بحيرة

البحيرة هي مسطح مائي طبيعي كبير نسبيًا وثابت على سطح الأرض أو بالقرب منه. تقع البحيرة في حوض أو أحواض مترابطة محاطة باليابسة . ^{[ 1 ]} تقع البحيرات بالكامل على اليابسة وهي منفصلة عن المحيط ، على الرغم من أنها قد تكون متصلة به عبر الأنهار . تُعد البحيرات، كغيرها من المسطحات المائية ، جزءًا من دورة الماء ، وهي العمليات التي يتحرك من خلالها الماء حول الأرض. معظم البحيرات مياه عذبة ، وتشكل تقريبًا كل المياه العذبة السطحية في العالم، ولكن بعضها بحيرات مالحة ذات ملوحة أعلى من ملوحة مياه البحر . تختلف البحيرات اختلافًا كبيرًا في مساحة سطحها وحجم مياهها، ولكنها تغطي مجتمعةً ما يقارب 2.5 × 10⁶ ^{كيلومتر} مربع ⁽ أقل من 2%) من سطح الأرض. ^{[ 2 ]}

تتميز البحيرات عادةً بأنها أكبر وأعمق من البرك ، وهي أيضاً أحواض مائية على اليابسة، على الرغم من عدم وجود تعريفات رسمية أو معايير علمية تميز بينهما. ^{[ 3 ]} كما تختلف البحيرات عن البحيرات الشاطئية ، وهي عموماً برك مد وجزر ضحلة محصورة خلف حواجز رملية أو مواد أخرى في المناطق الساحلية للمحيطات أو البحيرات الكبيرة. تتغذى معظم البحيرات من الينابيع ، وتُغذى وتُصرف بواسطة الجداول والأنهار ، لكن بعض البحيرات مغلقة تماماً دون أي تدفق خارجي، بينما تمتلئ البحيرات البركانية مباشرةً بمياه الأمطار المتساقطة ولا يوجد لها أي تيارات واردة. ^{[ 4 ]}

توجد البحيرات الطبيعية عمومًا في المناطق الجبلية (مثل بحيرات جبال الألب )، وفوهات البراكين الخامدة ، ومناطق الصدوع ، والمناطق التي تشهد تجمدًا مستمرًا . كما توجد بحيرات أخرى في المنخفضات الأرضية أو على امتداد مجاري الأنهار الناضجة، حيث اتسع مجرى النهر فوق حوض تشكل بفعل سهول الفيضانات والأراضي الرطبة المتآكلة . وتوجد بعض البحيرات في كهوف تحت الأرض . وتضم بعض مناطق العالم العديد من البحيرات التي تشكلت بفعل أنماط التصريف الفوضوية المتبقية من العصر الجليدي الأخير . وتُعد جميع البحيرات مؤقتة على المدى الطويل ، إذ تمتلئ تدريجيًا بالرواسب أو تفيض من الحوض الذي تحتويها.

تُعرف البحيرات التي يتم التحكم فيها صناعياً باسم الخزانات ، وعادة ما يتم إنشاؤها للاستخدام الصناعي أو الزراعي، أو لتوليد الطاقة الكهرومائية ، أو لتوفير مياه الشرب المنزلية ، أو لأغراض بيئية أو ترفيهية، أو لأنشطة بشرية أخرى.

كلمة "بحيرة " مشتقة من الإنجليزية الوسطى " lake " (بمعنى بحيرة، بركة، مجرى مائي)، ومن الإنجليزية القديمة " lacu " (بمعنى بركة، مستنقع، جدول)، ومن الجرمانية البدائية "* lakō " (بمعنى بركة، خندق، مجرى مائي بطيء الحركة)، ومن الجذر الهندو-أوروبي البدائي "* leǵ-" (بمعنى تسرب، تصريف). ومن الكلمات المشابهة لها: الهولندية " laak " (بمعنى بحيرة، بركة، خندق)، والألمانية السفلى الوسطى " lāke " (بمعنى تجمع الماء في مجرى النهر، بركة صغيرة) كما في: "Wolfslake" و "Butterlake" ، والألمانية السفلى الحديثة " Laak " (بمعنى بركة، مستنقع)، والألمانية " Lache " (بمعنى بركة، مستنقع)، والأيسلندية " lækur " (بمعنى مجرى مائي بطيء التدفق). كما ترتبط بها أيضًا الكلمتان الإنجليزيتان " leak " و "leach" .

يوجد قدر كبير من عدم اليقين بشأن تعريف الفرق بين البحيرات والبرك ، ولا يوجد تعريف متفق عليه دوليًا لأي من المصطلحين، سواء على مستوى التخصصات العلمية أو الحدود السياسية. ^{[ 5 ]} فعلى سبيل المثال، عرّف علماء البحيرات البحيرات بأنها مسطحات مائية تُعدّ ببساطة نسخة أكبر من البركة، حيث يمكن أن تشهد حركة أمواج على الشاطئ أو حيث يلعب الاضطراب الناتج عن الرياح دورًا رئيسيًا في خلط عمود الماء. لا يستبعد أي من هذه التعريفات البرك تمامًا، ويصعب قياسها جميعًا. لهذا السبب، تُستخدم تعريفات بسيطة تعتمد على الحجم بشكل متزايد للفصل بين البرك والبحيرات. تتراوح تعريفات البحيرات في الحد الأدنى لأحجام المسطحات المائية من هكتارين (5 أفدنة) ^{[ 6 ] : 331 [ 7 ]} إلى 8 هكتارات (20 فدانًا) . ^{[ 8 ]} اعتبر عالم البيئة الحيوانية الرائد تشارلز إلتون البحيرات مسطحات مائية تبلغ مساحتها 40 هكتارًا (99 فدانًا) أو أكثر. ^{[ ٩ ]} يُستخدم مصطلح "بحيرة" أيضًا لوصف معلم طبيعي مثل بحيرة إير ، وهي حوض جاف في معظم الأوقات، لكنها قد تمتلئ في ظروف هطول الأمطار الغزيرة الموسمية. في الاستخدام الشائع، تحمل العديد من البحيرات أسماءً تنتهي بكلمة " بركة" ، بينما عدد أقل من الأسماء التي تنتهي بكلمة "بحيرة" هي، من الناحية شبه التقنية، برك. يوضح أحد الكتب الدراسية هذه النقطة على النحو التالي: "في نيوفاوندلاند، على سبيل المثال، تُسمى كل بحيرة تقريبًا بركة، بينما في ويسكونسن، تُسمى كل بركة تقريبًا بحيرة." ^{[ ١٠ ]}

