγα σε υψόμετρο 1800 m περίπου. Η λίμνη σχηματί-στηκε από τις τελικές μοραινικές αποθέσεις παγε-τώνα της τελευταίας παγετώδους περιόδου. Στο βάθος διακρίνεται ένα μικρό ρυάκι που λειτουργεί σήμερα ως ένας φυσικός υπερχειλιστήρας της λίμνης.

Λίμνες τεκτονικής προέλευσης. Είναι λίμνες που δημιουργήθηκαν από τεκτονικά αίτια. Οι λίμνες αυτές τις περισσότερες φορές έχουν επίμηκες σχήμα με αξιόλογο βάθος και απότομες ακτές. Μπορούν να σχηματιστούν είτε από την παραμόρφωση της επιφάνειας της γης, είτε από την ταπείνωση ενός τμήματος της ξηράς λόγω κανονικών ρηγμάτων(Σχήμα 2.6.). Στην πρώτη περίπτωση οφείλεται ο σχηματισμός της Κασπίας ενώ στη δεύτερη περίπτωση οφείλονται οι μεγάλες λίμνες της κεντρικής Αφρικής, η λίμνη Ταγκανίκα (μήκος 650 km, πλάτος 30 – 80 km και βάθος 1435 m), καθώς και οι ελληνικές λίμνες Βόλβη και Λαγκαδά.

Καρστικές λίμνες. Οι λίμνες αυτού του τύπου συναντούνται σε ασβεστολιθικές περιοχές όπου συναντούμε φαινόμενα καρστικής διάβρωσης. Οι καρστικές λίμνες οφείλονται κατά ένα μέρος στη διάρρηξη και ένα άλλο μέρος στην υπόγεια διάβρωση των ασβεστόλιθων από το νερό, με αποτέλεσμα την δημιουργία υπόγειων εγκοίλων. Η τροφοδοσία των λιμνών σε νερό γίνεται επιφανειακά και υπόγεια. Στις καρστικές λίμνες ανήκουν και οι μικρές λίμνες των δολίνων.

Ηφαιστειογενείς λίμνες. Οι λίμνες αυτές καταλαμβάνουν τους κρατήρες ανενεργών ηφαιστείων. Έχουν συνήθως κυκλικό σχήμα και τα βάθη τους ποικίλουν. Αν επαναληφθεί η έκρηξη του ηφαιστείου τότε δημιουργείται μια νησίδα στο κέντρο της λίμνης, όπως στην λίμνη Crater Lake του Oregon των ΗΠΑ.

Επίσης υπάρχει ένας ιδιαίτερος τύπος λιμνών που καταλαμβάνουν την έκταση του κρατήρα και καλούνται Maare. Το χαρακτηριστικό τους είναι η μικρή τους έκταση και το μεγάλο βάθος τους.

Αλμυρές λίμνες. Λίμνες χωρίς φυσική υπερχείλιση είναι χαρακτηριστικές των ξηρών κλιμάτων (Arid). Εδώ οι απώλειες σε νερό εξαιτίας της εξάτμισης εξισορροπούνται από τις εισροές επιφανειακού νερού στη λίμνη. Εάν η επιφανειακή απορροή αυξάνεται τότε αυξάνεται και το νερό της λίμνης. Αντίθετα εάν η επιφανειακή απορροή λόγω ελάττωσης των βροχοπτώσεων μειωθεί σημαντικά τότε η στάθμη της λίμνης πέφτει στα κατώτατα επίπεδά της. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί η λίμνη Αράλη. Η λίμνη αυτή σχεδόν ξηράθηκε, εξαιτίας τις χρησιμοποίησης μεγάλων ποσοτήτων νερού από τους ποταμούς που την τροφοδοτούσαν για αρδεύσεις.

Στις αλμυρές λίμνες, τα νερά τους παρουσιάζουν μεγάλες περιεκτικότητες σε άλατα. Αυτό οφείλεται στην συνεχή απομάκρυνση καθαρού νερού μέσω της διεργασίας της εξάτμισης, ενώ ταυτόχρονα τα εισερχόμενα νερά στην λίμνη έχουν ποσότητες διαλυμένων αλάτων. Η συνεχιζόμενη απομάκρυνση του καθαρού νερού μόνο δημιουργεί συσσώρευση αυτών των αλάτων. Τελικά η αλατότητα αυξάνεται σε μεγάλα επίπεδα όπου τα άλατα καθιζάνουν σε κρυσταλλική μορφή σχηματίζοντας τους εβαπορίτες.