Jump to content

Озеро Матано

Координаты : 2 ° 29'7 "ю.ш., 121 ° 20'0" в.д.  / 2,48528 ° ю.ш., 121,33333 ° в.д.  / -2,48528; 121,33333

Пять
Озеро Матано   ( индонезийский )
Озеро Матано и закат
Матано находится в Индонезии.
Пять
Пять
Расположение Южный Сулавеси , Индонезия
Координаты 2 ° 29'7 "ю.ш., 121 ° 20'0" в.д.  / 2,48528 ° ю.ш., 121,33333 ° в.д.  / -2,48528; 121,33333
Тип Тектонический
Первичные оттоки Река Пентен
бассейна Страны Индонезия
Макс. длина 28 км (17 миль) [ 1 ]
Макс. ширина 8 км (5,0 миль) [ 1 ]
Площадь поверхности 164,1 км 2 (63,4 квадратных миль)
Средняя глубина 240 м (790 футов)
Макс. глубина 590 м (1940 футов) [ 1 ]
Объем воды 39,38 км 3 (9,45 кубических миль)
Высота поверхности 382 м (1253 фута) [ 1 ]

Озеро Матано ( индонезийский : Данау Матано ), также известное как Матана , — тропическое озеро в Восточном Луву , Южный Сулавеси провинция , Индонезия , примечательное уникальной окружающей средой в своих более глубоких слоях.

При глубине 590 м (1940 футов) это самое глубокое озеро в Индонезии (по максимальной глубине), 11-е по глубине озеро в мире и самое глубокое озеро на острове по максимальной глубине. Высота поверхности над средним уровнем моря составляет всего 382 м (1253 фута), что означает, что самая глубокая часть озера находится ниже уровня моря ( криптодепрессия ). Это одно из двух крупнейших озер (второе — озеро Товути ) в системе озер Малили. [ 1 ] Озеро Матано считается древним озером и образовалось в тектоническом грабене около 1–2 миллионов лет назад. [ 2 ]

Озеро Матано и его водосборный бассейн богаты эндемичной флорой и фауной. Почвы и камни водосборного бассейна обуславливают относительно высокое содержание железа. Поскольку температура на острове Сулавеси не сильно меняется в течение года, эпилимнион никогда не становится достаточно холодным, чтобы смешиваться с гиполимнионом . Среда в гиполимнионе примечательна своим возможным сходством с океанами в архейском и палеопротерозойском эонах, до Великого события окисления (GOE). Биогеохимическая активность гиполимниона изучалась как модель этих океанов.

Водосбор

[ редактировать ]

Водосбор озера Матано составляет около 436 квадратных километров, что примерно в 2,7 раза превышает площадь поверхности озера. Водосбор состоит из почв с содержанием оксида/гидроксида железа, которое может превышать 20%, что объясняет высокое содержание железа в озере Матано. значительное количество карбонатных пород . К югу от озера присутствует [ 1 ] Каждое десятилетие около 2% водосборной площади озера Матано вырубается, создавая новые сельскохозяйственные угодья. Сельскохозяйственные угодья в водосборе могут служить источником питательных веществ, что может привести к эвтрофикации. В конечном итоге это может нарушить уникальную среду озера и уменьшить количество эндемичных видов. Озеро Матано уже подвержено получению антропогенного азота из атмосферы из-за своего географического положения. [ 2 ]

Климат и водный цикл

[ редактировать ]

Озеро Матано расположено в тропической климатической зоне и имеет два сезона: влажный и сухой, с примерно постоянной температурой круглый год. Из-за постоянной температуры окружающей среды вода в эпилимнионе не может достаточно охладиться для обмена с гиполимнионом. Относительно высокая концентрация растворенных твердых веществ в более глубоких слоях увеличивает их плотность, дополнительно предотвращая перемешивание слоев. Было замечено, что плотность эпилимниона, который простирается примерно на 100 м ниже поверхности, увеличивается в засушливый сезон (хотя и не в достаточной степени для перемешивания) и увеличивается в сезон дождей. Под эпилимнионом плотность обычно постоянна круглый год. [ 1 ] Поскольку гиполимнион не получает воду из эпилимниона, физическая и химическая среда в гиполимнионе сильно отличается от среды в эпилимнионе. [ 1 ] [ 3 ]

Флора и фауна

[ редактировать ]

Папоротник

[ редактировать ]

В бассейне озера Матано встречается большое разнообразие видов папоротников. Эти виды происходят из нескольких семейств, таких как Adiantaceae , Davalliaceae , Dennstaedtiaceae и Schizaeaceae . Некоторые из них, такие как Schizaeaceae, обычно встречаются только ниже линии Уоллеса в таких местах, как Новая Гвинея . Другие, в том числе Adiantaceae, обычно встречаются только выше линии Уоллеса в таких местах, как Борнео . Некоторые виды, такие как Lindsea pellaeiformis , вероятно, являются эндемиками острова Сулавеси, где расположено озеро Матано. [ 4 ]

