Szinte mindenféle szárazföldön a patakok a legjelentősebb édesvízi területek közé tartoznak. Ebben a cikkben megvitatjuk a különböző típusú adatfolyamainkat, különböző kategóriákban.
Feladataik a vizes élőhelyek öntözése, a létfontosságú tápanyagok nagy távolságokra történő szállítása , a szennyező anyagok eltávolítása és a vadon élő állatok vízellátása.
Számos kereskedelmi szempontból jelentős faj szaporodásának és érésének helyszínéül szolgálnak. Ezenkívül állandó vízhozamuk megújuló vízenergia-forrásként is hasznosítható.
Tekintettel a tájaink rendkívüli sokféleségére és a világ különböző éghajlati viszonyaira, a patakok változatos formákat ölthetnek.
Ezek a vízzel teli területek lehetnek rövid életűek vagy tartósak, gyorsak vagy lassú mozgásúak, rendkívül sekélyek vagy mélyek, és keskenyek vagy hihetetlenül nagyok.
Fejlődésük során kanyaroghatnak, kettéválhatnak, vagy kisebb-nagyobb víztestekké konvergálhatnak.
A patakok folyékony átjárók, méretüktől, állandóságuktól vagy alakjuktól függetlenül, amelyek egy napon összeköthetik a legmagasabb hegyeket óceánjainkkal. Jelentőségük miatt létfontosságú volt az osztályozási rendszerek létrehozásához.
Az alábbiakban ismertetjük e rendszerek kiválasztásának alapjait, valamint sajátos adatfolyamaik típusait.
Miért szükséges a folyamok osztályozása?
A patakminősítés, mint technika segíti a természetvédelmi tervezést, rávilágít a különböző víztestek közötti különbségekre és hasonlóságokra, és következtetéseket von le viselkedésükre.
Ezenkívül a patakok kategorizálása segít a megfelelő nevükben, tájékoztatni az akadémikusokat tendenciáikról, és megfigyelni természetes fejlődésüket. Egy kis patak térben és időben nagyobbra nőhet, és tomboló folyóvá válik. Helyes lenne sok tekintetben „folyékonynak” nevezni őket.
A „ folyamsorrend ” ötlete , amely a folyamokat relatív méretük szerint csoportosítja, az egyik legalapvetőbb osztályozási sémában használatos.
Például a teljes mennyiségük növekedhet az adatfolyam sorrendjének növekedésével (az elsőrendű adatfolyamról a 12. rendű adatfolyamra). Ezért egy 12. rendű patak hatalmas folyó lenne.
Egy másik osztályozási séma a patakok egész éven át tartó fennmaradásán alapul. Más rendszerek a morfológiai mintázatra, az áramlási irányukra és a más folyamokkal való szétválásra vagy visszakonvergálásra való hajlamukra koncentrálnak.
Az ökológusok időnként többszintű megközelítést alkalmaznak a vízfolyások kategorizálására . Ez kezdődhet egy, a vízfolyás morfológiájára összpontosító megközelítéssel, majd a vízfolyásokat egyedi jellemzőik alapján kategorizálhatja tovább.
A dolgok megkönnyítése érdekében ez a cikk az adatfolyamok fő kategóriáit tárgyalja
TKülönböző kategóriákon alapuló streamek típusai
Itt a különböző kategóriák streamjei alapulnak
- Az adatfolyamok típusai az adatfolyamok sorrendje alapján
- A folyamok típusai az állandóság alapján
- Különleges osztályozások
Az adatfolyamok típusai az adatfolyamok sorrendje alapján
- 1. rendű adatfolyam
- 2. és 3. rendű folyamok
- 4-6. rendű folyamok
- 7-12. rendű folyamok
1. 1. rendű adatfolyam
Ez a patak a legkisebb fajta, és nincs befolyása más patakokból. Mivel a vízválasztó rendszer magasabb folyásánál található, a patakot felvízfolyásnak nevezik.
Jellemzően meredek lejtőkön képződik, és gyorsan lefelé folyik, mielőtt összeolvadna egy másik, azonos rendű patakkal, hogy egy új, másodrendű patakot hozzon létre. A mellékfolyó az elsőrendű vízfolyás közönséges neve.
2. 2. és 3. rendű folyamok
A vízi utat, ahol két elsőrendű patak találkozik, másodrendű pataknak nevezik. Az utolsó példához hasonlóan ez meredek lejtőkön játszódik le, és egy másik konvergenciazónába folyik, ahonnan egy harmadrendű patak jön ki.
A felső vízfolyások közül a legnagyobb a harmadrendű patak. Ezek az elsőrendű fajta sebes patakok alkotják a világ folyóinak többségét.
3. 4–6. rendű folyamok
A felvízfolyásokból származó hordalékot, törmeléket és lefolyást ezek a közepes méretű patakok szállítják el.
