De dyr og planter, der lever i ferskvand, kaldes vandlevende dyr og planter. Det vand, som de lever i, er ferskvand, hvilket betyder, at det er mindre salt end havet. Det terrestriske (land)miljø, der omgiver ferskvandsmiljøet, har stor indflydelse på de dyr og planter, der lever der. Nogle af de faktorer, der påvirker ferskvandsmiljøet, er klimaet, jordens sammensætning og de landlevende dyr og planter i området.
Som på land kræver vandplanter kuldioxid, næringsstoffer (stoffer som f.eks. fosfat og kvælstof, der er nødvendige for væksten) og lys til fotosyntese, den proces, hvorplanter laver deres føde af sollys, vand og kuldioxid. Vandlevende dyr har brug for at indånde ilt og indtage føde. De fysiske forhold omkring vandområdet eller vådområdet (landområder, der er dækket af vand så ofte, at det styrer jordbundens udvikling) styrer tilgængeligheden af disse ressourcer. F.eks. afhænger koncentrationerne af næringsstoffer, ilt og kuldioxid i vandet af, hvor meget luft der kommer ind i vandet, og af den kemiske sammensætning af jorden i nærheden. Sedimenterne (sand-, grus- og siltpartikler) i vandet har indflydelse på, hvor meget lys der når ned til bunden af søen eller floden. Vandets temperatur har indflydelse på, hvor hurtigt dyr og planter vokser. Egenskaberne ved vandmassens bund (sand, mudder, sten) og strømmenes hastighed (vandets horisontale bevægelse) styrer, hvilke typer planter og dyr der kan leve og formere sig i et område.
Generelt er ferskvandsmiljøer opdelt i to hovedkategorier: lentiske vandområder og lotiske vandområder. Lentiske vandområder er vandområder, der er i bevægelse, som f.eks. floder og vandløb. Lotiske vandområder er vandområder, der er stationære, som f.eks. søer og damme. Nogle gange løber floder og vandløb dog ud i søer og damme, og de to forskellige levesteder smelter sammen. Nogle vådområder kan også indeholde mange karakteristika fra ferskvandsmiljøer.
Liv i floder og vandløb
Floder og vandløb er kendetegnet ved flere fysiske træk. De består generelt af ferskvand, der strømmer i én retning. Vandstrømmen går oftest fra et område i høj højde (som f.eks. en bjergkæde) til et område i lav højde (som f.eks. et hav). Normalt strømmer vandet hurtigt i begyndelsen og bliver langsommere, når det bevæger sig nedstrøms. Strømme løber ofte sammen med floder, så der er mere vand i slutningen af en flod end i begyndelsen. Når floderne flyder, eroderer (slider) de klipper og optager sedimenter, hvilket gør floderne ofte mere grumset i slutningen. Fordi floder og vandløb ændrer sig så meget fra deres begyndelse til deres slutning, er der mange forskellige typer levesteder for dyr. Derfor er antallet af dyrearter, der lever i floder og vandløb, større end antallet af arter, der lever i søer og damme.
Planternes liv i floder og vandløb En stor udfordring for planter, der lever i floder og vandløb, er at holde sig på plads, især i hurtige strømme. Planter har flere forskellige teknikker til at overvinde vandets træk (drag). Diatomeer er en type alge. Alger er marine organismer, der varierer i størrelse fra mikroskopisk fytoplankton til kæmpetang, og som indeholder klorofyl, det samme pigment, som landplanter bruger til at udføre fotosyntese. Diatomeer undgår strømme ved at udnytte deres lille størrelse. De vokser i et enkelt lag på overfladen af klipper. På grund af friktionen mellem stenens overflade og vandet bremses vandstrømmen næsten til et stop inden for en tiendedel af en tomme (en fjerdedel af en centimeter) fra stenens overflade. Dette område kaldes grænselaget, og det giver kiselalgerne beskyttelse mod de kræfter fra strømmen, der ellers ville trække dem nedstrøms.
