LAGO
LAGO (fr. lac; sp. lago; ted. See; ingl. lake)
Il nome di laghi è propriamente usato per designare le masse acquee stazionanti nelle grandi depressioni del suolo, senza diretta comunicazione col mare; ma talora anche per indicare larghi bacini di espansione fluviale, ovvero conche in comunicazione col mare. I bacini lacustri di minima estensione o profondità sono chiamati stagni, paludi, fosse, ecc.
La limnologia, scienza dei laghi, è molto affine, per la natura dei fenomeni considerati e per i metodi di studio, all'oceanografia, scienza del mare. I fenomeni limnologici ottici, termici, acustici, meccanici, sono tuttavia generalmente alquanto più semplici dei corrispondenti fenomeni marini, e ciò sia per il limitato sviluppo che nei laghi possono assumere i moti ondosi, le correnti e le maree, sia per la diversa costituzione chimica delle acque (v. limnologia).
Caratteri morfologici. - Le depressioni lacustri interrompono la continuità dei pendii e rappresentano una condizione anormale nell'evoluzione idrografica continentale. I laghi sono perciò forme transitorie, destinate a sparire a scadenza più o meno geologicamente remota. I laghi sono distribuiti a tutte le latitudini e in tutte le regioni, qualunque possano essere l'altitudine e il clima. Hanno tuttavia sviluppo e frequenza maggiori nei climi umidi, nelle regioni montuose, a latitudini elevate e soprattutto nelle aree già ricoperte da antichi ghiacciai.
Rispetto al continente un lago si trova in condizione analoga a quella di un'isola rispetto all'oceano; per tale ragione ogni lago presenta aspetti fisici e biologici di tipo particolare. Tuttavia alcuni caratteri sono comuni a tutti i laghi, per quanto essi si manifestino in forme assai diverse nelle successive età dell'evoluzione del bacino lacustre. Ogni lago ha un apparato costiero, modellato dalle acque, con forme che dipendono dalle variazioni di livello, dai moti ondosi, dalla natura delle rocce, dalle condizioni geologiche e topografiche, dall'estensione e dalla profondità del lago, dalle condizioni meteorologiche, ecc. La nomenclatura delle forme costiere è analoga a quella delle forme marine, per quanto siano in uso anche nomi speciali, derivati talora da voci locali. Tutti i laghi poi, come il mare, hanno in profondità un rilievo uniforme, o tendente all'uniformità, e ciò per effetto dei sedimenti.
I laghi sono alimentati da precipitazioni atmosferiche e da afflussi di acqua dal circostante bacino idrografico (fiumi, ruscelli, sorgenti, ecc.). Se i laghi posseggono un emissario, sono detti aperti; e in tal caso le variazioni annue di livello sono contenute entro ristretti limiti. Se manca un emissario, i laghi sono detti chiusi; lo scarico delle acque avviene allora per evaporazione e per filtrazione; le variazioni di livello possono assumere proporzioni assai più grandi, in dipendenza delle condizioni climatiche della regione. Quest'ultimo tipo di laghi s'incontra comunemente nelle aree steppiche e desertiche; mancando un deflusso regolare, il sale portato dalle acque fluenti si accumula gradualmente e il lago diventa salato; la natura dei terreni e dei giacimenti eventuali della regione possono determinare una salsedine elevata, con sali aventi proporzioni molto diverse rispetto a quelle usuali del mare. I laghi provvisti di emissario sono invece generalmente ad acque dolci.
Il fondo lacustre può essere più depresso del livello marino; si dice allora che, il lago si trova in una criptodepressione. Nei climi temperati tutte le criptodepressioni sono ricolme di acqua; nei climi aridi esse possono invece essere asciutte, almeno temporaneamente. Sono criptodepressioni le conche dei maggiori nostri laghi subalpini: Lago Maggiore, di Lugano, di Como, d'Iseo, di Garda. Le criptodepressioni possono avere origine assai varia e in genere non corrispondono affatto a bacini già occupati dal mare, come un tempo si era ammesso per i nostri laghi subalpini. Taluni laghi sono criptodepressi tanto che lo stesso livello superiore delle acque trovasi sotto il livello marino. Basti ricordare il Mar Caspio, il Lago di Tiberiade, il Mar Morto, che hanno livelli a quote rispettivamente di m. 26, 206, 392 sotto il livello del mare.
V. tavv. XLI-XLVI.
Origine e classificazione. - I laghi traggono origine da accumuli di acqua in depressioni, conche, fosse, determinate da fattori accidentali, quali sono gli sbarramenti per frane o le depressioni originate da movimenti tettonici, ovvero da condizioni che sono normali per la regione (vulcanica, costiera, glaciale, carsica, ecc.).
Le classificazioni dei laghi tentate finora sono molto disparate, a causa dei diversi criterî ai quali esse sono informate. Il criterio genetico (origine della cavità che ne accoglie le acque) è quello che negli ultimi anni ha avuto la maggiore importanza, tanto da essere stato spesso preposto a tutti gli altri; giova notare, peraltro, che non sempre è possibile classificare un lago in base al criterio genetico, poiché non sempre si possono stabilire i rapporti che la cavità lacustre ha con la regione circostante, tanto più che la genesi di moltissime cavità è piuttosto complessa. E stata pure adottata una classificazione biologica dei laghi, di cui si parla alla voce: limnologia.
Su criterî genetici si basa sostanzialmente la classificazione proposta di recente da L. W. Collet (Les lacs, Parigi 1925), che sembra una delle più soddisfacenti e che qui seguiremo nelle sue linee essenziali, distinguendo cinque principali categorie di laghi: a) laghi di origine tettonica; b) laghi di escavazione glaciale; c) laghi di sbarramento; d) laghi di cratere; e) laghi carsici. A queste categorie principali se ne potrebbero aggiungere altre due molto meno importanti: quella dei piccoli laghi che si trovano talvolta sulla superficie dei ghiacciai, e quella dei laghi dovuti a depressioni che tagliano una falda acquifera, i quali s'incontrano nelle formazioni fluviali o fluvio-glaciali sovrapposte a terreni impermeabili, o in territorî desertici, là dove le dune poggiano su strati impermeabili.
I laghi di origine tettonica, o intermontani, sono dovuti alle forze alle quali si attribuisce il sollevamento e il piegamento delle montagne; tali sono, ad esempio, il Bajkal (Siberia), varî grandi laghi dell'Africa orientale (Tanganica, Niassa, ecc.), il Mar Morto (Palestina), ecc. Essi hanno forma e profondità che variano moltissimo, e ciò dipende dalla varia natura dei movimenti tettonici che originarono la cavità (sollevamenti, affondamenti, ecc.), nonché dalle condizioni superficiali della regione precedentemente ai movimenti.
I laghi di escavazione glaciale comprendono i piccoli laghi di circo, che si contano a centinaia sulle Alpi e sono frequenti in tutti i rilievi montuosi che furono soggetti alla grande glaciazione quaternaria; i laghi scavati dai ghiacciai che occupavano valli fino allo sbocco in pianura, come i grandi laghi subalpini, nella genesi dei quali entra però anche lo sbarramento morenico; e infine i numerosissimi laghi che occupano conche scavate in territorî che nell'epoca glaciale furono sepolti per intero sotto una spessa coltre di ghiaccio (Finlandia, Svezia, Prussia, Canada).
Nei laghi di sbarramento. lo sbarramento che determina l'accumularsi delle acque in una valle in modo da formare un lago può essere dovuto a una frana (Lago di Alleghe, di Scanno), a un ghiacciaio (Lago di Märjelen, chiuso da una parete del ghiacciaio di Aletsch), a una morena laterale o frontale di un ghiacciaio, ad alluvioni fluviali, a depositi marini (laghi costieri di Varano e di Lesina nel Gargano, stagni della costa francese mediterranea), a dune marittime o continentali, a una colata lavica (Lago d'Aydat, nella catena dei Puys, Francia) e così via.
I laghi di cratere occupano dei crateri (laghi di Albano e di Nemi. Lago di Averno nei Campi Flegrei, Crater Lake nell'Oregon) o delle conche comprese tra varî rilievi vulcanici (laghi intervulcanici di Bolsena, di Bracciano, ecc.) o anche dei necks (laghi noti col nome di Maare).