Ahogy a víztest fizikai méretei minden egyes konvergenciával nőnek, ezeknek a térfogata növekszik.
Ezek a közepes méretű patakok azonban hajlamosak lassabban folyni, és kevésbé meredek a meredeksége, mint a felvízi patakok.
4. 7–12. rendű folyamok
Ezeket a széles patakokat folyóknak nevezik. Mind a felső vízfolyások, mind a közepes méretű patakok nagyon jelentős mennyiségű szemetet, lefolyást, üledékeket és tápanyagokat szállítanak. Ezek sokféle növényt és állatot támogathatnak, mivel gyakran lassabban áramlanak.
Ezek a patakok közé tartozik a Mississippi folyó, amely egy 10. rendű patak, és az Amazon River, amely az egyetlen 12. rendű patak. Bár vízállásuk egész évben változik, a hetedik-tizenkettedik rendű patakok nagyobb valószínűséggel maradnak meg.
A folyamok típusai az állandóság alapján
- Évelő patakok
- Szakaszos patakok
- Efemer patakok
1. Évelő patakok
A tipikus csapadékmennyiség alapján ezeket a patakokat „állandó patakoknak” is nevezhetjük, mert mindig ott vannak. Bár vízállásuk változhat, a patakmedrük egy szakaszát folyamatosan áramló víz borítja.
Ezek a vízmedencék jellemzően az áramlás irányában helyezkednek el, amikor a kisebb patakok alapáramlása összefolyik. Az ilyen patakokban nem valószínű a sűrű növényzet, mivel az állandó vízáramlás akadályozhatja a gyökerek növekedését.
A jól körülhatárolható mederpartok, tócsák és medencék, a víz ingadozásának mutatói, a vizes élőhelyek növényzete, a szivárgókkal vagy forrásokkal való kapcsolat, a törmelék mozgásának jelei, az algákkal borított üledékek és a vízi élőlények az évelő vízfolyások alapvető jellemzői közé tartoznak. (pl. bentikus makrogerinctelenek, kis halak, rovarlárvák).
2. Szakaszos patakok
A patakfolyás csak szakaszos patakokban (vagy időszakos folyókban) fordul elő az év egy részében. Ezeket a patakokat gyakran „szezonális patakoknak” nevezik, és egyértelműen meghatározott lefolyásuk van.
Mivel az időszakos patakok a ma meglévő talajvíztől és a csapadék lefolyásától függenek, hogy létrehozzák a folyásukat, előfordulhat, hogy a száraz hónapokban (különösen a száraz helyeken) nincs vízfolyásuk.
Az időszakos és évelő vízfolyások osztályozására használt elsődleges megkülönböztető tényező a száraz évszak.
3. Efemer folyamok
Az ilyen típusú kategorizálásnak tartalmaznia kell az efemer folyamokat is. Többnyire egész évben szárazak, és csak esőkor van bennük folyó víz. Ezek az egész évben sekély vizek a talajvízszint fölé emelkednek, és nincs jól körülhatárolható patakmeder.
Az efemer patakok árama a viharáramlástól függ, és valószínűleg nem mutatnak évelő vízfolyáshoz hasonló tulajdonságokat, amíg elegendő csapadék nem esik.
Különleges osztályozások
Ezeket a jelentős pataktípusokat morfológiájuk vagy szétválási és visszacsapódási hajlamuk alapján csoportokra osztják.
Több száz rendkívül részletes kategória létezik a patakokhoz, mivel ezek olyan összetettek, és egész évben térbeli és időbeli elemek egyaránt befolyásolják őket. A legismertebb típusok az alábbiakban ismertetett típusok.
- Hordalékos patakok
- Fonott patakok
- Kígyózó patakok
- Egyenes csatornás rendszer
1. Hordalékos patakok
Amikor a patakok kissé lejtős terepről szinte teljesen sík területre váltanak, hordalékkúpok jönnek létre. E-alakú hordalékkúpokat találunk.
A kisebb patakok vagy mellékfolyók futás közben csatlakoznak a nagyobb patakokhoz. A kisebb patakok ismét eltérnek a fősodortól, ismét megzavarva az áramlást. A kisebb patakoknak ezeket a szakaszosan áramló elágazásait elosztóvíznek nevezzük.
Ezek az elosztók végül egy völgyet alkotnak, ha és amikor újra egyesülnek. Azonban hordalékkúp alakul ki, ha nagyobb területen szétszóródnak.
Amikor a patakok elhagyják a kanyont, és egy nagy síkságon átfolynak, hordalékkúp képződik. Mostanra a patak felhalmozza az erodált anyag „terhelését” a kanyon korrodálásával, amelyen keresztülhaladt.
A talaj egy kicsit meredekebb a kanyon szája felé, és a patak itt fogja leadni súlyát.
