Physikalische und chemische Eigenschaften
Licht und Temperatur sind zwei wichtige physikalische Eigenschaften von Seen und Teichen. Das Sonnenlicht wird absorbiert, gestreut und reflektiert, während es die Erdatmosphäre, die Wasseroberfläche und das Wasser durchdringt. Die Menge und Qualität des Lichts, das die Oberfläche eines Sees oder Teichs erreicht, hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab, darunter Tageszeit, Jahreszeit, Breitengrad und Wetter. Die Qualität und Quantität des Lichts, das durch das Wasser eines Sees oder Teichs dringt, wird durch die Eigenschaften des Wassers beeinflusst, einschließlich der Menge an Partikeln (z. B. Algen) und der Konzentration der gelösten Verbindungen. (Gelöster organischer Kohlenstoff steuert zum Beispiel, wie weit ultraviolette Wellenlängen des Lichts in das Wasser eindringen).
Licht und Wind beeinflussen zusammen die Wassertemperatur in Seen und Teichen. In den meisten Seen findet ein Prozess statt, der als thermische Schichtung bezeichnet wird und bei dem drei verschiedene Zonen mit unterschiedlichen Wassertemperaturen entstehen. Im Sommer ist das Wasser in der flachsten Schicht (dem Epilimnion) warm, während das Wasser in der tiefsten Schicht (dem Hypolimnion) kalt ist. Die mittlere Schicht, das Metallimnion, ist eine Region mit schnellen Temperaturschwankungen. Im Winter kehrt sich das Muster der thermischen Schichtung um, so dass das Epilimnion kälter ist als das Hypolimnion. In vielen Seen bricht die thermische Schichtung im Herbst und Frühjahr auf, wenn schnell wechselnde Lufttemperaturen und Winde eine Durchmischung bewirken. Allerdings folgen nicht alle Seen diesem allgemeinen Muster. Einige Seen mischen sich nur einmal im Jahr, andere dagegen ständig.
Die Chemie von Seen und Teichen wird durch eine Kombination von physikalischen, geologischen und biologischen Prozessen gesteuert. Die wichtigsten chemischen Merkmale von Seen und Teichen sind die Konzentration von gelöstem Sauerstoff, die Nährstoffkonzentration und der pH-Wert. Zu den Sauerstoffquellen in Seen und Teichen gehören die Diffusion an der Wasseroberfläche, die Durchmischung von sauerstoffreichem Oberflächenwasser in tiefere Gewässer und die Photosynthese. Bei der Atmung durch lebende Organismen und durch chemische Prozesse, die Sauerstoff binden, geht Sauerstoff aus Seen und Teichen verloren. Die beiden wichtigsten Nährstoffe in Seen und Teichen sind Stickstoff und Phosphor. Der Algenreichtum in den meisten Seen und Teichen wird durch die Verfügbarkeit von Phosphor begrenzt, während Stickstoff und Eisen die begrenzenden Nährstoffe im Meer sind. Der Säuregrad des Wassers, gemessen als pH-Wert, spiegelt die Konzentration von Wasserstoffionen wider. Der pH-Wert der meisten Seen und Teiche liegt zwischen 4 und 9 (der pH-Wert von destilliertem Wasser beträgt 7). Einige Wasserorganismen werden durch niedrige pH-Werte beeinträchtigt, die durch vulkanische Aktivitäten, säurefreisetzende Vegetation in der Umgebung von Moorseen und sauren Regen verursacht werden.