I laghi carsici occupano cavità (doline e polje) dovute, almeno in parte, all'azione dissolvente delle acque sui calcari e sono caratteristici per l'emissario sotterraneo e, in qualche caso, per la periodicità. Sono laghi carsici quelli del Matese, di Canterno, di Doberdò, di Circonio.
Tra le numerose altre classificazioni dei laghi si ricorderanno quelle proposte da W. M. Davis (On the classification of the lake basins, in Proc. Boston Soc. Nat. Hist., 1882), da F. von Richthofen (Führer für Forschungreisende, Berlino 1886), da A. Penck (Morphologie der Erdoberfläche, Stoccarda 1894), da I. C. Russel (Lakes of North America, Boston 1895), da O. Marinelli (in Atti del II Congresso Geografico italiano, Roma 1895), da A. Supan (Grundzüge der physischen Erdkunde, Lipsia 1896), da W. Ule (Der Würmsee in Oberbayern, in Wiss. Veröff. Ver. f. Erdk. in Leipzig, 1901), da E. De Martonne (Traité de Géographie physique, Parigi 1909), ecc.
Evoluzione dei laghi. - Si suol dire che un lago è stabile quando il bilancio annuo delle acque derivate da afflussi (precipitazioni, immissarî, sorgenti) è in pareggio con la massa d'acqua perduta (evaporazione, emissarî, filtrazione). Ma dal punto di vista geologico non si può parlare di stabilità dei laghi. Nelle regioni a clima umido due fattori tendono a ridurre gradualmente la massa acquea del bacino e a far scomparire il lago: la sedimentazione e l'erosione degli emissarî. Nelle zone aride si aggiunge l'azione eolica che tende a colmare il bacino con le sabbie, e la forte evaporazione, compensata solo parzialmente dalle precipitazioni e dagli afflussi. In ogni caso quindi il lago è soggetto a variazioni secolari, le quali in un primo tempo rappresentano un aumento del lago (laghi giovani), poi sono piccole o irregolari (laghi maturi) e infine corrispondono nettamente a una graduale diminuzione, che prelude alla trasformazione del lago in palude, o torbiera, e infine alla morte di esso (laghi vecchi, con apparati costieri emersi e obliterati, con parziali interramenti, con secolari diminuzioni di livello e di deflusso, ecc.).
I laghi hanno quindi, geologicamente parlando, un limitatissimo ciclo di vita. La genesi dei laghi attualmente attivi va ricercata in epoche recenti, dal Quaternario in poi. I laghi delle regioni desertiche e steppiche hanno vita particolarmente precaria, parossistica, con grandi mutazioni e migrazioni di sede. Vita più regolare e duratura hanno i laghi dei climi umidi e freddi, specie se dotati di emissario. Le criptodepressioni, come è chiaro, hanno carattere di massima persistenza. Molte conche, ora asciutte, sono note come sedi di antichi laghi; il riconoscimento è reso agevole dalla natura dei sedimenti, dall'esistenza di terrazzi già costieri, dalla morfologia generale, dalla natura dei fossili e dei materiali ricavati con trivellazioni.
regime idraulico dei laghi. - È retto dal canone fondamentale detto di Lombardini, per quanto di conoscenza e di applicazione più remota, a norma del quale: "per un dato tempo la quantità d'acqua affluente (afflusso A) è uguale a quella defluente (deflusso D) più o meno quella di cui si è aumentato o diminuito il lago (variazione di invaso, ΔΙ)". Tale canone presuppone naturalmente che s'intenda per afflusso quella parte delle precipitazioni sullo specchio liquido e del contributo degl'immissarî, che effettivamente determina variazioni nel livello: cioè l'aflusso effettivo, diminuito del volume sottratto dalla evaporazione dallo specchio medesimo.
Posto ΔΙ = S.Δh, con S superficie media del lago per l'escursione Δh, esso dà luogo alla relazione:
che si riduce a:
se si pone
L'afflusso A dipende dalle precipitazioni sul lago e, più o meno direttamente, da quelle sul bacino imbrifero: influiscono in effetto su A l'estensione delle aree glaciali, la costituzione geologica e morfologica del bacino di alimentazione, l'estensione della parte di questo coperta da bosco, ecc.: dal rapporto fra l'area del lago e quella del bacino dipende l'importanza relativa maggiore o minore delle precipitazioni sullo specchio liquido e dell'evaporazione da esso.
Il deflusso D nei laghi naturali non regolati, con solo emissario superficiale, è funzione unicamente del livello h del lago (sopra un opportuno piano di riferimento).
Il canone detto di Lombardini viene a stabilire un legame funzionale fra afflussi al lago, deflussi dall'emissario e vicende dei livelli. L'indagine di questo legame funzionale forma oggetto di un fondamentale studio di G. Fantoli il quale ha portato a precisare, anche nei riguardi quantitativi, l'azione regolatrice dei laghi, la quale si traduce in un' attenuazione delle piene di deflusso (dell'emissario) in confronto di quelle di afflusso (degl'immissarî), e in un ritardo dei colmi delle prime rispetto a quelli delle seconde.
A parità di altre condizioni, l'azione regolatrice è tanto più sentita quanto più ampia è la superficie del lago e quanto più rapida è la piena. Ammesso poi che, come generalmente si verifica, almeno approssimativamente, le portate di deflusso (q = dD/dt), siano rappresentabili con una funzione lineare dell'altezza h del tipo q = α + βh, l'attenuazione e il ritardo dipendono unicamente dal rapporto β/S e sono tanto maggiori quanto più β/S è piccolo.
Nei laghi regolati, le portate di deflusso non dipendono, almeno in certe epoche, unicamente dal livello del lago: perché a mezzo delle opere di regolazione, disposte all'incile dell'emissario, si provvede artificialmente a disciplinarle in modo da soddisfare a particolari esigenze tecniche. Di regola la regolazione artificiale è diretta a prevenire, o contenere le esondazioni del lago o dell'emissario nei periodi di piena, e a graduare le erogazioni nei periodi di magra, in maniera da consentire una conveniente utilizzazione (per forza motrice, irrigazione, ecc.) delle acque invasate nel lago.
Nei laghi artificiali, il regime delle erogazioni viene subordinato, nei limiti del possibile, alle esigenze degl'impianti (per forza motrice, irrigazione, ecc.) che il lago alimenta: nel corso d'acqua sbarrato, subito a valle dell'opera di sbarramento scorrono unicamente le portate di piena che il lago non è in grado di invasare o quelle esuberanti, e che vengono versate dagli organi di scarico.
Nei laghi naturali non regolati, e anche in gran parte di quelli regolati, le vicende dei livelli sono in ogni modo connesse essenzialmente con le condizioni climatiche generali della regione che alimenta il lago. Ciò si riconosce in particolare nelle vicende dei livelli dei grandi laghi subalpini, che ricadono tutti in zone a regime pluviometrico del tipo sublitoraneo alpino; i colmi cadono infatti con maggiore frequenza alla fine della stagione primaverile e nell'autunno, mentre la condizione di massimo svaso si presenta di regola alla fine della stagione invernale, tra febbraio e aprile. La massima escursione osservata dei livelli lacuali sale oltre i 7 metri per il Lago Maggiore, supera di poco i 2 metri nel Garda.
Il livello dei laghi può variare, oltre che per uno squilibrio fra afflussi e deflussi, per fenomeni di carattere oscillatorio. Questi sono di due tipi: onde di oscillazione vere e proprie e sesse (v. più avanti, p. 375).
Per la regolazione, lo sfruttamento, ecc., v. elettrica, energia; serbatoî.
Salinità. - Come si è già osservato, la salinità dei laghi è rappresentata da cifre estremamente variabili, a seconda che si tratti di laghi aperti, con acque dolci, ovvero di laghi chiusi, con acque salse o amare.