Диатомовые водоросли

[ редактировать ]

Примерно пятая часть таксонов диатомовых водорослей озера Матано являются эндемичными; Наибольшее число видов диатомей в системе озер Малали принадлежит роду Surirella . Хотя вода из озера Матано действительно течет через реки в озера Махалона и Товути, такой поток, по-видимому, не приводит к распространению диатомовых водорослей из озера Матано в эти озера, поскольку доля таксонов каждого из этих двух озер, которые также находятся в озере Матано (примерно половина ) такое же, как и для озера Масапи, другого озера на Сулавеси, отделенного от озера Матано. [ 5 ] Некоторыми примерами таксонов диатомовых водорослей, которые доступны только в озере Матано, являются Surirella biseriata гетерополис , Surirella celebesiana matanensis , [ 6 ] и Gomphonema matanensis , служащая примером гигантизма диатомей. [ 7 ] Другой эндемичный вид — Cymbells distinguenda ; утверждалось, что этот вид может составлять отдельный род диатомовых водорослей. [ 8 ]

Озеро Матано является домом для многих видов эндемичных рыб и других животных (например, Каридина , креветки [ 9 ] -парательфузиды Крабы [ 10 ] и Тиломелания улитки [ 11 ] ). Эндемичных рыб Матано сравнивают со стаями видов озер Рифт-Валли в Африке. Хотя они и не столь разнообразны, считается, что все они произошли от одного вида-предка и развились в множество различных видов, которые теперь заполняют многие из ранее пустующих экологических ниш , как это можно увидеть в семействе Telmatherinidae . [ 12 ] К эндемичным и почти эндемичным рыбам из других семейств относятся Glossogobius matanensis , Mugilogobius adeia , Nomorhamphus weberi и Oryzias matanensis . Многие из эндемиков находятся под серьезной угрозой из-за загрязнения и хищничества / конкуренции со стороны широкого спектра интродуцированных рыб, включая цихлид Флауэрхорн . [ 13 ] Водяная змея Enhydris matannensis известна только в окрестностях озера Матано и на острове Муна . [ 14 ]

Микробная и биохимическая активность

[ редактировать ]

Полосчатые железные образования

[ редактировать ]
Показана молекулярная структура бактериохлорофилла е. Бактериальное семейство Chlorobiaceae , тип зеленых серобактерий (GSB), использует бактериохлорофилл e для аноксигенного фотосинтеза в более глубокой бескислородной зоне. [ 15 ]

Окружающая среда в озере Матано в гиполимнионе считается сравнимой с окружающей средой в океане в архейском эоне , а также в начале протерозойского эона , перед Великим событием окисления (GOE). Это связано с тем, что в этих океанах, как и в озере Матано, вероятно, не хватало сульфатов и кислорода и, вероятно, было относительно большое количество Fe(II). полосчатые железные образования В таких средах отлагались (BIF), содержащие как Fe(II), так и Fe(III). Способ образования Fe(III) в таких средах неясен; одна из возможностей - фотоферротрофия . Как и в океанах до GOE, здесь было мало фосфатов, что ограничивало количество жизни, которую мог поддерживать эпилимнион. Благодаря этому солнечной радиации достаточно для фотосинтеза зеленых серных бактерий с бактериохлорофиллом е даже на глубинах более 100 м. В такой среде, как озеро Матано, фотоферротрофия таких бактерий описывается этим уравнением:

Железо в продукте будет иметь степень окисления +3, что потенциально объясняет присутствие Fe(III) в BIF. [ 15 ] Считается, что большая часть Fe(III) покрыта Fe(II), а не подвергается воздействию организмов для использования. [ 3 ] Однако небольшое количество Fe(III), достаточное для потребления тридцатой части органического углерода, восстанавливается микроорганизмами для дыхания. [ 16 ]

Цикл метана

[ редактировать ]

Метан практически отсутствует на высоте примерно 105 м; затем его концентрация постепенно возрастает примерно до 200 м, а затем стабилизируется на уровне около 1,25 ммоль/л. Количество углерода-14 в метане, взятом из озера, позволяет предположить, что метану всего около 2 тысячелетий, и он не мог образоваться из-за гидротермальной активности. δ 13 C-CH 4 в озере Матано составляет около -70 пермил, что позволяет предположить, что углерод в метане, вероятно, поступил из организма. Метаногенез в озере Матано на глубине ниже 110 м является анаэробным и, вероятно, происходит в результате метаболизма ацетата или восстановления углекислого газа с помощью H 2 . Любой кислород, который достигнет бескислородной зоны, скорее всего, будет абиотически окислять Fe(II), а не метан. Неясно, как может происходить окисление метана на глубине 122 м, поскольку там практически нет сульфатов и нитратов. Одной из возможностей является сочетание каталитического восстановления гидроксидов железа и марганца. [ 3 ]