Typiske store flodplanter omfatter alger, mosser og levermosser. Disse planter overvinder vandets trækkraft ved at bruge særlige tilpasninger til at gribe fat i klipper. Store alger sætter sig ofte fast på stenene med rodlignende strukturer, der kaldes holdfasts. Desuden forankrer planterne sig ofte i kroge mellem stenene, eller hvor vandet samler sig, for at undgå flodvandets modstandskraft.
Flodplanter, der lever i strømmene, har udviklet teknikker til at modstå vandets kræfter. Disse kræfter ville hurtigt knække enhver plante med stive stængler eller blade. Derfor er planter, der lever i floder, meget fleksible, så de let kan bøje sig og bevæge sig med strømmene.
Dyreliv i floder og vandløb Dyr, der lever i floder og vandløb, står også over for den udfordring at blive, hvor de er. Mange dyr har kroge og sugekopper, som de bruger til at sætte sig fast på stenene. Larver af sort flue, der lever i vandløb i det nordlige USA og det sydlige Canada, har sugekopper, som de bruger til at holde fast på stenene i vandløbene. Enfluelarver har kroge, som de bruger til at fæstne sig til de alger, der vokser på stenene.
Andre dyr har strømlinede former, der minimerer modstanden ved at yde lidt modstand mod vandet. Ørreder, som er ekstremt almindelige i iltrige hurtigt strømmende vandområder, er formet som torpedoer. Hvepse er fladtrykte bløddyr, der klamrer sig til overfladen af klipper. Deres flade form mindsker strømmenes modstandskraft på dem.
Diadrome fisk
Diadrome fisk er fisk, der lever i to forskellige vandmiljøer. I en del af deres liv lever de i ferskvand, og i en anden del af deres liv lever de i saltvand. For at kunne bevæge sig fra saltvand til ferskvand (eller fra ferskvand til saltvand) skal disse unikke fisk gennemgå drastiske ændringer, der påvirker den måde, hvorpå deres gæller opsamler ilt fra vandet. Kun ca. 1 % af alle fisk i verden er diadrome fisk. To typer af diadrome fisk er anadrome og katadrome.
Anadrome fisk er fisk, der tilbringer størstedelen af deres liv som saltvandsfisk og derefter vandrer (flytter sig periodisk eller sæsonmæssigt) til ferskvand for at gyde. Mange arter af laks, stribet aborre, stør og stålhoved er alle anadrome. Hos de fleste af disse arter lægges æggene i ferskvand, og når de er klækket, vandrer de unge fisk ud i havene. For de fleste laksearters vedkommende vandrer de voksne tilbage til de floder, hvor de blev født, hvor de gyder og derefter dør. Andre anadrome fisk vandrer tilbage til ferskvand for at gyde flere forskellige gange i løbet af deres liv og vender tilbage til havet mellem gyderne.
Katadrome fisk er fisk, der lever det meste af deres voksne liv i ferskvand og derefter vandrer til saltvand for at gyde. I USA er den eneste fiskeart, der er katadrom, den amerikanske ål. Den lever i floder langs hele USA’s østkyst. Når den er klar til at gyde, vandrer den tusindvis af kilometer til Sargassohavet i nærheden af Bermuda. Når den forlader ferskvandet, spiser den ikke, så efter at den har gydet, er dens energireserver opbrugt, og den dør.
Dyr, der lever i vandløb og floder, har udviklet interessante måder at samle føde på i det hurtigt strømmende vand. Snegle, stenbiderrogn og larver af kildemyg skraber alger fra stenene ved hjælp af særlige munddele. Mange forskellige insektlarver og ferskvandsmuslinger filtrerer vandet for at finde små bidder af føde. De har specialiserede munddele, der ligner børster eller kamme, som de bruger til at si vandet og udvinde det spiselige plankton (dyr og planter, der flyder med strømmen), der flyder ind i deres rækkevidde.