Le acque del Lago di Ginevra dànno un residuo salino di g. 0,177 su 1000 di acqua; valori analoghi si hanno per gli ordinarî laghi con acqua dolce. Nei laghi di tipo marino, come l'Aral e il Caspio, la salinità attuale raggiunge da 11 a 13 g. per mille. I laghi salati ora solcati dal canale di Suez (Timsah, Grande e Piccolo Lago Amaro) hanno salinità variabile, che si eleva da 50 e oltre 60 per mille. Nel Mar Morto le acque di superficie hanno oltre 221 g. di sale per mille grammi di acqua; e valori maggiori a profondità crescenti. Si raggiungono 223 g. su 1000 di acqua nel Lago d'Urmia; 238 nel Gran Lago Salato degli Stati Uniti; 285 nel Karabugaz, insenatura costiera del Caspio. Nelle acque marine il sale è soprattutto costituito di cloruro di sodio; altri sali, come il cloruro di potassio, i solfati e i carbonati di calcio, di sodio, di magnesio, ecc., sono presenti in piccole tracce. Non così avviene nei laghi salati e amari, ove i componenti, che per il mare sono secondarî, possono invece avere assoluta prevalenza, così da conferire alle acque caratteri fisici e chimici del tutto speciali.
Temperatura. - La temperatura delle acque lacustri e marine dipende da un complesso di fattori. Il diretto irraggiamento del sole; la radiazione delle acque; il contatto con l'aria e le condizioni climatiche locali; i movimenti delle acque; la conduzione termica interna; la torbidità mutevole delle acque; le condizioni topografiche locali, ecc.
La mancanza di apprezzabile salinità, nei laghi ad acqua dolce, e il limitato sviluppo delle correnti consentono ai laghi di raggiungere forme di distribuzione termica alquanto più semplici di quelle marine. La densità massima si ha verso 4° nelle acque dolci, e a temperature minori nelle acque salse. In condizione di equilibrio le acque si stratificano con densità crescenti verso il fondo; e quindi con temperature decrescenti verso un minimo di 4° nei laghi (detti tropicali dal Forel), la cui temperatura è sempre maggiore di 4°; con temperatura crescente verso un massimo di 4° nei laghi (polari), ove la temperatura è sempre minore di 4°. I laghi che hanno temperature ora maggiori e ora minori di 4° (temperati), assumono la stratificazione del tipo equatoriale nella stagione calda, e del tipo polare in quella fredda. Quando si ha stratificazione di tipo polare l'acqua superficiale può agghiacciare, se le temperature esterne sono sufficientemente basse per lungo intervallo di tempo; condizione che si verifica solo ad alte latitudini e altitudini per i grandi laghi, mentre è normale anche in climi temperati per i bacini di piccole dimensioni.
Nei laghi di tipo tropicale, come sono i nostri grandi laghi subalpini, le vicende stagionali influiscono sulle temperature interne del lago sino a una profondità non superiore a circa 100-150 m. Tale zona è detta strato a temperatura variabile. Inferiormente la temperatura è prossimamente stazionaria, o soggetta solo a piccole lente variazioni indipendenti dal ciclo termico annuo. Nel Lago di Como, ad esempio, la temperatura, in profondità, nel corso dell'anno, si mantiene quasi stazionaria attorno al valore di circa 60,5; da anno ad anno può presentare qualche decimo di grado in più o in meno, rispetto al valore indicato.
Lo strato a temperatura variabile risente le variazioni diurne della temperatura esterna solo in una sottile coltre superficiale.
Per avere idea del regime termico di un lago facciamo astrazione dalle eventuali cause perturbatrici (onde e correnti destate dal vento o da altre cause), le quali agiscono per lo più in un limitato strato prossimo alla superficie: e consideriamo lo sviluppo dei fenomeni in laghi di tipo tropicale, a partire dalla stagione in cui tutto lo strato a temperatura variabile si trova in condizioni prossimamente omotermiche. Tale condizione, alle nostre latitudini, si presenta verso la fine dell'inverno, in febbraio-marzo. Dopo tale epoca la temperatura media dell'aria comincia a superare quella dell'acqua; in tutto lo strato a temperatura variabile prende allora inizio la fase del riscaldamento annuo, per azione diretta delle radiazioni solari, a cui si aggiunge, come fattore secondario, la trasmissione termica per conduzione degli strati alti, più rapidamente riscaldati, verso quelli inferiori, via via più freddi. A differenza dell'aria, che assorbe maggiormente le radiazioni di minore lunghezza d'onda, l'acqua assorbe fortemente le radiazioni ultrarosse e rosse, e in misura decrescente quelle meno lunghe, dotate di minore potere termico. Il riscaldamento interno, per effetto dell'energia solare, è perciò massimo nei primi strati superficiali e rapidamente minore a quote crescenti verso il basso. Si stabilisce così una stratificazione termica decrescente, la quale varia col progredire della fase del riscaldamento secondo leggi che la teoria può prevedere con qualche approssimazione e l'osservazione può precisare sito per sito.
Il calore assorbito nel primo strato superficiale è in massima parte perduto nell'evaporazione dell'acqua e negli scambî termici con l'atmosfera. Anche negli strati aventi distanza di pochi metri dalla superficie, il calore ricevuto, invece di contribuire a un effettivo aumento della temperatura, per azione di moti convettivi e di rimescolamenti contribuisce ancora, in larga misura, a compensare le perdite ora indicate. Solo a partire da una quota di circa 10-12 m. la quasi totalità dell'energia solare assorbita durante la fase del riscaldamento contribuisce ad aumento di temperatura in sito; l'escursione termica tra il minimo e il massimo annuo corrisponde prossimamente al numero di piccole calorie assorbite nella fase del riscaldamento.
I massimi termici annui sono raggiunti, in superficie, poco dopo l'epoca delle massime temperature giornaliere estive. Quando il raffreddamento superficiale non risulti più compensato dal riscaldamento solare, le acque fredde si affondano, si rimescolano e prende origine così uno strato superficiale a temperatura uniforme. Col progredire del raffreddamento i moti convettivi si estendono a zone via via più profonde; lo strato omotermo aumenta cioè di spessore di pari passo con le diminuzioni della temperatura uniforme che lo distingue. Tutta la massa acquea risulta allora divisa in due grandi compartimenti; uno superiore, a temperatura uniforme ed elevata; uno sottostante, con temperature minori, decrescenti verso il basso. Lo strato acqueo che separa i due compartimenti è caratterizzato da una temperatura decrescente rapidamente e bruscamente: è detto strato di salto (Sprungschicht). Lo strato omotermo e il sottostante strato di salto si affondano gradualmente in autunno e in inverno; come risultato finale tutto lo strato a temperatura variabile assume una condizione di omotermia. In tale passaggio i forti gradienti dello strato di salto si attenuano sino ad annullarsi.
Le epoche dei massimi termici, a quote crescenti in basso, risultano spostate verso l'autunno e l'inverno; le stagioni subacquee sono perciò profondamente diverse da quelle aeree e superficiali; ciò ha importanza di prim'ordine nel campo della biologia. Le curve figuranti l'andamento termico sono prossimamente sinusoidali in superficie; sono invece asimmetriche nelle acque interne; il ramo ascendente ha un pendio lieve e si protrae per lungo intervallo; il ramo di discesa è breve e ripido, tanto più quanto più profondo è lo strato considerato. Verso la parte inferiore dello strato a temperatura variabile tutte le curve termiche raggiungono quasi simultaneamente il minimo annuo, che corrisponde alla temperatura nella condizione dell'omotermia invernale.
A titolo di esempio riferiamo alcuni grafici sulle temperature osservate nel Lago di Como. Le fluttuazioni secondarie estive, che perturbano le curve termiche del Lago di Como e di altri bacini lacustri, sono probabilmente dovute ad afflussi subacquei e temporanei di acque fredde.
Trasparenza e colorazione. - L'acqua, anche se limpida, non è del tutto trasparente, e i raggi luminosi sono da essa arrestati relativamente presto. La trasparenza ottica delle acque dei laghi, misurata dal limite di visibilità, varia moltissimo da un lago all'altro e, nello stesso lago, da una zona all'altra e a seconda delle stagioni: d'inverno, di solito, le acque sono più fredde e più limpide, e quindi il limite di visibilità è maggiore che d'estate. D'estate l'acqua più calda assorbe di più la luce e inoltre contiene maggior quantità di materie (soprattutto organiche) in sospensione. Nel Lago di Ginevra il limite di visibilità è di m. 15,50 nel gennaio, e di m. 6,80 nel luglio; nel Lago di Costanza è rispettivamente di m. 6,60 e di m. 4,30. Il limite di visibilità viene misurato comunemente determinando la profondità alla quale diventa invisibile un disco bianco di largo diametro (metodo Secchi).