2. Fonott patakok
A fonott patakok, amelyek jellemzően rendkívül magas hegyek mellett találhatók, számos csatornát tartalmaznak, amelyek a patak teljes hosszában folyamatosan elágaznak és újracsatlakoznak, így számos hosszanti rúd alakul ki a csatornák között.
Anasztomózisnak is nevezik, és abban különbözik az alluviális ventilátoroktól, hogy a csatornák nem terjesztők vagy ventilátorok formáját öltik.
Mivel a minta hasonlít a fonott hajra, ezeket a patakokat fonott patakoknak nevezik. Gyakran ismét csatlakoznak, és egy kis völgybe koncentrálják áramlásukat, ahol nincs valódi ártér.
3. Kígyózó patakok
A kanyargós patak jelentős hurkokból áll, amelyek széles, sík árterületen ívelnek át, és völgyfalak veszik körül. Az ilyen típusú patakok jellemzően hiányoznak az óceánhoz túl közel eső hegyláncokból.
Mindig megtalálhatók olyan területeken, amelyek kissé laposak, például ártereken, és ahol az üledék elsősorban iszapból, finom homokból és iszapból áll.
Mivel nyilvánvaló, hogy a kanyargó patakok mind erodálják, mind lerakják az üledéket, egyes tudósok nem biztosak abban, hogy ezek elsősorban lerakódások vagy eróziós eredetűek; mindazonáltal a legtöbben egyetértenek abban, hogy ez a folyamok energia/terhelés aránya miatt van.
A kanyargós patakok oldalirányban alakulnak ki mind a kanyarulaton belüli üledéklerakódás, mind a külső kanyarulatos erózió következtében. A patak kevésbé megterhelő útvonalat fog találni, ha a hurkok túl nagyra nőnek és súrlódást okoznak, ami azt jelenti, hogy túl sok energiát használnak fel, ami az eredeti út egy részének elhagyásához vezet. Ennek eredményeként egy holtág-tó alakul ki.
4. Egyenes csatornás rendszer
Az egyenes csatornás adatfolyam nem mindig tökéletesen egyenes adatfolyam. Egyszerűen fogalmazva, az egyenes csatornás folyamban nincsenek jelentős kanyarok vagy csavarok.
Általában egyetlen csatorna, amely nagyjából egyenes utat követ, tartalmazza ezeket a folyamokat. Az ilyen patakok partjainak és völgyfalainak megkülönböztetése meglehetősen nehéznek bizonyulhat.
Az egyenes csatornás patakok meglehetősen jellemzőek a folyótorkolatok környékén és minden olyan helyen, ahol meredek gerincen haladnak át. Gyakran éles sziklákkal rendelkező keskeny völgyekben élnek. Ha a Colorado folyó felé néz a Grand Canyonnál, egy egyenes csatornás patakot láthat.
Az egyenes patakoknak nem kell mindig több ezer méter mély szurdokokkal vagy kanyonokkal rendelkezniük, de mindegyiknek van völgyfala, amely meredeken lejt a víz széléig, ami arra utal, hogy nem létezik igazi ártér.
Ezenkívül az egyenes patakokban minden erózió megtörténik, és a keletkező iszap a felzúduló víz erejének hatására gyorsan lefelé mozog. Mederükben nagy kövek is vannak.
Az egyenes csatornákkal foglalkozó szakértők azonban felfedezték, hogy a patakok még mindig kanyargós vagy kanyargós mintázatban folynak. Ez annak a lehetőségnek köszönhető, hogy a csatorna legmélyebb szakasza nagyobb sebességgel rendelkezik.
Valójában medencék és üledékrudak alternatív konfigurációja van az egyenletes felszíni vízáramlás alatt.
Összegzés
A patakok által létrehozott ökoszisztéma számos növény- és állatfajnak ad otthont . A patakmedrekben és azok körül növő növényeket erős gyökérzet tartja fenn, amely horgonyként működik.
A patak felszínén hosszúkás, hajlékony ágaik sodródnak. A légylárvák elfogyasztják a vízbe hullott leveleket. Ezek a lárvák később a patakban élő halak táplálékává fejlődnek.
De számos dolog hatással lehet erre az életet adó folyóra. Ezek közül a legkiemelkedőbbek a gátak , amelyek megakadályozzák, hogy a természetesen folyó víz iszapot és törmeléket szállítson.
A kezeletlen szennyvíz patakokba szivárgása szintén hozzájárulhat az algák szaporodásához, amelyek végül a teljes vízfelületet beboríthatják.
Az ott élő állatok megfulladhatnak. A patakokat a környező gazdaságokból vagy akár gyárakból származó szennyezés is sújthatja . Ez rontja a víz minőségét, és károsítja az összes tőle függő élőlényt .