Floder og vandløb er hjemsted for et stort antal fisk. Aborrer, smallmouth bass, largemouth bass, bullhead, karper, gedder og solfisk foretrækker de dele af floderne, hvor vandet er langsomt. Disse fisk har tendens til at være store, visuelle rovdyr (dyr, der jager et andet dyr for at få føde), der jager i bassiner efter mindre fisk og hvirvelløse dyr (dyr uden rygrad). Sculpins og darters foretrækker de hurtigere strømmende dele af floden, hvor vandet er stærkt iltet. De bruger den hurtige strøm til at bringe føde til sig i stedet for at jage efter deres bytte. Ørreder findes også i disse hurtigere bevægelige dele af floden.
Livet i søer og damme
Store søer er ofte inddelt i zoner. Det kystnære område kaldes littoralzonen. Det er den del af søen, der er lavvandet nok til, at vandplanter kan vokse. Den limnetiske zone, også kaldet epilimnion, er søens overfladevand væk fra bredden. (Præfikset epi betyder “på overfladen”, og roden limn betyder “sø”.) Den strækker sig så dybt ned, som sollyset trænger ind. Størstedelen af plantelivet i denne zone er fytoplankton (mikroskopiske planter, der flyder i strømmene). Den dybe del af søen kaldes den dybdegående zone eller hypolimnion. (Præfikset hypo betyder “under”.) Der findes intet planteliv i denne zone på grund af fraværet af lys. Det meste af den biologiske aktivitet er bakterier, der nedbryder døde dyr og planter.
Sæsonændringer i søer Søer og damme påvirkes i høj grad af temperaturændringerne i løbet af årstiderne. Beskrivelsen nedenfor er typisk for en sø i et tempereret (moderat) klima, som oplever sæsonbestemte temperaturændringer. Tropiske søer (søer i varme og fugtige områder) vil have mindre dramatiske temperatursvingninger.
I sommerperioden opvarmer solen epilimnion. Varmere vand er mindre tæt end koldere vand, så det flyder oven på det køligere vand i hypolimnion. Området mellem det varme overfladevand og det kolde dybere vand er en overgangszone, hvor vandet ændrer temperatur meget hurtigt med dybden. dette område kaldes termoklinen. Termoklinen fungerer som en slags barriere mellem overfladevandet og det dybe vand. I forsommeren er epilimnion fuld af liv. Fytoplankton kan vokse hurtigt, fordi de har masser af lys og næringsstoffer, og fordi vandtemperaturen er varm. Til gengæld lever zooplankton (dyr som krebsdyr og små fisk, der flyder i vandet) af fytoplanktonet. Disse zooplankton er føde for større fisk og fugle.
Som sommeren skrider frem, opbruger fytoplanktonet næringsstofferne i epilimnion. De begynder at dø og synker ned på bunden af søen. Der nedbryder nedbrydere, som f.eks. svampe og bakterier, det døde fytoplankton og de døde dyr og omdanner dem til de næringsstoffer, som fytoplankton har brug for for at vokse. Da termoklinen fungerer som en barriere mellem bunden og toppen af søen, er disse næringsstoffer ikke tilgængelige for fytoplanktonet i epilimnion. Fytoplankton kan ikke vokse i hypolimnion, hvor der er næringsstoffer, fordi der ikke er lys.
I efteråret afkøles lufttemperaturen, hvilket afkøler søens overflade. Til sidst bliver temperaturen i epilimnion den samme temperatur som i hypolimnion. Termoklinen forsvinder, og det næringsrige vand fra hypolimnion blandes med vandet i søens overflade. Dette kaldes efterårsskiftet. På dette tidspunkt blandes næringsstofferne fra bunden af søen i hele søen. Men fordi mængden af sollys falder i efteråret og ind i vinteren, kan fytoplanktonet i overfladen ikke vokse særlig hurtigt.
