Leben in Wasser ist in allererster Linie von den einzigartigen Eigenschaften von Wasser abhängig. Ökologische Zusammenhänge und Kreisläufe sind nur durch dadurch überhaupt möglich. Ein wesentliches Merkmal unserer Seen ist die sommerliche (und auch winterliche) Schichtung von der viele Vorgänge abhängig sind. Und auch sie entsteht durch die Besonderheit der Wassermoleküle. Also brauchen wir zuerst ein kurze Einführung zu "Wasser".

Besonderheiten von Wasser

Wasser ist der einzige anorganische Stoff der in der Natur flüssig, fest und gasförmig vorkommt. Es ist selbst bei Raumtemperatur flüssig. Wasser besteht aus drei Atomen - ein Wasserstoffatom und zwei Sauerstoffatome. Legt sich ein Wassermolekül mit anderen zusammen, entstehen Wasserstoffbrückenbindungen, die die Moleküle in einer einzigartigen dreidimensionalen Struktur festhalten.
 Diese Struktur macht Wasser so wichtig für das Leben auf der Erde. So ist seine größte Dichte nicht am kältesten Punkt, sonderen bei 4°C. Ist es wärmer oder kälter, dehnt es sich wieder aus. Das bedeutet auch, dass warmes Wasser leichter ist (weiter ausgedehnt) als 4°C kaltes Wasser. Zudem ist es sehr träge, wenn es darum geht Temperaturen weiter zu leiten.
 Wasser ist zudem ein sehr schlechter Wärmeleiter. Es braucht sehr viel Energie um die Temperatur zu ändern.
 Zudem sorgen die Wasserstoffbrückenbindung für eine sehr hohe Oberflächenspannung. Die ist zwar im Zusammenhang mit der Schichtung nicht möglich, erlaubt es aber zum Beispiel Wasserinsekten auf der Oberfläche zu laufen (siehe Wassertiere).

Thermische Schichtung

Im Sommer gibt es kaum Wind. Die oberen Wasserschichten des Sees werden durch die Sonne erwärmt. Sie haben eine geringer Dichte als das kühlere Wasser in den tieferen Schichten und sinken daher nicht ab. Da Wasser ein schlechter Wärmeleiter ist, kommt es auch nicht zu einem guten Temperaturausgleich zwischen den beiden Schichten. Es entsteht eine relativ scharfe Grenze zwischen dem durchmischten Oberflächenwasser und dem kälteren Tiefenwasser. Es bildet sich eine Temperaturschichtung, d. h. der See wird thermisch stratifiziert. Es gibt eine warme Oberflächenschicht, das Epilimnion, und eine kalte tiefe Schicht, das Hypolimnion. Die Zwischenschicht nennt man Sprungschicht oder Metalimnion. Eine Richtlinie ist eine Temperaturänderung von mindestens 1°C pro Meter. Die Tiefe der größten Temperaturänderung nennt man Thermokline.

Schichtungstypen

Schichtungen sind nicht überall auf der Welt gleich. Da sich ja z. B. die Temperaturunterschiede zwischen Sommer und Winter unterscheiden. Auch kommt es auf die Seemorphologie an. Flache Seen, zum Beispiel, schichten sich kaum, da sie eigentlich immer durchmischt werden.
Daher gibt es sehr unterschiedliche Zirkulationstypen.

• Amiktisch: Keine Zirkulation, da der See immer zugefroren ist. Zum Beispiel Seen in der Arktis, Antarktis und extremen Hochgebirgsseen.
• Meromiktisch: Tiefe Seen, die nur in den oberen Wasserschichten zirkulieren, das Tiefenwasser wird nie ausgetauscht. Oftmals liegt dies an großen Mengen gelöster Substanzen mit hoher Dichte oder windgeschützter Lage. Der Alatsee bei Füssen zeigt eine meromiktische Zirkulation.
• Holomiktisch: Seen die vollständig zirkulieren. Diese Gruppe wird noch je nach Häufigkeit der Zirkulation unterteilt:
  
  • Oligomiktisch: Zirkulation tritt nicht jedes Jahr ein. Diese Seen sind sehr groß und ihre Wärmespeicherkapazität macht sie relativ stabil. Eine Zirkulation hängt hier stark vom aktuellen Klima ab.
  • Monomiktisch: Diese Seen zirkulieren nur einmal im Jahr.
    
    • Kalt-monomiktisch: Seen im Polargebiet, die im Sommer auftauen, aber sich kaum auf über 4°C erwärmen, zirkulieren im Sommer.
    • Warm-meromiktisch: Diese Seen kühlen zwar bis auf 4°C ab, gefrieren aber selten. Sie zirkulieren im Winter. Beispiel hierfür wäre der Bodensee.
  • Dimiktische Seen: Diese Seen zirkulieren zweimal pro Jahr im Frühjahr und im Herbst. Die meisten Seen in den gemäßigten Breiten sind dimiktisch.
  • Polymiktisch: Polymiktische Seen zikulieren häufig, manchmal täglich. Vor allem Flachseen in den Tropen, aber auch flache Seen in den gemäßigten Breiten mit geringen Temperaturunterschieden, sind polymiktisch.