д 13 Уровень C-CO 2 находится на уровне примерно -8 промилле ниже эпилимниона. Содержание CO 2 может быть истощено до такой степени, поскольку углерод в этом CO 2 образуется в результате окисления истощенного CH 4 , [ 3 ] или потому, что он имеет до сих пор неизвестный источник. [ 16 ] Он более обеднен на глубинах 104 м и 122 м, что, возможно, указывает на биотическое окисление метана. Область менее обедненной δ 13 C-CO 2 на высоте около 110 м может быть следствием метаболизма CO 2 зелеными серобактериями. [ 3 ]

В кислородных средах, таких как те, которые присутствуют в большинстве современных экосистем, метаногены вытесняют органический углерод в метаболизме, так что каждый год более 99% органического углерода не метаболизируется в метан. Поскольку большинство этих конкурирующих организмов являются аэробными, вполне вероятно, что такая конкуренция не существовала в бескислородной среде, которая существовала до GOE и которая в той же степени присутствует в таких местах, как гиполимнион в озере Матано. Из-за этого относительного отсутствия конкуренции больше органического углерода метаболизируется в метан. Процент метаболизировавшегося до метана неясен; суммы от 5-10% [ 17 ] [ 16 ] до 80% [ 3 ] были предложены.

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Jump up to: а б с д и ж г час Кроу, Шон А.; О'Нил, Эндрю Х.; Кацев, Сергей; Хеханусса, Питер; Хаффнер, Г. Дуглас; Сундбю, Бьёрн; Муччи, Альфонсо; Фаул, Дэвид А. (январь 2008 г.). «Биогеохимия тропических озер: пример озера Матано, Индонезия» . Лимнология и океанография . 53 (1): 319–331. дои : 10.4319/lo.2008.53.1.0319 . hdl : 1808/16958 . ISSN   0024-3590 .
  2. ^ Jump up to: а б Хэмптон, Стефани Э.; Макгоуэн, Сюзанна; Озерский, Тед; Вирдис, врач Сальваторе; Ву, Туонг Туй; Спанбауэр, Триша Л.; Кремер, Бенджамин М.; Суонн, Джордж; Маккей, Энсон В.; Пауэрс, Стивен М.; Мейер, Майкл Ф.; Лабу, Стефани Г.; О'Рейли, Кэтрин М.; ДиКарло, Морган; Галлоуэй, Аарон WE (сентябрь 2018 г.). «Недавние экологические изменения в древних озерах» . Лимнология и океанография . 63 (5): 2277–2304. дои : 10.1002/lno.10938 . ISSN   0024-3590 .
  3. ^ Jump up to: а б с д и ж Кроу, ЮАР; Кацев, С.; Лесли, К.; Штурм, А.; Маген, К.; Номосатрио, С.; Пак, Массачусетс; Кесслер, доктор медицинских наук; Рибург, штат Вашингтон; Робертс, Дж.А.; Гонсалес, Л.; Дуглас Хаффнер, Дж.; Муччи, А.; Сундбю, Б.; Фаул, Д.А. (январь 2011 г.). «Круговорот метана в железистом озере Матано» . Геобиология . 9 (1): 61–78. дои : 10.1111/j.1472-4669.2010.00257.x . ПМИД   20854329 .
  4. ^ Ховенкамп, П.; Де Жоншир, GJ (1988). «Дополнения к папоротниковой флоре Сулавеси». Блюмеа: биоразнообразие, эволюция и биогеография растений . 33 (2): 395–409.
  5. ^ Брамбургер, Эндрю Дж.; Гамильтон, Пол Б.; Хеханусса, Питер Э.; Хаффнер, Г. Дуглас (2008). «Процессы, регулирующие состав сообществ и относительную численность таксонов в диатомовых сообществах озер Малили, остров Сулавеси, Индонезия» . Гидробиология . 615 (1): 215–224. дои : 10.1007/s10750-008-9562-2 . ISSN   0018-8158 . S2CID   44194423 .
  6. ^ Брамбургер, Эндрю Дж.; Хаффнер, Г. Дуглас; Гамильтон, Пол Б.; Хинц, Фридель; Хеханусса, Питер Э. (2006). «ИЗУЧЕНИЕ ВИДОВ РОДА SURIRELLA ИЗ ОЗЕР МАЛИЛИ, ОСТРОВ СУЛАВЕСИ, ИНДОНЕЗИЯ, С ОПИСАНИЕМ 11 НОВЫХ ТАКСОНОВ» . Диатомовые исследования . 21 (1): 1–56. дои : 10.1080/0269249X.2006.9705650 . ISSN   0269-249X . S2CID   85145241 .