I løbet af vinteren fortsætter søens overflade med at afkøle. Ferskvandet er tættest ved 4°C (39°F). Is, med en temperatur på 0°C (32°F), er mindre tæt end det dybere vand, og derfor dannes der is på søens overflade. Dette giver fisk og andre hvirvelløse dyr plads til at leve under isdækkede søer. Isen fungerer også som en tæppe-lignende isolering, der hjælper med at holde vandet nedenunder fra at fryse.
I foråret bliver temperaturerne varmere, så isen smelter. Til sidst bliver hele søen 39°F (4°C), og så blandes vandet fra bunden med vandet fra overfladen. Dette kaldes forårsskiftet. Når sommeren begynder, bliver overfladevandet varmere, og termoklinen adskiller igen epilimnion fra hypolimnion. På grund af efterårs- og forårsskiftet er næringsstofferne fra bunden af søen tilgængelige for fytoplanktonet i overfladevandet. Dette lægger søen op til sommerens hurtige vækst af fytoplankton og alle de dyr, der er afhængige af dem.
Planter i søer og damme Nogle af de mest planter i søer og damme er de mindste. Disse fytoplankton er normalt encellede planter, der er grupperet sammen med algerne. Nogle gange forbinder de sig selv sammen i lange strenge kaldet kolonier. Almindeligt fytoplankton i søer og damme er kiselalger, som har smukke skaller lavet af silica (det samme materiale, som sand består af); dinoflagellater, som bevæger sig ved at knække deres flageller (lange piskelignende celleforlængelser, der kan drive en organisme fremad); og cyanobakterier, som er bakterier, der udfører fotosyntese.
De større planter i damme og søer omfatter store alger og mosser, kattegræs, tagrør, siv, vandliljer, blæretang, pil og knapbusk. Disse planter vokser ofte i mudder, hvor de gasser, som de har brug for for at vokse – f.eks. ilt og kuldioxid – er knappe. Mange større planter har stængler, der er svampede, og de trækker gasser fra luften ned i deres rødder.
Planter på land bruger deres rødder til at samle vand og næringsstoffer, men vandplanter er omgivet af vand, og næringsstofferne er opløst i vandet. Nogle vandplanter har opgivet deres rødder. For eksempel er andemad (eller vandlinse) og vandmel små planter på størrelse med ærter, der flyder på overfladen af søer og damme om foråret og sommeren. De optager næringsstoffer fra vandet og producerer en masse stivelse. Om efteråret er de så tunge med næringsstoffer, at de synker ned på bunden af søen. De lever vinteren over i mudderet på bunden af søen og lever af deres stivelseslagre. Om foråret har de opbrugt så meget af stivelsen, at de er lette nok til at flyde igen. De kommer op til overfladen lige i tide til at udnytte forårets og sommerens stærke lys til fotosyntese, og de begynder at bruge deres stivelseslagre igen. Andre store planter, som f.eks. skvalderkål, vandsoldat og vandhyacinter, flyder også på overfladen af søer og damme.
Søernes kanter inddeles ofte i fire zoner baseret på det fysiske miljø og de plantetyper, der findes der. Zonen med sumpplanter, der begynder længst væk fra vandet, indeholder planter, der har rødder i det lavvandede vand. Til tider kan vandet trække sig tilbage fra denne zone, så planternes rødder bliver udsat for luften. De typiske planter i sumpvækstzonen er siv og siv (en type plante, der ligner en stiv græsart). Den næste zone kaldes flydebladszonen og den emergente zone. Her tørrer vandet aldrig ud, men søen er så lavvandet, at toppen af planterne kommer op af vandet. En typisk plante, der lever i denne zone, er vandliljen, som har særlige gasfyldte kamre i bladene, der gør det muligt for den at forblive flydende på vandoverfladen. I den nedsænkede plantezone lever planterne helt under vandet. Canadisk vandpest og mange typer mosser lever i denne zone. Den frit svømmende plantezone fylder midten af søen. Her flyder planter uden rødder, som andemad og vandsoldat, frit på overfladen.