La trasparenza attinica, misurata dal limite di oscurità assoluta, oltre il quale una sostanza sensibile ai raggi attinici dello spettro non è più impressionata, viene misurata di solito mediante sistemi fotometrici. Il Forel, adoperando carta albuminata fotografica al cloruro d'argento, trovò nel Lago di Ginevra il limite di oscurità assoluta a 100 m. nel marzo, a 45 m. nel luglio. Coi più sensibili mezzi attuali, tali limiti sono di gran lunga aumentati.
L'acqua dei laghi può avere colorazione azzurra, verde, gialla o bruna; com'è noto, l'acqua pura in massa è azzurra; le colorazioni verdi, gialle o brune sono un'alterazione del colore proprio dell'acqua, cioè dell'azzurro. Le cause di questa variazione possono essere d'ordine fisico (diffrazione della luce su particelle in sospensione) o d'ordine chimico (dissoluzione di composti ferrosi, umici, ecc.), prescindendo dall'azione degli organismi. La colorazione dell'acqua dei laghi viene determinata comunemente mediante scale colorimetriche, tra le quali la più nota è quella proposta dal Forel e completata, per le colorazioni brune, dall'Ule.
Movimenti dei laghi. - Sesse. - Le acque dei laghi subiscono moti ondosi, scorrimenti orizzontali e moti convettivi dovuti ad azione del vento, a variazioni di temperatura o di densità, a rapide alterazioni nella distribuzione della pressione atmosferica, ecc. I moti di marea sono percettibili solo nei bacini di maggiore estensione. In generale i moti lacustri hanno sviluppo e importanza molto minore che non gli analoghi fenomeni marini; si osservano correnti di notevole velocità, dotate di qualche persistenza, solo nei bacini di rilevante ampiezza.
Il fattore che assume spesso primaria importanza nei moti delle acque lacustri è il vento. Sotto l'azione di questo fattore, oltre ai moti ondosi propriamente detti, si formano scorrimenti orizzontali che portano le acque degli strati superiori verso la sponda sottovento, ove si forma una sopraelevazione di livello; le acque degli strati inferiori si muovono in opposta direzione, formando una controcorrente di compensazione. Analoga azione può essere esercitata da differenti pressioni atmosferiche sulle aree di uno stesso lago.
Uno dei fenomeni dinamici di maggiore interesse nei laghi, per quanto solo eccezionalmente assuma sviluppo così cospicuo da risultare evidente senza l'uso di strumenti, è quello delle sesse (seiches in fr., sp., ted. e ingl.). Col nome di sesse sono designate oscillazioni stazionarie della massa del lago, analoghe a quelle che possono venire provocate facilmente in un piccolo recipiente pieno di acqua quando vi si provochi un rapido dislivello. L'acqua si eleva in una parte del bacino, mentre contemporaneamente si deprime nell'altra parte; poi il moto s'inverte, come in una bilancia. Le singole particelle acquee percorrono orbite simili, ma diversamente orientate e ampie, con identità di periodo. Lungo la linea che separa il bacino ove le particelle sono in fase di salita, da quello ove sono invece in fase di discesa, il moto verticale è nullo, mentre è massimo quello orizzontale; agli estremi del bacino sono massimi i moti verticali e nulli quelli orizzontali. In generale questi moti sono orientati secondo la linea di valle del massimo allungamento del bacino; ma possono anche avvenire in senso trasversale. Il periodo delle sesse, ossia il tempo impiegato dall'acqua nel compiere un intera oscillazione, dipende dall'estensione e dalla forma del lago; può variare da pochi secondi, a minuti, a ore (15 ore nel Lago Erie, lungo 396 km.; 73 minuti nel Lago di Ginevra, lungo 72 km.; 43 minuti nel Lago di Garda, lungo 51,5 km., ecc.).
Per analogia con le oscillazioni delle corde vibranti, sono chiamate nodi le zone ove il moto verticale è nullo, e ventri quelle ove il moto stesso è massimo. In uno stesso lago si possono avere sesse con uno, due, tre, ecc., nodi e quindi due, tre, quattro, ecc., ventri. Sesse con diverso numero di nodi possono sussistere simultaneamente; il moto risultante è molto complesso, ma può tuttavia essere analizzato con precisione nei moti semplici componenti, coi metodi dell'analisi periodale.
Sesse, analoghe a quelle lacustri, sono generate anche in golfi e mari parzialmente chiusi, come l'Adriatico.
Le cause da cui derivano le sesse sembrano di ordine puramente atmosferico: vento e variazione di pressione. Entrambi questi fattori producono alterazioni, nella superficie di livello, che tendono a scomparire cessando la causa perturbatrice; se tale cessazione avviene in modo brusco, l'acqua non si arresta nella posizione normale di equilibrio, ma assume, per inerzia, un moto oscillatorio, simile a quello pendolare, costituente appunto il fenomeno delle sesse.
Se nel bacino acqueo è ben sviluppato lo strato di salto, tale strato, per influenza del vento, si affonda nell'area sottovento e si eleva in quella opposta; cessato il vento, lo strato tende a portarsi in posizione orizzontale, oscillando come una superficie libera sotto l'azione delle sesse; tale fluttuazione viene riconosciuta con accurate misure termiche ed è designata col nome di sesse termiche.
Il fenomeno delle sesse fu studiato principalmente dai limnologi svizzeri, fra cui va ricordato il grande limnologo ginevrino F. A. Forel. In seguito le sesse furono riconosciute e studiate in molti altri laghi e bacini marini. Il massimo incremento allo sviluppo della teoria delle sesse è dovuto allo scozzese G. Chrystal.
Il vento e il passaggio dei piroscafi determinano moti oscillatorî simili alle sesse, ma aventi periodi assai brevi (da 4 a 45 secondi nel Lago di Ginevra); a essi fu dato dal Forel il nome di vibrazioni. Tali moti non hanno ancora avuto spiegazioni teoriche esaurienti.
Importanza antropica dei laghi. - L'importanza antropica dei laghi è notevolissima; essi hanno sempre esercitato sulle popolazioni un'azione di richiamo, e ciò per varie cause. Le loro sponde, quando soprattutto si tratta di laghi vasti e profondi, godono di un clima più mite di quello delle regioni circostanti, per l'azione mitigatrice esercitata dalla massa d'acqua; le comunicazioni tra una parte e l'altra delle zone rivierasche sono molto facili; la pesca nelle loro acque offre spesso una risorsa economica di prim'ordine; essi poi servono all'uomo, talvolta, come serbatoi di acqua potabile. In tempi recenti molti laghi sono stati utilizzati come serbatoi per ottenere riserve idriche (per scopi agricoli o industriali) che permettano di rimediare alle magre dei corsi d'acqua, aumentandone talvolta la capacità mediante la costruzione di dighe (numerosissimi sono ora, inoltre, i laghi artificiali, ossia creati ex novo). Osservando delle carte di densità della popolazione si può facilmente rilevare come le zone rivierasche dei maggiori laghi subalpini, dei laghi svedesi, del Balaton, dei laghi russi di Ladoga e di Onega, dei maggiori laghi africani, dei Grandi Laghi del San Lorenzo, del Titicaca, ecc., siano notevolmente più popolate delle regioni circostanti: e su esse si sono sviluppati spesso dei centri abitati importantissimi: basterà citare l'esempio delle grandi città sorte sulle rive dei Laghi del San Lorenzo: Chicago, Milwaukee, Detroit, Cleveland, Buffalo, Toronto, che insieme contano oltre 7 milioni e mezzo di abitanti.
