Stawy naturalne są najbogatszymi w gatunki fauny i flory wodami środkowej Europy.
Staw - to zbiornik wody słodkiej o stosunkowo dużej strefie przybrzeżnej – liforal a małych lub w ogóle nie wykształconych strefach otwartej wody – pelagial i głębinowej - profundal. Głębokość wody w stawie rzadko przekracza 2 metry, dlatego nie można zaobserwować wyraźnego podziału poszczególnych stref.
W wodzie głównymi czynnikami ograniczającymi życie roślin i zwierząt są światło, stężenie rozpuszczonego w wodzie tlenu i soli mineralnych, światło pełni rolę najważniejszego czynnika strukturotwórczego, przenika w głąb wody, ulega stopniowemu pochłanianiu wraz ze wzrostem głębokości i z tego względu rośliny muszą pozostawać w warstwach powierzchniowych, wzbogacając wodę w tlen. Zdolność pochłaniania przez wodę tlenu zależy od temperatury. Zimna woda zawiera wiece] tlenu niż woda ciepła. Wodne rośliny wyższe i glony podobnie jak wszystkie Inne do procesu fotosyntezy potrzebują dwutlenku węgla, który wykorzystują w produkcji związków organicznych. Dwutlenek węgla powstaje w wyniku oddychania organizmów i woda może pochłaniać go w bardzo dużych ilościach i rozpuszczając się w wodzie tworzy kwas węglowy.
Bujna roślinność prowadzi do nagromadzenia się na dnie stawu grubych warstw obumarłych i butwiejących części roślin. Na skutek wysokich temperatur w dolnych warstwach wody rozkładają się one szybko pod wpływem bakterii i grzybów. Końcowe związki rozkładu roślin pochłania muł denny, który jest prawdziwym magazynem składników odżywczych stawu. Rozpiętość temperatur latem w stawie między powierzchnią a dnem wynosi najwyżej 10°C. Staw, którego stosunkowo mała masa wody łatwo osiąga temperaturę zbliżoną do temperatury powietrza, ochładza się każdej zimnej letniej nocy. Ochładza się aż do dna, a cała masa wody w stawie ulega przewarstwieniu. Cyrkulacje częściowe, sięgają tym głębiej im płytszy jest staw i zachodzą prawie codziennie. Wraz z wodą przewarstwiają się rozpuszczone w niej substancje, z których dwutlenek węgla i składniki pokarmowe mają duże znaczenie dla życia roślin. Procesy te umożliwiają często nagłe pojawienie się planktonu roślinnego l prowadzą do „zakwitania wody1, a staw może się zazielenić nawet w ciągu jednej nocy. W pogodne, mroźne dni wczesną wiosną najwyższą temperaturę osiąga woda stawu we wczesnych godzinach popołudniowych, zwłaszcza przy brzegach północnych, które są wystawione na nasłonecznienie od strony południowej. Woda nad ciemnym gruntem, takim jak czarna ziemia lub gnijące, czarnobrunatne liście, silniej się nagrzewa niż nad jasnym piaskiem. Wysokie temperatury przy brzegu stawu wolnym od lodu mają ogromne znaczenie dla życia roślin i zwierząt. Rośliny wodne i przybrzeżne wypuszczają wtedy pierwsze nowe pędy, a cała fauna płynie ku brzegom. Mieszkańcy stawów są zwierzętami wody cichej i spokojnej. Znoszą duże wahania temperatury i zmiany zawartości tlenu w wodzie.
Strefa płytkich wód wzdłuż stawu to litoral, który jest najbardziej produktywny i występuje tu najintensywniejsza fotosynteza. Dzieje się tak, ponieważ litoral graniczy z lądem, z którego dopływają do stawu substancje mineralne przyśpieszające wzrost roślin i glonów. W litoralu występują dwie zasadnicze grupy producentów: rośliny zakorzenione, z których większość należy do nasiennych i plankton roślinny, w skład którego wchodzą zielenice i prokariotyczne sinice. Niekiedy istotną rolę spełniają rzęsowate, nie przytwierdzone do dna rośliny nasienne, a w niektórych stawach mogą one tworzyć prawie jednolitą warstwę na powierzchni i nie dopuszczać, przez zacienienie, do rozwoju innych roślin. Mała głębokość stawów umożliwia życie ogromnej liczbie gatunków zwierząt. Zdecydowanie największą obfitością gatunków cechują się w wodach słodkich owady. Adaptacje do wodnego trybu życia mogą obejmować jedno stadium rozwojowe, dwa albo wszystkie. Na przykład larwy jętek jednodniówek mogą w razie potrzeby żyć całe lata w wodzie, by wreszcie pewnego dnia wyjść z wody i przybrać postać dorosłego owada, którego jedyna czynność życiowa polega na rozmnażaniu. Bywa też odwrotnie: okresy życia w wodzie, jak to się dzieje w przypadku niektórych komarów mogą być stosunkowo krótkie. Wysoko rozwinięte chrząszcze wodne korzystają z przestrzeni atmosferycznej właściwie tylko do pobierania powietrza i do lotu w poszukiwaniu kolejnego akwenu, a polują i zdobywają pokarm pod wodą. Owady odniosły sukces w zasiedlaniu zbiorników słodkowodnych, ponieważ ich szkielet zewnętrzny, pancerz zbudowany z chityny ma warstwę ochronną utworzoną z wosku. Zapobiega ona wnikaniu wody do ciała, w którym stężenie soli jest wyższe niż w wodzie słodkiej.