يقترح أحد كتب علم المياه تعريف مصطلح "البحيرة" على أنه جسم مائي يتميز بالخصائص الخمس التالية: ^{[ 5 ]}

1. يملأ جزئياً أو كلياً حوضاً واحداً أو عدة أحواض متصلة بمضائق ؛
2. يتميز بمستوى مياه متماثل في جميع أجزائه (باستثناء التغيرات قصيرة الأجل نسبياً الناتجة عن الرياح، وتفاوت الغطاء الجليدي، والتدفقات الكبيرة، وما إلى ذلك)؛
3. لا تتعرض لتسرب منتظم لمياه البحر ؛
4. يتم التقاط جزء كبير من الرواسب العالقة في الماء بواسطة الأحواض (لكي يحدث هذا، يجب أن يكون لديها نسبة تدفق إلى حجم صغيرة بما فيه الكفاية)؛
5. تتجاوز المساحة المقاسة عند متوسط ​​مستوى الماء عتبة مختارة بشكل تعسفي (على سبيل المثال، هكتار واحد ).

باستثناء المعيار الثالث، فقد تم قبول المعايير الأخرى أو شرحها بالتفصيل في منشورات أخرى في مجال علم المياه. ^{[ 11 ] [ 12 ]}

معظم البحيرات على سطح الأرض مياه عذبة ، وتقع أغلبها في نصف الكرة الشمالي عند خطوط العرض العليا . ^{[ 13 ]} تمتلك كندا ، بنظام تصريف مياه غير منتظم ، ما يُقدّر بنحو 31,752 بحيرة تزيد مساحتها عن 3 كيلومترات مربعة (1.2 ميل مربع ) . ^{[ 14 ]} العدد الإجمالي للبحيرات في كندا غير معروف، لكن يُقدّر بما لا يقل عن مليوني بحيرة . ^{[ 15 ]} تمتلك فنلندا 168,000 بحيرة تبلغ مساحتها 500 متر مربع (5,400 قدم مربع ) أو أكثر، منها 57,000 بحيرة كبيرة ( 10,000 متر مربع (110,000 قدم مربع ) أو أكثر). ^{[ 16 ]}       

تحتوي معظم البحيرات على مخرج طبيعي واحد على الأقل على شكل نهر أو جدول ، مما يحافظ على متوسط ​​مستوى البحيرة عن طريق تصريف المياه الزائدة. ^{[ 4 ] [ 17 ]} بعض البحيرات لا تحتوي على مخرج طبيعي وتفقد المياه فقط عن طريق التبخر أو التسرب الجوفي، أو كليهما. تُسمى هذه البحيرات بالبحيرات المغلقة .

العديد من البحيرات اصطناعية ويتم إنشاؤها لتوليد الطاقة الكهرومائية ، ولأغراض جمالية، ولأغراض ترفيهية ، وللاستخدام الصناعي، وللاستخدام الزراعي ، أو لتوفير المياه المنزلية .

لا يزال عدد البحيرات على سطح الأرض غير محدد بدقة، لأن معظمها صغير جدًا ولا يظهر على الخرائط أو صور الأقمار الصناعية . ^{[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]} ورغم هذا الغموض، تتفق العديد من الدراسات على أن البرك الصغيرة أكثر وفرة بكثير من البحيرات الكبيرة. فعلى سبيل المثال، قدّرت إحدى الدراسات واسعة الانتشار أن الأرض تضم 304  ملايين بحيرة وبركة، وأن 91% منها لا تتجاوز مساحتها هكتارًا واحدًا (2.5 فدان) . ^{[ 18 ]} وعلى الرغم من وفرة البرك، فإن معظم مياه البحيرات على سطح الأرض تتركز في أقل من 100 بحيرة كبيرة؛ ويعود ذلك إلى أن حجم البحيرة يتناسب طرديًا مع مساحتها. ^{[ 22 ]}

توجد بحيرات خارج كوكب الأرض على قمر تيتان ، الذي يدور حول كوكب زحل . ^{[ 23 ]} يشبه شكل البحيرات على تيتان إلى حد كبير شكل البحيرات على الأرض. ^{[ 20 ] [ 24 ] [ 25 ]} كانت البحيرات موجودة سابقًا على سطح المريخ، لكنها الآن عبارة عن قيعان بحيرات جافة . ^{[ 19 ] [ 26 ] [ 27 ]}

في عام 1957، نشر جي. إيفلين هاتشينسون دراسةً بعنوان "رسالة في علم البحيرات" [ ^{28 ] ،} والتي تُعتبر مرجعًا أساسيًا في مناقشة وتصنيف جميع أنواع البحيرات الرئيسية، وأصولها، وخصائصها المورفومترية، وتوزيعها. ^{[ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]} قدّم هاتشينسون في منشوره تحليلًا شاملًا لأصول البحيرات، واقترح تصنيفًا مقبولًا على نطاق واسع للبحيرات وفقًا لأصولها. يُصنّف هذا التصنيف 11 نوعًا رئيسيًا من البحيرات، مُقسّمة إلى 76 نوعًا فرعيًا. أنواع البحيرات الرئيسية الـ 11 هي: ^{[ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]}