Dyreliv i søer og damme Zooplankton flyder i søernes epilimnion og spiser fytoplankton og andet zooplankton. Normalt er disse dyr næsten gennemsigtige for at undgå at blive set af deres rovdyr. Typisk zooplankton i søer er bl.a. vandloppen Daphnia, som kan formere sig uden at parre sig. Under normale forhold er alle dens afkom hunner. Men når dyrene er stressede, f.eks. på grund af fødevaremangel, vil de producere hanner. Dette blander genpuljen i populationen og skaber individer, der sandsynligvis vil kunne modstå miljøændringer. Et andet typisk ferskvandszooplankton er rotiferen, som har børster på toppen af hovedet, som den hvirvler som propeller for at bevæge sig gennem vandet og fange byttet.
Mange insekter har ungdomsstadier, der er vandlevende. Enfluer, kildfluer, myg og guldsmede lever alle i en vis periode under vandet i søer og damme. De svømmer mellem stenene og planterne i søens bund i en sæson eller i flere år. Derefter metamorpherer de (ændrer udseende) til deres voksne form og flyver væk fra vandet. Søbunden er også hjemsted for mange forskellige orme, muslinger og krebsdyr. Disse dyr lever af de rester af planter og dyr, der falder ned på bunden af søen fra oven.
Stream Shredders
I nogle floder stammer næsten alt plantematerialet fra blade og andre plantedele, der falder ned i floden fra land. Så snart bladet rammer vandet, er en hær af hvirvelløse dyr involveret i at rive bladene i stykker. Disse dyr, som bl.a. omfatter insektlarver og krebs, kaldes revnedyr, og de spiller en central rolle i vandløbets økologi (forholdet mellem organismer og deres omgivelser). De dele af bladene, som rivebøtterne ikke spiser, bliver spist af orme og snegle, som igen bliver til føde for fisk, padder og fugle. At bryde bladene i små stykker er det første skridt i nedbrydningen af plantematerialet. Bakterier og svampe koloniserer plantestykkerne og nedbryder dem til de næringsstoffer, som planter, der vokser i floden, har brug for for at vokse.
Større dyr lever i søer og damme. Især fisk, fugle og padder lever af de hvirvelløse dyr, der lever i søerne. Fisk som f.eks. blågræslinger spiser unge insekter, der svømmer i bunden af søen, mens krabber spiser zooplankton nær overfladen. Fugle som fluesnappere og sangere flyver nær overfladen af søerne og lever af insekter, der er ved at klække fra deres ungdomsstadie. Frøer jager også efter insekter, der lever i nærheden af søen. Endnu andre fugle og fisk gør sig til byttedyr på mindre fisk. Aborre, laks, fiskeørn, lomvier og fiskehejre jager efter fisk ved hjælp af deres skarpe syn. Bævere og moskusrotter er pattedyr, som er afhængige af vand som bolig. De bygger dæmninger og hytter, som giver dem beskyttelse mod rovdyr.
Juli Berwald, Ph.D.
For More Information
Bøger
Cunningham, William P., and Barbara Woodworth Saigo. Environmental Science: A Global Concern. Boston: WCB/McGraw-Hill, 1999.
Llamas, Teresa. Vegetationen i floder, søer og moser. New York: Chelsea House, 1996.
Raven, Peter H., Linda R. Berg, og George B. Johnson. Environment. 2nd ed. Orlando, FL: Saunders College Publishing, 1998.
Rowland-Entwistle, Theodore. Rivers and Lakes. Morristown, NJ: Silver Burdett Press, 1987.
Sayre, April Pulley. Lake and Pond. New York: Twenty-First Century Books, 1996.
Sayre, April Pulley. River and Stream. New York: Twenty-First Century Books, 1996.
Websteder
“Freshwater Ecosystems.” Missouri Botanical Gardens.http://mbgnet.mobot.org/fresh (besøgt den 16. august 2004).