Bibl.: Le ricerche limnologiche hanno avuto largo sviluppo, specialmente dopo le classiche ricerche di F. A. Forel nel Lago di Ginevra. Esistono ora monografie relative a molti laghi, dovute a studiosi isolati, a commissioni, a istituti. I singoli gruppi di fenomeni termici, ottici, idrodinamici, ecc., sono ampiamente trattati. Si posseggono atlanti e carte limnimetriche, opere di carattere generale, monografie regionali. Solo per i laghi tropicali e polari le conoscenze sono tuttora molto limitate. Nella seguente bibliografia sono indicate alcune opere classiche: F. A. Forel, Handbuch der Seenkunde. Allgemeine Limnologie, Stoccarda 1901; id., Le Léman, voll. 3, Losanna 1892-1901; G. P. Magrini, Limnologia, Milano 1901; O. von Aufsess, Die physikalischen Eigenschaften der Seen, Brunswick 1905; W. Halbfass, Grundzüge einer vergleichenden Seenkunde, Berlino 1923; H. Bouasse, Houle, rides, seiches et marées, Parigi 1924; L. W. Collet, Les lacs, Parigi 1925; W. Ule, Physiogeographie des Süsswassers, Lipsia e Vienna 1925; J. Proudman e S. F. Grace, Historical Review of dynamical explanations of Tides and Seiches in narrow Seas and Lakes, in Bull. N. 15. Section d'Océanographie, Union géod. e géophisique intern., Venezia 1930; Halbfass, Wüst e Defant, Physik der Hydrosphäre, VII (in corso di pubblicazione) del Handbuch der Geophysik del Gutenberg.
La fauna lacustre. - La fauna lacustre è costituita da tanti cenobî quanti sono i laghi: ogni cenobio comprende abitatori sedentarî, ospiti di passaggio, periodico od occasionale, e talvolta intrusi. L'isolamento cenobitico determina talvolta adattamenti particolari di forme, che d'ordinario hanno vasta distribuzione geografica: esclude certe specie, che pur vi potrebbero prosperare, ma non trovano la via per giungervi; conduce a uno stato di equilibrio biologico tra i diversi gruppi conviventi in società e popolazioni stabilite nelle varie regioni del lago. Tale equilibrio mantiene quasi immutata l'intera fauna lacustre fino a quando non è turbato o dall'invasione d'intrusi, o da un cambiamento naturale del regime delle acque, o dall'opera non sempre provvida dell'uomo. I cenobî possono essere molto diversi a seconda della posizione geografica dei laghi, della loro genesi e costituzione, della loro ampiezza e profondità, della loro altezza sul livello del mare (v. limnologia).
Nei grandi laghi si formano aggruppamenti particolari prevalenti lungo le rive, o sul fondo, o al largo; perciò si possono distinguere: fauna litorale, fauna bentonica, fauna pelagica di superficie o di profondità. Ciascuna di queste faune può presentare elementi caratteristici.
I pesci lacustri richiamano dappertutto la maggiore attenzione per il notevole reddito che possono dare, sebbene talvolta l'importanza economica dei pesci non sia abbastanza considerata. In taluni laghi possono costituire elementi redditizî anche gli uccelli sedentarî o di passo, certi molluschi e crostacei commestibili. Ma questi elementi utili della fauna lacustre non potrebbero vivere e moltiplicarsi se mancassero nelle acque altri esseri minuscoli.
I Protozoi sono sempre presenti e frequenti: in mezzo alla vegetazione di fanerogame prevalgono specie talvolta numerose di Flagellati e Ciliati, distribuiti variamente a seconda della purezza delle acque. Nella regione pelagica compaiono spesso abbondantissimi i cerazî, i peridini, eleganti Eliozoi, e talvolta le codonelle. Sul fondo melmoso, anche in profondità, dominano i Rizopodi con guscio, come Difflugia, Centropyxis, Nebela, Lecquereusia, Arcella, Cyphoderia, ecc.
Tra i Celenterati si trovano spesso le idre, forme cosmopolite fissate alle piante acquatiche, oppure alberetti a polipaio di Cordylophora lacustris. Nei grandi laghi Tanganica e Vittoria non mancano le meduse (Limnocnida tanganyicensis). Lungo le rive è facile incontrare la Spongilla lacustris; nel Lago Bajkal furono scoperte spugne particolari (Baicalospongia) simili alle forme marine.
I Rotiferi, largamente diffusi e abbondanti anche nei piccoli bacini montani come nei laghi grandi delle regioni temperate o tropicali, presentano ampie variazioni ambientali e stagionali. Lungo le rive si trovano specie sedentarie, ma non vi mancano le erranti, che si addentrano anche nella zona pelagica. Formano società costiere le floscularie, allungate, racchiuse in un tubo trasparente, le melicerte a tubo brunastro. Nelle acque libere abbondano rotiferi nudi, come Asplanchna, Thriarthra, Synchaeta, Polyarthra; fra i loricati Notholca, Brachionus, Anuraea, ecc. Forme pelagiche caratteristiche sono Synchaeta pectinata, pescata a differenti profondità nei laghi Maggiore, di Lugano e di Como, e Conochilus unicornis, trovato nei laghi di Lugano e di Como.
I Vermi, molto numerosi, popolano la fanghiglia. Fra i Gastrotrichi il Chaetonotus maximus cosmopolita ed euritermo fu trovato fino alla profondità di 288 m. nel Lago di Lugano. I Nematodi liberi sono riccamente rappresentati dalle rive sino ai maggiori fondali. Il numero delle specie diminuisce con la profondità, ma in complesso pare si tratti sempre di specie litorali che regolarmente o accidentalmente si sono sprofondate. Fra le numerose forme si ricorda l'Alaimus primitivus, trovato nel Lago Maggiore a −90 m., nel Lago di Ginevra a −260 m., specie che vive però anche nella terra umida; la Monohystera vulgaris comune nelle acque tanto dell'Europa quanto dell'Africa, l'Ironus ignavur; il genere Dorylaimus rappresentato da specie e varietà, che sembrano proprie di ciascun lago. Fra gli Oligocheti, accantonati al litorale, troviamo la famiglia dei Naididi, coi generi Aelosoma, Chaetogaster, Opidonais, Nais. Il Tubifex hammoniensis dalle rive discende anche nelle profondità dei laghi svizzeri e insubrici, e il T. velutinus costituisce talvolta una parte cospicua della fauna profonda. Nel Lago di Como la Monti trovò Bythonomus fino a −400 m. Gl'Irudinei si mantengono in superficie, o discendono dove si ammassano Tubifex, Limnaea e Dendrocoelum, che essi appetiscono (Glossiphonia, Helobdella, Herpobdella, ecc.). I Rabdoceli, comuni nei bacini lacustri, dalla regione litorale possono sprofondarsi, diventando però più piccoli, più pallidi, con riduzione o mancanza di occhi. Il Microstomum lineare è cosmopolita, il Mesostoma lingua, frequente nelle Alpi, si spinge sino nell'America Settentrionale. Nei piccoli bacini alpestri, ovvero nei grandi fondali dei maggiori, vivono il Plagiostomum Lemani e l'Otomesostomum auditivum, considerati come residui dell'epoca laciale. I Turbellafî (Tricladi), poveri in numero di specie, sono talvolta presenti in numerosi individui. Caratteristica la Planaria alpina, specie stenoterma, che ama le acque limpide e fredde anche dei laghi ai piedi dei ghiacciai. La Planaria torva, la Planaria potychroa, il Dendrocoelum lacteum, la Polycelis nigra scendono verso le profondità lacustri. I Briozoi lacustri sono esseri minuscoli; la Fredericella sultana si riunisce a una certa profondità in belle colonie arborescenti, simili a muschi, la Plumatella fungosa forma invece colonie compatte, simili a brevi manicotti che avvolgono rami di piante sommerse; il Lophogus cristallinus si sviluppa in colonie di consistenza gelatinosa.