البحيرات البركانية

البحيرات البركانية هي بحيرات تتشكل إما في منخفضات محلية، مثل الفوهات البركانية ، أو في أحواض أكبر، مثل الكالديرا ، التي تشكلت بفعل النشاط البركاني . تتشكل بحيرات الفوهات في الفوهات البركانية والكالديرا، التي تمتلئ بالأمطار بمعدل أسرع من معدل تصريفها عبر التبخر أو تدفق المياه الجوفية أو كليهما. أحيانًا تُسمى هذه الأخيرة ببحيرات الكالديرا، مع أنه غالبًا لا يُفرّق بينهما. ومن الأمثلة على ذلك بحيرة كريتر في ولاية أوريغون ، في كالديرا جبل مازاما . تشكلت الكالديرا نتيجة ثوران بركاني هائل أدى إلى هبوط جبل مازاما حوالي عام 4860 قبل الميلاد. تتشكل بحيرات بركانية أخرى عندما تُحجز الأنهار أو الجداول بفعل تدفقات الحمم البركانية أو التدفقات الطينية البركانية . ^{[ 28 ] [ 30 ] [ 29 ] [ 31 ]} تشكل الحوض الذي يُعرف الآن ببحيرة مالهور في ولاية أوريغون عندما سد تدفق الحمم البركانية نهر مالهور . ^{[ 32 ]} من بين جميع أنواع البحيرات، تُعد بحيرات الفوهات البركانية الأقرب إلى الشكل الدائري. ^{[ 4 ]}

البحيرات الجليدية

البحيرات الجليدية هي بحيرات تتشكل بفعل الأنهار الجليدية والصفائح الجليدية القارية. وتُنتج مجموعة واسعة من العمليات الجليدية أحواضًا مغلقة. ونتيجةً لذلك، يوجد تنوع كبير في أنواع البحيرات الجليدية، وغالبًا ما يصعب تحديد فروق واضحة بينها وبين البحيرات المتأثرة بأنشطة أخرى. تشمل الأنواع العامة للبحيرات الجليدية المعروفة: البحيرات المتصلة مباشرة بالجليد، والأحواض والمنخفضات الصخرية المنحوتة جليديًا، وبحيرات المورينات والفيضان الجليدي، وأحواض الرواسب الجليدية. تُعد البحيرات الجليدية أكثر البحيرات عددًا في العالم. وقد تأثرت معظم البحيرات في شمال أوروبا وأمريكا الشمالية، أو تشكلت، بفعل آخر العصور الجليدية التي غطت المنطقة، ولكن ليس آخرها. ^{[ 28 ] [ 30 ] [ 29 ] [ 31 ]} تشمل البحيرات الجليدية : البحيرات أمام الجليدية ، والبحيرات تحت الجليدية ، وبحيرات الأصابع ، وبحيرات الجرف الجليدي. بحيرات الجرف الجليدي هي بحيرات ذات طبقات عالية ، حيث تُحجز طبقة من المياه العذبة، المشتقة من ذوبان الجليد والثلج، خلف جرف جليدي متصل بالساحل. وتوجد هذه البحيرات في الغالب في القارة القطبية الجنوبية. ^{[ 33 ]}

البحيرات النهرية

البحيرات النهرية ^{[ 34 ]} هي بحيرات تتشكل بفعل المياه الجارية. وتشمل هذه البحيرات بحيرات الغطس ، والسدود النهرية، وبحيرات التعرجات النهرية.

بحيرات أوكسبو

أكثر أنواع البحيرات النهرية شيوعًا هي البحيرات الهلالية الشكل، والتي تُسمى بحيرات القوس نظرًا لشكلها المنحني المميز. تتشكل هذه البحيرات في وديان الأنهار نتيجةً لتعرجها. يتشكل النهر البطيء الحركة على هيئة متعرجة، حيث يتآكل الجانب الخارجي للمنعطفات بسرعة أكبر من الجانب الداخلي. في النهاية، يتشكل منعطف على شكل حدوة حصان، ويشق النهر طريقه عبر هذا الممر الضيق. يشكل هذا الممر الجديد المجرى الرئيسي للنهر، وتتراكم الطمي عند نهايات المنعطف، مما يؤدي إلى تكوين بحيرة على شكل قوس. ^{[ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]} يمنح شكلها الهلالي بحيرات القوس نسبة محيط إلى مساحة أكبر من أنواع البحيرات الأخرى. ^{[ 4 ]}

السدود النهرية

تتشكل هذه المناطق عندما تسد الرواسب القادمة من أحد الروافد مجرى النهر الرئيسي. ^{[ 35 ]}

البحيرات الجانبية

تتشكل هذه التضاريس عندما تسد الرواسب القادمة من النهر الرئيسي أحد روافده، وعادة ما يكون ذلك على شكل سد ترابي . ^{[ 34 ]}

بحيرات السهول الفيضية

تتشكل البحيرات بفعل عمليات أخرى مسؤولة عن تكوين أحواض السهول الفيضية . وخلال الفيضانات العالية، تُغسل بمياه الأنهار. وهناك أربعة أنواع: 1. بحيرة السهول الفيضية المتصلة، 2. بحيرة السهول الفيضية المتصلة بتيار معاكس، 3. بحيرة السهول الفيضية المتصلة بتيار معاكس، 4. بحيرة السهول الفيضية العميقة. ^{[ 36 ]}

البحيرات الاصطناعية

البحيرات الاصطناعية أو البحيرات البشرية هي مسطحات مائية كبيرة تُنشأ بفعل النشاط البشري . ويمكن تكوينها عن طريق بناء السدود عمدًا على الأنهار والجداول، أو تحويل مسار المياه لغمر حوض جاف سابقًا، أو عن طريق ملء حفر مهجورة بمياه الأمطار أو المياه الجوفية أو كليهما. ^{[ 30 ] [ 31 ]} ويمكن استخدام البحيرات الاصطناعية كخزانات لتوفير مياه الشرب للمستوطنات المجاورة ، أو لتوليد الطاقة الكهرومائية ، أو لإدارة الفيضانات ، أو لتزويد الزراعة أو تربية الأحياء المائية ، أو لتوفير ملاذ مائي للحدائق والمحميات الطبيعية .