Skład gatunkowy organizmów odzwierciedla warunki życiowe wody. Na podstawie występujących gatunków i ich liczebności oparta została biologiczna analiza wód, która umożliwia ustalenie stopnia zanieczyszczenia substancjami organicznymi. Czynnikami decydującymi o występowaniu lub braku określonych gatunków są mniejsze lub większe niedobory tlenu oraz substancje trujące powstające w procesach rozkładu: amoniak, siarkowodór, niektóre kwasy organiczne i inne. Bujna roślinność, ze względu na korzystne warunki świetlne i temperaturę, bardzo szybko zużywa rozpuszczone w wodzie składniki pokarmowe i po obumarciu odprowadza je z powrotem do mułu. W czasie jesiennego rozkładu roślin na dnie stawu i strefy przybrzeżnej w mule dennym powstają duże ilości amoniaku, a równocześnie produkcja tlenu przez rośliny spada do najniższego poziomu w roku. Do biologicznej analizy wód opracowano system saprobiontowy, dzięki któremu można ocenić wyłącznie zanieczyszczenie wody substancjami organicznymi i zawartość tlenu w wodzie. Saprobionty to organizmy żyjące w rozkładających się szczątkach lub wodach zawierających substancje organiczne. W systemie saprobiontowym podzielono organizmy słodkowodne według ich tolerancji na zanieczyszczenia wód rozkładającymi się substancjami, np.: rureczniki należące do pierścienic przerabiają materiał organiczny w ubogich w tlen, głębokich strefach żyznych wód. Czerwony barwnik ich krwi, bardzo zbliżony jest do ludzkiej hemoglobiny, chłonie tlen z wody nawet wtedy, gdy jest go bardzo mało. Wyspecjalizowane gatunki z grupy larw ochotek o czerwonej barwie zajmują się wykorzystaniem substancji organicznych w zanieczyszczonych zbiornikach wodnych. Larwy te podobnie jak rureczniki mają czerwony barwnik, dzięki któremu mogą wykorzystywać nawet niewielkie ilości tlenu. Bardzo wrażliwe na zanieczyszczenia są organizmy filtrujące. Należą do nich małże, a także larwy chruścików, które żyją pod wodą w domkach zbudowanych z ziaren piasku, kawałków roślin albo maleńkich muszelek.
W stawie zanieczyszczenia organiczne podlegają procesom gnilnym i ulegają mineralizacji czyli rozkładają się na proste związki chemiczne. Jest to zjawisko tzw. samooczyszczania się wód związane z działalnością mikroorganizmów wodnych, które wykorzystują doprowadzane do wód substancje organiczne jako źródło energii. Powstające w wyniku rozkładu związki mineralne są wykorzystywane przez rośliny zielone, zaś rozmnażająca się flora bakteryjna przez drobne organizmy cudzożywne, dla których stanowi ona źródło pokarmu. Drobne szczątki obumarłych roślin i zwierząt, unoszące się w wodzie w postaci zawiesiny mogą być zjadane przez organizmy planktonowe żyjące w toni wodnej, a także przez bentos-organizmy zamieszkujące dno zbiornika wodnego.
Życie niewielkich stawów jest bardzo interesujące, zachodzą w nich skomplikowane procesy biologiczne, chemiczne i fizyczne, dzięki którym możemy poznać zmiany cyklów życiowych i ich nieprawidłowości wywołane ingerencją człowieka. Obserwujmy stawy i ich maleńkich mieszkańców, dają nam ważne sygnały i ostrzegają przed katastrofą.
Merytorycznie opracowali: Anna Komorowska, Piotr Burzyński
Sfinansowane ze środków Wojewódzkiego Funduszu Ochrony środowiska i Gospodarki Wodnej w Łodzi