Molto importanti per l'alimentazione di uccelli acquatici e di certi pesci, i Molluschi, per la maggiore parte cosmopoliti, costituiscono una parte preponderante della fauna costiera e di fondo, almeno nelle acque dove non mancano sali di calcio, necessarî alla formazione dei gusci; hanno larga distribuzione ipsometrica e batimetrica, ma variano con le diverse condizioni ambientali; nei grandi fondali presentano riduzioni di volume, colore uniforme, conchiglia fragile, mancanza di strie di accrescimento, semplificazione della cerniera. Molti Molluschi si nutrono di alghe e piante acquatiche e, nei maggiori bacini, si possono sprofondare solo dove possono arrivare avanzi vegetali; altri, che si nutrono di limo, hanno una più ampia area di diffusione verso le profondità. Fra i Molluschi litorali che si arrampicano sui vegetali sommersi ricordiamo planorbi e limnee; sui tappeti di caracee sono soprattutto abbondanti le Anodonte. Ma sul fondo, in mezzo alla melma, si trovano specie del genere Sphaerium e soprattutto pisidî: il P. Foreli vive nei laghi subalpini, il P. Pusillum nel Loch Ness. Nel Lago Niassa si sono trovate melanie fino a −100 m. e nel Tanganica delle Unio a −150 m.; delle Paramelanie fino a −200 m., e dei molluschi speciali come la Typhobia, le Bythoceras e le Bathanalia da −100 a −400 m. Il lago andino di Titicaca, a 3812 m. s. m., alberga ancora planorbe, paludestrine, cicladi; la Valvata alpestris si trova in laghetti alpini; una limnea abissicola scende anche nei fondali del Lago di Como.
I Crostacei hanno grande importanza nella vita lacustre; molti di essi rappresentano l'alimento preferito dei pesci più nobili. Anche i gamberi, rappresentati in Italia dall'Astacus pallipes, si trovano talora lungo le spiagge ghiaiose; nel sud d'Europa, nell'Africa e nell'Asia settentrionale vive ai margini dei laghi la Telphusa fluviatilis. Fra gl'Isopodi compare una forma cosmopolita, l'Asellus aquaticus, specie onnivora che sgombera le acque dai residui organici, si nasconde fra i ciottoli, o fra la vegetazione o anche nel limo, raramente in compagnia del Gammarus pulex, anfipodo costiero a larga diffusione. Una forma abissale cieca, l'Asellus Foreli, discende nel Lago di Ginevra fino a 400 m. di profondità. Allo stesso gruppo degli Anfipodi appartengono anche il Gammarus loricatus, la Pontoporeia affinis, la Pallasea quadrispinosa, che vivono a grandi profondità nei laghi scandinavi e sono interpretati come relitti glaciali marini, perché si trovano anche nel Mar Glaciale Artico. Anche la Mysis relicta, che appartiene agli Schizopodi, è comune al Golfo di Botnia, ai laghi dell'Europa Settentrionale e ai grandi laghi americani, dove vive a profondità variabili fino a −380 m.; è considerata come un residuo marino artico. Fra i Fillopodi troviamo largamente diffusi i Cladoceri, che mancano però in alcuni laghi, come il Tanganica. Nei piccoli bacini montani prosperano, nelle acque libere, alone, euricerchi, acroperi, ceriodafnie, ecc., forme che diventano costiere nei maggiori laghi delle regioni temperate o calde. Notevole è l'Holopedium gibberum, dal caratteristico mantello gelatinoso, ritenuta forma esclusiva delle regioni nordiche, ma recentemente trovata al di qua delle Alpi, purché le acque sieno poverissime di calce. Fra le forme pelagiche dei maggiori specchi, abbondantissime le dafnie che presentano modificazioni stagionali e cicli diversi di riproduzione. Insieme possiamo riscontrare le bosmine, non frequenti però nei laghi submarginali, e non presenti in tutti i periodi dell'anno. Fanno parte delle società pelagiche anche le dafnelle e le side. I planctonti, più vistosi, come la Leptodora hyalina e il Bythotrephes longimanus, hanno varia distribuzione geografica; sono forme stenoterme che si trovano tanto nei laghi insubrici, quanto nei laghi della Svizzera, della Scozia e dell'Europa nordica. Rappresentano una parte preziosa del limnobio, perché sono appetiti da salmonidi monofagici (coregoni).
Gli Ostracodi hanno una parte importante nella biologia delle profondità lacustri; nei grandi laghi africani il Soars descrisse molte forme endemiche. Alcune sono specie litorali, come la Cyclocypris pigmaea, la C. laevis, l'Herpetocypris reptans, ecc.; altre sono specie indifferenti che possono spingersi verso le profondità, come la Cypria ophtalmica, la Candona candida, la C. neglecta, la Cytheridea lacustris, ecc.; altre più schiettamente profonde, come l'Iliocypris lacustris, la Leucocytheria mirabilis. È interessante osservare che nell'ambiente lacustre gli Ostracodi tendono a formare associazioni, precisamente fra le Candona e le Cypria da una parte e le Cytheridae e le Iliocypris dall'altra.
I Copepodi sono diffusi in tutte le acque, a tutte le altezze. Nelle acque dolci prevalgono diaptomidi e ciclopidi, suddivisi in un numero enorme di specie, che i moderni tendono a raggruppare in specie naturali con forme endemiche, o varietà diverse da lago a lago. Il Diaptomus vulgaris è schiettamente pelagico; il bacillifer, frequente nelle Alpi, è diffuso nel vecchio e nuovo continente; il Cyclops strenuus, pelagico e rivierasco, il C. leuckarti, anch'esso ubiquitario, il C. albidus e il fuscus, forme molto grandi, spesso bentoniche. Forme rivierasche, muscicole o stagnicole, con numerose specie, ricche di variazioni, sono i Canthocamptus.
Gli Aracnidi non mancano nei tranquilli seni rivieraschi; possono diventare abissali, come il Macrobiotus ambiguus nel Lago di Ginevra, che vive alla superficie nei laghi della Scozia e dello Spitsbergen; la bellissima Argyroneta aquatica vive nelle acque stagnanti. Ma la prevalenza è data dagli Acari, rappresentati da forme euriterme, a larga distribuzione geografica (Limnochares aquaticus, Pilolebertia porosa, ecc.), talora predatrici per eccellenza, come la Limnesia undulata. Accanto a specie che nei laghi sembrano adattate tanto alla vita in acque ferme quanto in quelle a lento decorso (Hygrobates longipalpis, Forelia parmata, Arrehnurus, ecc.), vi si possono riscontrare perfino specie proprie alle acque correnti (Albia stationis). Alcune specie costiere appartengono anche alla zona sublitorale dei laghi marginali (Hygrobates nigromaculatus del lago di Ginevra). Meno frequenti le forme pelagiche come l'Unionicola crassipes trovata nei laghi di Lugano e di Como. Alcuni Acari proprî della fauna dei più alti laghi montani si ritrovano nella regione profonda dei laghi subalpini. L'Hygrobates schnetzleri è considerata come una delle più tipiche forme boreoalpine.
Gl'Insetti abitano di preferenza le rive. Fra i Coleotteri, i Ditiscidi sono forme veramente acquicole; se ne conosce un migliaio di specie ripartite specialmente nella zona temperata. Di piccole dimensioni le specie appartenenti al genere Hygroporus; velocissimi i Gyrinus, dalle larve carnivore. L'Hydrophilus piceus è forma vistosa che compare framezzo ai potamogetoni e ai ceratofilli, dei quali si nutre; frequenti sono anche i Dytiscus, Haemonia, Donacia, ecc. I Neurotteri compiono la loro metamorfosi nell'ambiente acquatico, come le Sialidae fra le Planipenne che si nascondono nella melma; e le Phryganidae fra i Tricotteri, le cui larve sono quasi sempre protette da un astuccio di natura sericea che esse costruiscono. Non mancano talora alla zona costiera i Rincoti, appunto dove le acque sono stagnanti e facile la preda (ad es., la famiglia delle Corixidae). Cosmopolite la Notonecta glauca, la Nepa cinerea, e la Ranatra linearis. I Ditteri non mancano mai: larve e ninfe di Culicidi sono frequenti anche in laghetti montani, a grandi altezze. Nella melma di fondo troviamo talora colonie popolose di larve (rosse o verdastre) di Chironomidi, che dalla melma costiera possono sprofondarsi anche in regioni abissali: si vuole anzi riconoscere un particolare tipo di laghi "a Tanitarsi" che dovrebbe essere l'ambiente caratteristico dei coregoni bentonici.