تضم منطقة سيليزيا العليا في جنوب بولندا منطقة بحيرات من صنع الإنسان، تتألف من أكثر من 4000 مسطح مائي ناتج عن النشاط البشري. وتشمل الأصول المتنوعة لهذه البحيرات: خزانات المياه التي احتجزتها السدود، والمناجم المغمورة بالمياه، والمسطحات المائية المتكونة في أحواض الهبوط والمنخفضات، وبرك السدود ، والمسطحات المائية المتبقية بعد تنظيم الأنهار. ^{[ 42 ]} وينطبق الأمر نفسه على منطقة بحيرات لوساتيا في ألمانيا. أما في الهند، فتُعد بحيرة سودارشانا بحيرة اصطناعية تاريخية تقع في منطقة جيرنار شبه القاحلة بولاية غوجارات، وقد شُيدت في الأصل خلال عهد تشاندراغوبتا موريا. ^{[ 43 ]}

إلى جانب طريقة التكوين، تُسمى البحيرات وتُصنف وفقًا لعوامل أخرى مهمة، مثل التطبق الحراري ، وتشبع الأكسجين، والتغيرات الموسمية في حجم البحيرة ومستوى المياه، وملوحة كتلة المياه، وثباتها الموسمي النسبي، ودرجة التدفق الخارجي، وما إلى ذلك. غالبًا ما تُشتق الأسماء الشائعة بين عامة الناس وفي الأوساط العلمية لأنواع البحيرات المختلفة بشكل غير رسمي من خصائصها الفيزيائية أو عوامل أخرى. كما أن لكل ثقافة ومنطقة في العالم تسمياتها الشائعة الخاصة.

البحيرة القديمة (أو بحيرة باليو ) هي بحيرة كانت موجودة في الماضي عندما كانت الظروف الهيدرولوجية مختلفة. ^{[ 29 ]} غالبًا ما يمكن تحديد البحيرات القديمة في العصر الرباعي بناءً على التضاريس البحيرية المتبقية ، مثل سهول البحيرات المتبقية والتضاريس الساحلية التي تُشكّل خطوطًا ساحلية متبقية يمكن تمييزها تُسمى الخطوط الساحلية القديمة . كما يمكن تمييز البحيرات القديمة من خلال الرواسب الرسوبية المميزة التي تراكمت فيها وأي أحافير قد تكون موجودة في هذه الرواسب. تُقدّم الخطوط الساحلية القديمة والرواسب الرسوبية للبحيرات القديمة دليلًا على التغيرات الهيدرولوجية في عصور ما قبل التاريخ خلال الفترة التي وُجدت فيها. ^{[ 29 ] [ 60 ]}

يوجد نوعان من البحيرات القديمة:

• البحيرة القديمة هي بحيرة أثرية لم تعد موجودة. تشمل هذه البحيرات بحيرات ما قبل التاريخ وتلك التي جفت نهائيًا، غالبًا نتيجة التبخر أو التدخل البشري. ومن أمثلة البحيرات القديمة بحيرة أوينز في كاليفورنيا، الولايات المتحدة. وتُعد البحيرات القديمة سمة شائعة في منطقة الأحواض والسلاسل الجبلية في جنوب غرب أمريكا الشمالية. ^{[ 61 ]}
• البحيرة المنكمشة هي بحيرة قديمة لا تزال موجودة ولكنها تقلص حجمها بشكل كبير عبر الزمن الجيولوجي. ومن أمثلة البحيرات المنكمشة بحيرة أغاسيز ، التي كانت تغطي في الماضي جزءًا كبيرًا من وسط أمريكا الشمالية. ومن أبرز بقايا بحيرة أغاسيز بحيرة وينيبيغ وبحيرة وينيبيغوسيس . ^{[ 61 ]}

تُعدّ البحيرات القديمة ذات أهمية علمية واقتصادية. فعلى سبيل المثال، تُعتبر بحيرات العصر الرباعي القديمة في أحواض شبه صحراوية مهمة لسببين: أولهما، دورها البالغ الأهمية، وإن كان عابرًا، في تشكيل قيعان وسفوح العديد من الأحواض؛ وثانيهما، احتواء رواسبها على كميات هائلة من المعلومات الجيولوجية والحفرية المتعلقة بالبيئات الماضية. ^{[ 62 ]} إضافةً إلى ذلك، تُعدّ الرواسب الغنية بالمواد العضوية في بحيرات ما قبل العصر الرباعي القديمة مهمة إما لاحتوائها على رواسب سميكة من الصخر الزيتي والغاز الصخري ، أو كمصدر للصخور البترولية والغاز الطبيعي . وعلى الرغم من أهميتها الاقتصادية الأقل بكثير، إلا أن الطبقات المترسبة على طول شواطئ البحيرات القديمة قد تحتوي أحيانًا على طبقات من الفحم . ^{[ 63 ] [ 64 ]}

تتميز البحيرات بالعديد من الخصائص بالإضافة إلى نوع البحيرة، مثل حوض التصريف (المعروف أيضًا باسم منطقة التجميع)، والتدفق الداخل والخارج، ومحتوى العناصر الغذائية ، والأكسجين المذاب ، والملوثات ، ودرجة الحموضة ، والترسبات .

تتأثر تغيرات مستوى البحيرة بالفرق بين المدخلات والمخرجات مقارنةً بحجمها الكلي. تشمل مصادر المدخلات الرئيسية هطول الأمطار على البحيرة، والجريان السطحي الذي تحمله الجداول والقنوات من حوض تصريف البحيرة، وقنوات المياه الجوفية وخزاناتها، والمصادر الاصطناعية من خارج حوض التصريف. أما مصادر المخرجات فتشمل التبخر من البحيرة، وتدفقات المياه السطحية والجوفية، وأي استخراج لمياه البحيرة من قِبل الإنسان. ومع تغير الظروف المناخية واحتياجات الإنسان من المياه، ستحدث تقلبات في مستوى البحيرة.