  7. ^ Кочиолек, Джон Патрик; Капустин Дмитрий; Куликовский, Максим (3 апреля 2018 г.). «Новый крупный вид гомфонемы Эренберга из древнего озера Матано, Индонезия» . Диатомовые исследования . 33 (2): 241–250. дои : 10.1080/0269249X.2018.1513868 . ISSN   0269-249X . S2CID   91377564 .
  8. ^ Капустин Д.А.; Куликовский, М.; Кочиолек, JP (3 января 2018 г.). «Celebesia gen. nov., новый род цимбеллоидных диатомей из древнего озера Матано (остров Сулавеси, Индонезия) » Нова Хедвигия, Бехефте . 146 : 147–155. дои : 10.1127/1438–9134/2017/147 . ISSN   1438-9134 .
  9. ^ фон Ринтелен, К. и Ю. Кай (2009). Радиация стад эндемичных видов в древних озерах: систематическая ревизия пресноводной креветки Caridina H. Milne Edwards, 1837 (Crustacea: Decapoda: Atyidae) из древних озер Сулавеси, Индонезия, с описанием восьми новых видов. Зоологический бюллетень Раффлза 57: 343–452.
  10. ^ Чиа, OCK и Нг, ПКЛ (2006). Пресноводные крабы Сулавеси с описаниями двух новых родов и четырех новых видов (Crustacea: Decapoda: Brachyura: Parathelphusidae). Зоологический бюллетень Raffles Singapore 54: 381–428.
  11. ^ фон Ринтелен, Т., К. фон Ринтелен и М. Глаубрехт (2010). Видовая стая живородящих пресноводных брюхоногих моллюсков Tylomelania (Mollusca: Cerithioidea: Pachychilidae) в древних озерах Сулавеси, Индонезия: роль географии, трофической морфологии и цвета как движущих сил адаптивной радиации. стр. 485–512 в: Глаубрехт М. и Х. Шнайдер, ред. (2010). Эволюция в действии: адаптивная радиация и происхождение биоразнообразия. Springer Verlag, Гейдельберг, Германия.
  12. ^ Гердер, Ф., Дж. Пфаендер и Великобритания Шливен (2008). Адаптивное симпатрическое видообразование полихроматических круглоплавниковых серебристоперых рыб в озере Матано (Сулавеси). Эволюция 62(9): 2178-95
  13. ^ Гердер, Ф., Великобритания Шливен, М. Ф. Гейгер, Р. К. Хадиати, С. М. Грей, Дж. С. Маккиннон, Р. П. Уолтер и Дж. Пфаендер (2012) Вторжение инопланетян в пруды снов Уоллеса: записи о гибридогенной цихлиде «цветочный рог» в озере Матано, с аннотированный контрольный список видов рыб, интродуцированных в систему озер Малили на Сулавеси. Водные вторжения 7 (4): 521–535.
  14. ^ Мерфи, Дж. (2010). « Энгидрис матанненсис » . Красный список видов, находящихся под угрозой исчезновения МСОП . 2010 : e.T176696A7285471. doi : 10.2305/IUCN.UK.2010-4.RLTS.T176696A7285471.en .
  15. ^ Jump up to: а б Кроу, Шон А.; Джонс, КэрриЭйн; Кацев, Сергей; Маген, Седрик; О'Нил, Эндрю Х.; Штурм, Арне; Кэнфилд, Дональд Э.; Хаффнер, Г. Дуглас; Муччи, Альфонсо; Сундбю, Бьёрн; Фаул, Дэвид А. (14 октября 2008 г.). «Фотоферротрофы процветают в аналоге архейского океана» . Труды Национальной академии наук . 105 (41): 15938–15943. дои : 10.1073/pnas.0805313105 . ISSN   0027-8424 . ПМК   2572968 . ПМИД   18838679 .
  16. ^ Jump up to: а б с Кунц, Л.Б.; Лааксо, Т.А.; Шраг, ДП; Кроу, Ю.А. (2015). «Моделирование углеродного цикла в озере Матано» . Геобиология . 13 (5): 454–461. дои : 10.1111/gbi.12141 . ПМИД   25923883 . S2CID   12350538 .
  17. ^ Лааксо, Томас А.; Шраг, Дэниел П. (15 сентября 2019 г.). «Метан в докембрийской атмосфере» . Письма о Земле и планетологии . 522 : 48–54. дои : 10.1016/j.epsl.2019.06.022 . ISSN   0012-821X . S2CID   198414785 .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 77367bea1d813d3500e169d36319d841__1704373860
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/77/41/77367bea1d813d3500e169d36319d841.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Lake Matano - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)