La parte più importante della fauna lacustre, in rapporto all'economia, è data dai Pesci. Però l'ittiofauna lacustre ripete quella fluviale con non grande ricchezza di generi, molta somiglianza di forme in tutto il globo. Predominano i Ciprinidi, rappresentati dai nostri pesci bianchi, come pighi, cavedani, scardole, alborelle, alvole, e fra questi frequentano i bassi fondi sabbiosi la ghisella e il cavedano; lungo le pareti rocciose dei laghi il pigo, che all'epoca degli amori ivi conviene per deporvi le uova; nelle selve di fanerogame sommerse trovano ricca mensa le tinche, i triotti, i cavedani, le scardole, e vi passano le anguille e i lucci. Alle foci dei fiumi si trovano il temolo e il fregarolo. Nella fauna eulimnetica vivono i salmonidi, sia veri salmoni, come nell'Onega e nel Vänern, sia salmerini come un tempo nel Lago d'Orta e ora nel Lago di Molveno, presso Trento, fino al lappone Stor Uman; siano trote dei bacini europei; i coregoni, specie nordico-glaciali autoctone in laghi al di là delle Alpi, e felicemente immesse in molti bacini insubrici, e dei quali si sono stabilite numerosissime specie zoologiche, da ascriversi a varietà ambientali. Meno variabili i pesci persici, il Pomotis; le sandre, che toccano le frontiere italiche e hanno una congenere americana; gli spinarelli, che vivono nel Lago di Garda; l'agone, che si è acclimato nei laghi insubrici dando uno dei redditi maggiori ai pescatori, insieme col coregono; la bottatrice preferisce invece le maggiori profondità. I pesci lacustri vivono in tutti i climi e a tutte le altezze: la trota e lo scazzone nei più alti bacini delle Alpi, il Salmo arcturus nei laghetti groenlandesi al di là dell'82° di latitudine. In piccoli laghi alpini si trova talvolta un pesce solo, la sanguinerola; in altri si aggiungono lo scazzone e la trota, che rende subito il lago redditizio. Ma in bacini maggiori, le specie aumentano: nel lago di Lugano troviamo già 22 specie di pesci, e queste crescono ancora nei grandi laghi. Per esempio nel Lago Ontario salgono a 73 e nel complesso dei grandi laghi americani arrivano a 152, di cui 27 endemiche. Nei laghi di Managua e di Nicaragua le specie endemiche sono molto caratteristiche e sono diverse da un lago all'altro, sebbene i laghi stessi siano fra loro comunicanti. Il Lago Tanganica ospita non meno di 146 specie di pesci, appartenenti a 12 famiglie diverse, tra le quali prevale quella dei Ciclidi, con 84 specie ritenute endemiche.
Ma non mancano ai laghi anche specie sedentarie o passanti di classi superiori. Entrano a deporvi le uova rane, rospi e talora salamandre; vi possiamo trovare testuggini e bisce d'acqua, insieme con la lontra in cerca di pesci. Nel Ciad, nel Tanganica conduce vita acquatica un manato, e foche vivono nel Lago Bajkal, nell'Onega, nell'Aral, mentre ippopotami e coccodrilli visitano il Niassa. Spesso abbondano gli uccelli, palmipedi e trampolieri, che possono nidificare, o che sono solo di passo durante le loro migrazioni periodiche, come germani, smerghi, tuffetti, alzavole, gabbiani, aironi, e molti altri che talvolta appaiono assai numerosi sulla distesa delle acque.
La flora lacustre. - Come la fauna, anche la flora dei laghi presenta raggruppamenti d'organismi vegetali diversi a seconda della costituzione fisico-chimica delle acque, della loro temperatura, della costituzione geologica delle sponde e del fondo, della profondità e della posizione geografica dei bacini idrici.
Mentre nel mare la vegetazione macrofitica è fatta da Feoficee e Rodoficee, scarse Cloroficee e pochissime Fanerogame, nei laghi queste sono largamente rappresentate insieme con le Pteridofite e le Briofite, che mancano completamente nelle acque marine; sono abbondanti le Cloroficee, scarsissime invece le Feoficee e le Rodoficee.
La flora microfitica si può distinguere in due gruppi: nel primo dominano le Bacillariacee e si trovano anche le Desmidiacee (specialmente nel benthos e nell'emiplancton) nell'altro sono abbondanti e diffuse le Cianoficee e i Batterî.
Le Fanerogame d'acqua dolce sono tutte Angiosperme: fra le Dicotiledoni troviamo le Ninfeacee, le specie di Ranuncolacee del genere Batrachium, le Ceratofillacee, le Elatinacee, le Callitricacee, le Podostemonacee, le Halorrhagidaceae (Myriophyllum), le Utricularieae; fra le Monocotiledoni: le Alismatacee, Potamogetonacee, Aponogetonacee, Giuncaginacee, Najadacee, Idrocaritacee, Lemnacee, Mayacacee, Pontederiacee. Tra le famiglie delle Pteridofite sono acquatiche le Salviniacee, le Marsiliacee, le Isoetacee, mentre fra i Muschi vivono nell'acqua le Fontinalacee, Hypnaceae, Sfagnacee, e fra le Epatiche le Ricciacee.
Tipi ecologici. - Si possono distinguere alcuni tipi ecologici fra le piante acquatiche, che (secondo A. F. W. Schimper) sarebbero i seguenti:
Tipo Isoëtes: radicanti nel terreno, foglie cilindriche a rosetta (Isoëtes, Pilularia, Subularia, Litorella, Lobelia Dortmanna).
Tipo Nymphaea-Hippuris: radicanti nel terreno, con le foglie lungamente picciolate o i germogli che raggiungono la superficie dell'acqua, trovandosi così in parte a contatto dell'aria (Ninfeacee, Limnanthemum, Marsilia, Trapa, Batrachium aquatile, Potamogeton natans a foglie galleggianti; Hippuris, Elatine alsinastrum con germogli che sporgono alla superficie dell'acqua).
Tipo Najas: radicanti nel terreno o liberamente nuotanti, completamente sommerse a germogli lungamente fluttuanti (Ceratophyllum, Aldrovanda e Utricularia senza radici e perciò nuotanti, Najas, Zannichellia, molte specie di Potamogeton e Batrachium con radici).
Tipo Hydrocharis: piante liberamente nuotanti con brevi germogli: o tutte sommerse (Lemna trisulca, Riccia fluitans), o in gran parte sommerse (Stratiotes), o semisommerse (Salvinia), o in parte natanti alla superficie (Hydrocharis, alcune Lemna, Azolla, Ricciocarpus natans), o in gran parte emerse (Pistia, Eichhornia, ecc.).
Si considerano poi come piante semiacquatiche quelle che, radicando sul terreno, non hanno, o solo di rado, foglie natanti e nel resto sono piante aeree come la cannuccia (Phragmites communis) e altre Graminacee (Scirpus, Sparganium, Alisma, Juncus, ecc.).
Le alghe macrofitiche appartengono più o meno al tipo Najas e così pure le Caracee. Le alghe microfitiche e i pochi funghi acquatici saprofiti sono in parte fissi al substrato o ad altre piante costituendo il benthos, in parte sospese o liberamente natanti nell'acqua come plancton.
Il benthos nei laghi presenta la costituzione e la distribuzione seguente:
Sulle sponde vi è una prima cintura fatta da cannucce, Scirpus lacustris e altre piante (Butomus, Sagittaria, Alisma plantago, Ranunculus lingua) ma queste sono tutte piante semiacquatiche.
La seconda cintura è fatta da Ninfeacee (Nymphaea alba, Nuphar luteum e pumilum) e da altre piante con germogli natanti in parte a contatto dell'aria e quindi è la prima cintura di piante veramente acquatiche.
La terza cintura è fatta da Fanerogame completamente sommerse o galleggianti del tipo Najas (predominano le specie di Najas e di Potamogeton). Le Chara acquistano una notevole importanza nella vegetazione lacustre a 2 m. di profondità, a mano a mano che questa aumenta si associano le Nitella: a 7 m. la vegetazione macrofitica consta di Nitella syncarpa, cui si associano pochi muschi (Fontinalis antipyretica e Hypnun giganteum). I. e praterie di Nitella si trovano nelle acque chiare (Lago di Costanza) fino a 30 m. di profondità e costituiscono il limite della zona fotica. Nelle acque torbide del Lago di Müggel in Baviera le Nitella si trovano fino a 12 m. e fino a 30 m. sono sostituite da praterie di Cladophora (Cl. profunda, Cl. cornuta, Rhizoclonium profundum).