يمكن تصنيف البحيرات أيضًا بناءً على غناها بالعناصر الغذائية، التي تؤثر عادةً على نمو النباتات. تُسمى البحيرات الفقيرة بالعناصر الغذائية بالبحيرات قليلة التغذية ، وهي عادةً ما تكون صافية، مع تركيز منخفض للحياة النباتية. أما البحيرات متوسطة التغذية، فتتميز بصفاء جيد ومستوى متوسط ​​من العناصر الغذائية. بينما البحيرات غنية بالعناصر الغذائية، مما يؤدي إلى نمو جيد للنباتات واحتمالية ازدهار الطحالب . أما البحيرات مفرطة التغذية، فهي مسطحات مائية أُضيفت إليها العناصر الغذائية بشكل مفرط. تتميز هذه البحيرات عادةً بصفاء ضعيف، وهي عرضة لازدهار الطحالب المدمر. تصل البحيرات عادةً إلى هذه الحالة بسبب الأنشطة البشرية، مثل الاستخدام المكثف للأسمدة في منطقة مستجمعات المياه. هذه البحيرات قليلة الفائدة للإنسان، وتفتقر إلى نظام بيئي سليم بسبب انخفاض نسبة الأكسجين المذاب فيها.

بسبب العلاقة غير العادية بين درجة حرارة الماء وكثافته ، تتشكل في البحيرات طبقات تُسمى الطبقات الحرارية ، وهي طبقات تتفاوت فيها درجة الحرارة بشكل كبير تبعًا للعمق. وتكون المياه العذبة في أقصى كثافتها عند حوالي 4 درجات مئوية (39.2  درجة فهرنهايت) عند مستوى سطح البحر. عندما تصل درجة حرارة الماء على سطح البحيرة إلى نفس درجة حرارة المياه في الأعماق، كما هو الحال خلال الأشهر الباردة في المناطق المعتدلة ، يمكن أن تختلط المياه في البحيرة، مما يؤدي إلى صعود المياه الفقيرة بالأكسجين من الأعماق وجلب الأكسجين إلى الرواسب المتحللة. تستطيع البحيرات العميقة المعتدلة الاحتفاظ بخزان من المياه الباردة على مدار العام، مما يسمح لبعض المدن بالاستفادة من هذا الخزان لتبريد المياه في أعماق البحيرة .

بما أن المياه السطحية للبحيرات الاستوائية العميقة لا تصل أبدًا إلى درجة حرارة الكثافة القصوى، فلا توجد عملية لخلط المياه. تصبح الطبقة الأعمق فقيرة بالأكسجين، وقد تتشبع بثاني أكسيد الكربون، أو غازات أخرى مثل ثاني أكسيد الكبريت في حال وجود أدنى نشاط بركاني . يمكن لأحداث استثنائية، كالزلازل أو الانهيارات الأرضية، أن تُسبب اختلاطًا سريعًا، ما يؤدي إلى صعود الطبقات العميقة إلى السطح وإطلاق سحابة هائلة من الغازات التي كانت محتجزة في المياه الباردة في قاع البحيرة. يُسمى هذا الانفجار بالثوران الليمني . ومن الأمثلة على ذلك كارثة بحيرة نيوس في الكاميرون . ترتبط كمية الغازات التي يمكن إذابتها في الماء ارتباطًا مباشرًا بالضغط. فعندما تصعد المياه العميقة إلى السطح، ينخفض ​​الضغط، وتخرج كمية هائلة من الغازات من المحلول. في هذه الظروف، يُعد ثاني أكسيد الكربون خطيرًا لأنه أثقل من الهواء، فيُزيحه، ما قد يؤدي إلى تدفقه عبر وادي النهر إلى التجمعات السكنية، مُسببًا اختناقًا جماعيًا .

قد تتكون المادة الموجودة في قاع البحيرة، أو قاعها ، من مجموعة متنوعة من المواد غير العضوية ، مثل الطمي أو الرمل ، والمواد العضوية ، مثل بقايا النباتات أو الحيوانات المتحللة. ويؤثر تكوين قاع البحيرة بشكل كبير على النباتات والحيوانات الموجودة في بيئتها، وذلك من خلال المساهمة في كميات وأنواع العناصر الغذائية المتاحة.

تمثل الطبقات المزدوجة (السوداء والبيضاء) من رواسب البحيرة الطبقية سنةً زمنية. ففي فصل الشتاء، عندما تموت الكائنات الحية، يترسب الكربون إلى الأسفل، مما ينتج عنه طبقة سوداء. وفي نفس السنة، خلال فصل الصيف، تترسب كميات قليلة فقط من المواد العضوية، مما ينتج عنه طبقة بيضاء في قاع البحيرة. وتُستخدم هذه الطبقات عادةً لتتبع الأحداث الأحفورية الماضية.

توفر البحيرات الطبيعية بيئة مصغرة من العناصر الحية وغير الحية التي تتمتع باستقلالية نسبية عن بيئاتها المحيطة. ولذلك، يمكن في كثير من الأحيان دراسة الكائنات الحية في البحيرة بمعزل عن محيطها. ^{[ 66 ]}

علم البحيرات هو دراسة المسطحات المائية الداخلية والنظم البيئية المرتبطة بها. يقسم علم البحيرات البحيرات إلى ثلاث مناطق: المنطقة الساحلية ، وهي منطقة منحدرة قريبة من اليابسة؛ والمنطقة الضوئية أو منطقة المياه المفتوحة ، حيث يتوفر ضوء الشمس بكثرة؛ والمنطقة العميقة أو منطقة القاع ، حيث يصل القليل من ضوء الشمس. يعتمد عمق اختراق الضوء على عكارة الماء، والتي تتحدد بكثافة وحجم الجسيمات العالقة . يكون الجسيم عالقًا إذا كان وزنه أقل من قوى العكارة العشوائية المؤثرة عليه. قد تكون هذه الجسيمات رسوبية أو بيولوجية الأصل (بما في ذلك الطحالب والفتات العضوي )، وهي المسؤولة عن لون الماء. على سبيل المثال، قد تُسبب المواد النباتية المتحللة اللون الأصفر أو البني، بينما قد تُسبب الطحالب اللون الأخضر. في المسطحات المائية الضحلة جدًا، تُكسب أكاسيد الحديد الماء لونًا بنيًا محمرًا. تُثير الأسماك القاعية التي تتغذى على الفتات الطين بحثًا عن الغذاء، وقد تكون سببًا في تعكر المياه. وتساهم الأسماك المفترسة في التعكر عن طريق التهام الأسماك العاشبة ( العوالق )، مما يزيد من كمية الطحالب (انظر التفاعل الغذائي المائي المتسلسل ).

يُقاس عمق الضوء أو الشفافية باستخدام قرص سيكي ، وهو قرص قطره 20 سم (8 بوصات) مُقسّم إلى أربعة أجزاء  متناوبة بين الأبيض والأسود . يُعرف العمق الذي يختفي عنده القرص عن الأنظار بعمق سيكي ، وهو مقياس للشفافية. يُستخدم قرص سيكي عادةً لاختبار ظاهرة التخثث. لمزيد من التفاصيل حول هذه العمليات، يُرجى الاطلاع على النظم البيئية الراكدة .

تُساهم البحيرة في تلطيف درجة حرارة المنطقة المحيطة بها ومناخها ، وذلك بفضل سعتها الحرارية النوعية العالية جدًا (4186 جول/كجم ^/ كلفن ⁾ . ففي النهار، تُبرد البحيرة الأرض المجاورة لها بفعل الرياح المحلية، مُسببةً نسيمًا بحريًا ؛ وفي الليل، تُدفئها بفعل نسيم بري .

الخصائص البيولوجية

مناطق البحيرات:

• المنطقة فوق المدية : المنطقة التي تقع بالكامل فوق مستوى الماء الطبيعي للبحيرة ولا تغمرها مياه البحيرة أبدًا
• المنطقة الساحلية : هي المنطقة التي تشمل المساحة الصغيرة فوق مستوى الماء الطبيعي (والتي تغمرها المياه أحيانًا عند ارتفاع منسوب مياه البحيرة)، وتصل إلى أعمق جزء من البحيرة الذي لا يزال يسمح بنمو النباتات المائية المغمورة.
• الطبقة الانتقالية العميقة : منطقة انتقالية تتماشى عادةً مع الطبقات الانتقالية للبحيرات الطبقية - عميقة جدًا بالنسبة للنباتات المائية الكبيرة ولكنها تشمل الطحالب والبكتيريا التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي
• الطبقة العميقة : منطقة رسوبية لا تحتوي على غطاء نباتي

أنواع المجتمعات الطحلبية:

• الطحالب القاعية : الطحالب التي تنمو على الرواسب
• الطحالب الملتصقة بالصخور : هي الطحالب التي تنمو على الصخور
• الطحالب الرملية : الطحالب التي تنمو على (أو داخل) الرمال
• طحالب هوائية : طحالب تنمو على النباتات المائية الكبيرة
• الطحالب الملتصقة بالحيوانات : الطحالب التي تنمو على الحيوانات الحية
• الميتافيتون : الطحالب الموجودة في المنطقة الساحلية، وليست في حالة تعليق أو متصلة بركيزة (مثل النباتات المائية الكبيرة) ^{[ 2 ]}

قد تمتلئ البحيرة بالرواسب المتراكمة وتتحول تدريجيًا إلى أرض رطبة كالمستنقعات . وتُسرّع النباتات المائية الكبيرة، كالقصب عادةً، هذه العملية بشكل ملحوظ لأنها تتحلل جزئيًا لتُشكّل تربة خثية تملأ المياه الضحلة . في المقابل، يمكن أن تحترق التربة الخثية في المستنقعات بشكل طبيعي، مما يُعكس هذه العملية ويُعيد تكوين بحيرة ضحلة، مُؤديًا إلى توازن ديناميكي بين المستنقع والبحيرة. ^{[ 67 ]} وهذا أمر بالغ الأهمية، إذ تم قمع حرائق الغابات إلى حد كبير في العالم المتقدم خلال القرن الماضي، مما حوّل العديد من البحيرات الضحلة إلى مستنقعات ظاهرة. أما البحيرات العكرة والبحيرات التي تكثر فيها الأسماك العاشبة، فتميل إلى الاختفاء ببطء. وعادةً ما تحتوي البحيرة "المختفية" (التي بالكاد تُلاحظ على المدى الزمني البشري) على طبقات نباتية واسعة على حافة الماء، تُصبح موطنًا جديدًا لنباتات أخرى، كطحالب الخث عندما تكون الظروف مواتية، ولحيوانات، كثير منها نادر جدًا. تدريجيًا، تنغلق البحيرة وقد يتشكل الخث الفتيّ ، مُكوّنًا مستنقعًا . في وديان الأنهار المنخفضة حيث يمكن للنهر أن يتعرج ، يُعزى وجود الخث إلى امتلاء البحيرات الهلالية التاريخية . في المراحل الأخيرة من التعاقب البيئي ، قد تنمو الأشجار، مُحوّلةً في نهاية المطاف الأراضي الرطبة إلى غابة.

تختفي بعض البحيرات موسمياً. تُعرف هذه البحيرات بالبحيرات المتقطعة أو الموسمية ، وتوجد عادةً في التضاريس الكارستية . ومن الأمثلة البارزة على البحيرات المتقطعة بحيرة سيركنيكا في سلوفينيا وبحيرة لاغ براو بولته في غراوبوندن . أما البحيرات المتقطعة الأخرى، فتنشأ نتيجة هطول أمطار أعلى من المعدل في حوض مغلق، أو حوض داخلي ، وعادةً ما تملأ قيعان البحيرات الجافة. وقد يحدث هذا في بعض أكثر الأماكن جفافاً على وجه الأرض، مثل وادي الموت . حدث هذا في ربيع عام 2005، بعد هطول أمطار غزيرة غير معتادة. ^{[ 68 ]} لم تستمر البحيرة حتى الصيف، وسرعان ما تبخرت (انظر الصور على اليمين). ومن الأمثلة الشائعة على هذا النوع من البحيرات بحيرة سيفير في غرب وسط ولاية يوتا .