Molte microfite si uniscono al benthos macrofitico della regione fotica: le Bacillariacee formano bruni rivestimenti fioccosi sulle pietre e su parti di piante sommerse.
La zona disfotica del benthos lacustre ha una vegetazione microfitica fatta di Bacillariacee, Oscillatoriacee e Beggiatoacee, vi è qualche Cloroficea (Scenedesmus, Pediastrum) e peridinee (nel Lago di Zurigo fino a 90 m. di profondità); una sola volta è stata trovata a 60 m. nel Lago di Ginevra una pianta più elevata (Thamnium alopecurum var. Lemani). Alcune sono veramente piante disfotiche cioè adatte a vivere a notevoli profondità. Nella maggior parte delle ricerche a grandi profondità (160-240 m.) nel Lago di Costanza sono stati solo trovati esemplari della Diatomea Cymatopleura solea Bréb.
Il plancton limnetico si presenta così. Anzitutto vi è l'emiplancton che comprende alcune fanerogame del tipo Hidrocharis, mentre il vero plancton consta di specie microscopiche di alghe e varia nei diversi laghi e spesso nelle diverse parti d'uno stesso lago. Alcune specie sono limitatissime, come la Cianoficea Gloiotrichia echinulata trovata solo nel Lago di Plön e in taluni laghetti vicini del Holstein; altre invece sono abbondantissime in taluni laghi e mancano in altri come la diatomea Cyclotella bodanica nel Lago di Costanza e in quello di Ginevra. D'altra parte non mancano organismi diffusissimi come le Diatomee Asterionella formosa e gracillima, Fragilaria crotonensis, la Cianoficea Clathrocystis aeruginosa, la Peridinea Ceratium hirundinella trovate nella maggior parte dei laghi dell'Europa e dell'America Settentrionale, nel Himālaya e probabilmente ancor più diffuse.
Per il plancton il limite fra la regione fotica e la disfotica si trova a diversa profondità per il maggiore o minore intorbidamento delle acque dovuto alle particelle sospese.
Le influenze stagionali sulla vita delle piante lacustri sono discretamente conosciute solo per l'Europa. Solamente poche macrofite del benthos e dell'emiplancton sono annue (Najas minor e flexilis, Subularia, Salvinia natans); le altre sono perenni e rimangono o invariate come Zannichellia, Batrachium, Vallisneria, ecc.: o in seguito al riempimento degli spazî intercellulari vanno sul fondo (Lemtna, Ceratophyllum), o perennano con i loro rizomi (Ninfeacee, Potamogeton natans) o con le gemme ibernanti (Potamogeton, Utricularia, Hydrocharis).
Il plancton esiste tutto l'anno, ma in diversa misura e varia costituzione secondo le stagioni: in inverno predominano le Diatomee insieme con alcune altre alghe e Peridinee, ma mancano il Ceratium hirundinella e la maggior parte delle Cianoficee e Cloroficee che si sviluppano invece nelle stagioni calde. Secondo C. Schröter il massimo sviluppo della maggior parte delle specie si osserva in maggio e in agosto.
Bibl.: O. Zacharias, Die Thier- und Pflanzenwelt des Süsswassers, 1891; C. Apstein, Das Süsswasserplankten, Kiel e Lipsia 1896; H. Schenck, Die Biologie der Wassergewächse, Bonn 1886; A. F. W. Schimper, Pflanzengeographie auf physiologischer Grundlage, Jena 1898.
I laghi internazionali.
Sono denominati internazionali quei laghi che bagnano il territorio di diversi stati. Le linee di confine sono determinate quasi sempre sullo specchio d'acqua e sono rese visibili da segni esteriori (colonnine, pilastri, pali). Non sempre la linea di confine è a uguale distanza dalle sponde appartenenti agli stati rivieraschi, né si può considerare, come per i fiumi internazionali, costituita dal thalweg (vedi fiume: Fiumi internazionali). Per fissare il confine artificiale si ricorre all'opera di commissioni internazionali, che si servono, come avviene in tutti i casi in cui bisogna determinare confini artificiali, di persone tecniche, onde assicurare l'esecuzione precisa dei patti che formano oggetto delle convenzioni stipulate fra gli stati interessati. I confini possono risultare anche da una linea ideale tirata a traverso il lago da quei punti delle sponde dove sono i confini territoriali; talvolta, invece del lago, serve a confine la sua sponda. In questo caso per il regolamento dei diritti sul lago non ha alcun interesse lo stato che ha per confine la sponda del lago, salvo che una convenzione internazionale non stabilisca un regolamento speciale.
Si suole stabilire che il diritto di sovranità degli stati rivieraschi su certi laghi si estenda sopra una zona ben determinata, attigua alla sponda di ciascuno stato, mentre la parte centrale del lago viene usufruita in comune da tutti gli stati ripuarî.
Il Lago di Costanza offre un esempio classico, poiché più stati (la Germania con il Baden, la Baviera, e il Württemberg; la Svizzera con i cantoni di Turgovia e di San Gallo e l'Austria) si protendono con un lembo estremo e minimo dei loro territorî fino alle sue sponde. La convenzione dell'8 aprile 1899, conclusa fra l'Austria, il Baden, la Baviera, la Svizzera e il Württemberg, modificò quella precedente del 22 settembre 1867 concernente il regolamento dei diritti degli stati interessati. Il Lago di Garda per quasi tutta la sua lunghezza servì di confine fra il Lombardo-Veneto, soggetto all'Austria, e il Regno di Sardegna, indi d'Italia dal 1859 al 1866.
Un lago viene talvolta considerato internazionale perché agli abitanti di uno stato non rivierasco sono concessi dei diritti e dei privilegi concernenti per lo più la navigazione e la pesca, a condizione che gli stessi diritti e privilegi siano concessi in altri laghi, fiumi o mari interni agli abitanti dello stato rivierasco. Si tratta di regimi speciali stabiliti per convenzione, che dànno luogo più propriamente alla costituzione di servitù internazionali e che bisogna ben individuare caso per caso.
È questo il regime dei grandi laghi dell'America Settentrionale appartenenti agli Stati Uniti o all'Inghilterra. Per il trattato di Washington del 5 giugno 1854, ai cittadini inglesi era concesso il diritto di navigare liberamente sul Lago Michigan fin tanto che fosse in vigore il privilegio concesso ai cittadini americani di navigare sul fiume San Lorenzo.
Laddove non è stato istituito un regolamento convenzionale fra gli stati che hanno interesse a regolare i loro diritti e le loro pretese su un determinato lago, si applicano, per analogia, le norme internazionali concernenti i fiumi internazionali (importanti quelle stabilite dalla convenzione di Barcellona del 20 aprile 1921 e dalle tre recenti convenzioni internazionali firmate a Ginevra il 9 dicembre 1930 per l'unificazione del diritto fluviale), o il mare territoriale o i mari interni.
Rilevante a questo proposito è quanto venne praticato dall'Austria nell'autunno del 1899 per un fatto avvenuto sul Lago di Garda e che diede luogo a un incidente con l'Italia. Le autorità di polizia austriache operarono l'arresto di una persona sospetta a bordo di un piroscafo italiano nel porto di Riva. L'Austria giustificò il suo contegno, applicando per analogia le regole che valgono per le navi mercantili estere che si trovano ancorate nei mari territoriali.
I laghi internazionali, oltre a servire come confine, servono a dare sviluppo al commercio fra gli stati e a difendere, per ogni evenienza, militarmente il territorio degli stati rivieraschi.
Bibl.: A. Rivier, Principes du droit des gens, Parigi 1896, I, p. 143; Martitz, Die Hoheitsrechte über den Bodensee, in Annales de Hirth, 1885; L. Olivi, Diritto internazionale pubblico e privato, Milano 1902, p. 241; G. Diena, Diritto internazionale, I, 3ª ed., Roma 1930, p. 227; Bollettino della Società delle Nazioni, dicembre 1930, numero 12, p. 417.
Per i laghi in diritto amministrativo, v. acque pubbliche.