أحيانًا تختفي البحيرات فجأة. ففي 3 يونيو/حزيران 2005، في مقاطعة نيجني نوفغورود بروسيا، اختفت بحيرة بيلوي في غضون دقائق. وذكرت مصادر إخبارية أن مسؤولين حكوميين رجّحوا أن هذه الظاهرة الغريبة قد تكون ناجمة عن تحوّل في التربة أسفل البحيرة، مما سمح بتصريف مياهها عبر قنوات تصب في نهر أوكا . ^{[ 69 ]}

يُعدّ وجود التربة الصقيعية الدائمة عاملاً هاماً في استمرار بعض البحيرات. وقد يُفسّر ذوبان هذه التربة انكماش أو اختفاء مئات البحيرات القطبية الكبيرة في غرب سيبيريا. وتتلخص الفكرة هنا في أن ارتفاع درجات حرارة الهواء والتربة يُذيب التربة الصقيعية، مما يسمح بتصريف مياه البحيرات إلى باطن الأرض. ^{[ 70 ]}

تختفي بعض البحيرات بسبب عوامل التنمية البشرية. ويُوصف بحر آرال المتقلص بأنه "يُقتل" نتيجة تحويل مياه الأنهار التي تغذيه للري. وبين عامي 1990 و2020، انخفض حجم أكثر من نصف البحيرات الكبيرة في العالم، ويعود ذلك جزئيًا إلى تغير المناخ . ^{[ 71 ]}

لا يُعرف سوى جرم سماوي واحد ، عدا الأرض، بوجود بحيرات كبيرة عليه: تيتان ، أكبر أقمار زحل . تُظهر الصور والتحليلات الطيفية التي التقطتها المركبة الفضائية كاسيني-هويجنز وجود الإيثان السائل على سطحه، والذي يُعتقد أنه مختلط بالميثان السائل. تُعد بحيرة كراكن ماري أكبر بحيرة على تيتان ، إذ تبلغ مساحتها حوالي 400,000 كيلومتر ^مربع ، ^{[ 72 ]} أي ما يُعادل خمسة أضعاف مساحة بحيرة سوبيريور (حوالي 80,000 كيلومتر ^مربع )، وتقارب مساحة البحيرات العظمى الخمس في أمريكا الشمالية مجتمعة. ^{[ 73 ]} أما بحيرة ليجيا ماري ، ثاني أكبر بحيرة على تيتان ، فتبلغ مساحتها حوالي ضعف مساحة بحيرة سوبيريور، إذ تُقدر بحوالي 150,000 كيلومتر ^مربع . ^{[ 74 ]}   

يُعدّ قمر آيو ، أكبر أقمار كوكب المشتري ، نشطًا بركانيًا، مما يؤدي إلى تراكم رواسب الكبريت على سطحه. وتُظهر بعض الصور الملتقطة خلال مهمة غاليليو ما يبدو أنه بحيرات من الكبريت السائل في فوهات بركانية، مع أن هذه البحيرات أقرب إلى بحيرات الحمم البركانية منها إلى بحيرات الماء على الأرض. ^{[ 75 ]}

لا يوجد على كوكب المريخ سوى بحيرة واحدة مؤكدة تقع تحت الأرض بالقرب من القطب الجنوبي. ^{[ 76 ]} ورغم أن سطح المريخ شديد البرودة وضغطه الجوي منخفض للغاية بحيث لا يسمح بوجود مياه سطحية دائمة، إلا أن الأدلة الجيولوجية تؤكد على ما يبدو أن بحيرات قديمة تشكلت على سطحه في الماضي. ^{[ 77 ] [ 78 ]}

توجد سهول بازلتية داكنة على سطح القمر ، تشبه سهول القمر ولكنها أصغر حجماً، وتسمى lacus (المفرد lacus ، كلمة لاتينية تعني "بحيرة") لأن علماء الفلك الأوائل اعتقدوا أنها بحيرات من الماء.

• تُعد بحيرة بحر قزوين أكبر بحيرة من حيث المساحة ، وعلى الرغم من اسمها، تُعتبر بحيرة من الناحية الجغرافية. ^{[ 79 ]} تبلغ مساحتها 143,000 ميل مربع/371,000 كيلومتر ^مربع .  
  • تُعد بحيرة ميشيغان-هورون ثاني أكبر بحيرة من حيث المساحة، وأكبر بحيرة مياه عذبة من حيث المساحة ، وهي تُعتبر هيدرولوجيًا بحيرة واحدة. تبلغ مساحتها 45,300 ميل مربع/117,400 كيلومتر مربع ^. أما بالنسبة لمن يعتبرون بحيرة ميشيغان-هورون بحيرتين منفصلتين، وبحر قزوين بحرًا واحدًا ، فإن بحيرة سوبيريور ستكون أكبر بحيرة بمساحة 82,100 كيلومتر ^مربع (31,700 ميل مربع).  
• بحيرة بايكال هي أعمق بحيرة في العالم، تقع في سيبيريا ، ويبلغ عمق قاعها 1637 مترًا (5371 قدمًا) . كما أنها تتمتع بأكبر متوسط ​​عمق في العالم ( 749 مترًا (2457 قدمًا) ). وهي أيضًا أكبر بحيرة مياه عذبة في العالم من حيث الحجم ( 23600 كيلومتر مكعب (5700 ميل مكعب ) ، ولكنها أصغر بكثير من بحر قزوين الذي يبلغ حجمه 78200 كيلومتر مكعب (18800 ميل مكعب ) )، وثاني أطول بحيرة (حوالي 630 كيلومترًا (390 ميلًا) من طرف إلى آخر).       
• تُعد بحيرة بايكال أقدم بحيرة في العالم ، تليها بحيرة تنجانيقا في تنزانيا . ويُعتبر البعض بحيرة ماراكايبو ثاني أقدم بحيرة على وجه الأرض، ولكن نظرًا لوقوعها على مستوى سطح البحر ، ولأنها اليوم مسطح مائي متصل بالبحر، يرى آخرون أنها تحولت إلى خليج صغير .
• تُعد بحيرة تنجانيقا أطول بحيرة في العالم ، إذ يبلغ طولها حوالي 660 كيلومترًا (410 أميال) (مقاسًا على طول خطها المركزي). كما أنها ثالث أكبر بحيرة من حيث الحجم، وثاني أقدم بحيرة، وثاني أعمق بحيرة في العالم ( 1470 مترًا (4820 قدمًا) )، بعد بحيرة بايكال.  
• قد تكون أعلى بحيرة في العالم ، إذا لم يكن الحجم معيارًا، هي بحيرة فوهة بركان أوجوس ديل سالادو ، التي يبلغ ارتفاعها 6390 مترًا (20965 قدمًا) . ^{[ 80 ]} 
  • تُعد بحيرة بومويونغ تسو (Pumuoyong Tso ) التي تبلغ مساحتها 290 كيلومترًا مربعًا (110 ميلًا مربعًا ) أعلى بحيرة كبيرة (أكبر من 250 كيلومترًا مربعًا أو 97 ميلًا مربعًا ) في العالم ، وتقع في منطقة التبت ذاتية الحكم في الصين، عند خط عرض 28°34′ شمالًا وخط طول 90°24′ شرقًا / 28.567° شمالًا 90.400° شرقًا / 28.567؛ 90.400 ، على ارتفاع 5018 مترًا (16463 قدمًا) فوق مستوى سطح البحر. ^{[ 81 ]}   
  • تُعد بحيرة تيتيكاكا في بيرو وبوليفيا أعلى بحيرة صالحة للملاحة التجارية في العالم، حيث يبلغ ارتفاعها 3812 متراً (12507 قدماً) . وهي أيضاً أكبر بحيرة في أمريكا الجنوبية.  
• يُعد البحر الميت أخفض بحيرة في العالم ، ويحده الأردن من الشرق وإسرائيل وفلسطين من الغرب، حيث يقع على عمق 418 متراً (1371 قدماً) تحت مستوى سطح البحر. كما أنه من بين البحيرات ذات أعلى تركيز للملوحة . 
• تتمتع بحيرة ميشيغان-هورون بأطول ساحل بحيري في العالم، إذ يبلغ طوله حوالي 5250 كيلومترًا (3260 ميلًا) ، باستثناء سواحل جزرها الداخلية العديدة. وحتى لو تم اعتبارها بحيرتين، فإن بحيرة هورون وحدها ستظل صاحبة أطول ساحل في العالم بطول 2980 كيلومترًا (1850 ميلًا) .  
• أكبر جزيرة في بحيرة هي جزيرة مانيتولين في بحيرة ميشيغان-هورون ، بمساحة سطحية تبلغ 2766 كيلومترًا مربعًا (1068 ميلًا مربعًا ) . أما بحيرة مانيتو ، الواقعة على جزيرة مانيتولين، فهي أكبر بحيرة تقع على جزيرة داخل بحيرة.  
• تُعد بحيرة نيتيلينج في جزيرة بافين أكبر بحيرة على جزيرة ، حيث تبلغ مساحتها 5542 كيلومترًا مربعًا (2140 ميلًا مربعًا ) ويبلغ أقصى طول لها 123 كيلومترًا (76 ميلًا) . ^{[ 82 ]}   
• تُعد بحيرة وولاستون أكبر بحيرة في العالم تصب مياهها بشكل طبيعي في اتجاهين .
• تقع بحيرة توبا في جزيرة سومطرة فيما يُحتمل أن يكون أكبر فوهة بركانية متجددة على وجه الأرض.
• أكبر بحيرة تقع بالكامل داخل حدود مدينة واحدة هي بحيرة وانابيتي في مدينة سادبري ، أونتاريو ، كندا. قبل تطبيق حدود المدينة الحالية في عام 2001، كانت هذه الصفة من نصيب بحيرة رامزي ، الواقعة أيضاً في سادبري.
• تُعد بحيرة إنريكيلو في جمهورية الدومينيكان البحيرة الوحيدة في العالم التي تعيش فيها التماسيح .
• تزعم بحيرة برنارد في أونتاريو، كندا، أنها أكبر بحيرة في العالم بدون جزر.
• تشكل بحيرة سايما في كل من جنوب سافو وجنوب كاريليا في فنلندا حوض سايما الأكبر بكثير، والذي يحتوي على عدد أكبر من الخطوط الساحلية لكل وحدة مساحة مقارنة بأي مكان آخر في العالم، حيث يبلغ طوله الإجمالي ما يقرب من 15000 كيلومتر (9300 ميل) . ^{[ 83 ]} 
• أكبر بحيرة تقع في دولة واحدة هي بحيرة ميشيغان في الولايات المتحدة. ومع ذلك، تُعتبر أحيانًا جزءًا من بحيرة ميشيغان-هورون، مما يجعل الرقم القياسي مسجلاً باسم بحيرة غريت بير في الأقاليم الشمالية الغربية بكندا ، وهي أكبر بحيرة تقع ضمن نطاق اختصاص قضائي واحد.
• أكبر بحيرة على جزيرة في بحيرة على جزيرة هي بحيرة كريتر في جزيرة فولكانو في بحيرة تال في جزيرة لوزون ، الفلبين .
• تقع بحيرة دمبل العليا في منطقة كيكيكتالوك في نونافوت ، كندا ، عند خط عرض 82°28' شمالاً، وهي أقصى بحيرة تحمل اسماً على سطح الأرض شمالاً. تبعد البحيرة 5.2 كيلومتر (3.2 ميل) جنوب غرب أليرت ، وهي أقصى مستوطنة مأهولة شمالاً في العالم. توجد أيضاً عدة بحيرات صغيرة شمال بحيرة دمبل العليا، لكنها جميعاً غير مسماة ولا تظهر إلا على خرائط بالغة الدقة. 
• لا يوجد سوى 20 بحيرة قديمة - تلك التي يزيد عمرها عن مليون عام

• بحيرة – موسوعة بريتانيكا
• قاعدة بيانات البحيرات العالمية ILEC