Järvi

Järvi on merestä erillään oleva maaston muotojen rajaama yhtenäinen vesialue. Järven vesi ei virtaa tiettyyn suuntaan, ainakaan jatkuvasti. Järveä pienempi seisova vesi on lampi ja virtaavia vesimuodostumia ovat joet ja purot. Useimmat järvet ovat suolattomia. Suolaisia järviä kutsutaan suolajärviksi. Yleensä järveen johtaa ja siitä laskee pois joki. Osa järvistä saa vetensä lähteistä. Erikoistapauksia ovat jäätikön alla olevat järvet, esimerkiksi Vostok Antarktiksella.
Laskujoettomissa järvissä vettä poistuu ainoastaan haihtumalla. Siksi ne ovat usein erittäin suolaisia. Tällaisia ovat esimerkiksi maailman suolaisimmat järvet Kuollutmeri ja Iso Suolajärvi sekä maailman suurin järvi Kaspianmeri. Tällaiset järvet ovat usein merenpinnan alapuolella.

Järvien määrä

Järvien määrän arviointia vaikeuttaa se, että järvelle ei ole täsmällistä kokomääritelmää. Suomessa on 187 888 järveä tai lampea, joiden pinta-ala on vähintään 0,05 hehtaaria. Näistä järvistä noin 56 000 on yli hehtaarin ja noin 2 600 on yli neliökilometrin suuruisia. Suomen järvien kokonaispinta-ala on 32 600 neliökilometriä. Järvien keskisyvyys Suomessa on noin kuusi metriä ja niiden yhteistilavuus on noin 235 kuutiokilometriä, neljäsosa Laatokan tilavuudesta.
Vertailun vuoksi esimerkiksi Ruotsissa on 95 700 yli hehtaarin kokoista järveä, joiden yhteispinta-ala on noin 40 000 neliökilometriä. Se on noin 9 % Ruotsin pinta-alasta. Myös ruotsalaiset järvet ovat pieniä, sillä noin 80 000 järveä ovat alle 10 hehtaarin kokoisia. 23 järveä ovat yli 100 neliökilometrin suuruisia ja niiden yhteispinta-ala muodostaa lähes neljäsosan Ruotsin järvien kokonaispinta-alasta. Erityisesti Vänern, jonka pinta-ala on 5 648 neliökilometriä ja johon mahtuu 153 000 miljoonaa kuutiometriä eli 153 kuutiokilometriä vettä, on Euroopan mittakaavassa huomattava vesistö.
Järvet peittävät maapallon maapinta-alasta 1,8 prosenttia eli 2,7 miljoonaa neliökilometriä. Maapallon järvien kokonaismäärä on yli kymmenen miljoonaa. Yli 500 neliökilometrin suuruisia järviä on 254, joista 190 on makeavetisiä ja 64 suolaisia. Suomalainen maantieteilijä J. G. Granö (1882–1956) määritteli järveksi vähintään 200 metrin pituisen vesialtaan. Myöhemmin Suomessa pidettiin järvenä vesiallasta, jonka läpimitta oli vähintään 200 metriä. Ihmiset käyttävät vesialtaiden nimissä osioita ”järvi” ja ”lampi” määritelmistä huolimatta hyvin eri tavalla.

Järvien kehitys

Geologisina muodostumina järvet ovat jokseenkin lyhytikäisiä, sillä ne täyttyvät vähitellen jokien niihin tuomista maa-aineksista, sedimenteistä tai soistuvat, ja myös kynnys, jonka taakse ne ovat patotutuneet, kuluu varsinkin laskujoen alkukohdasta. Viimeisimmän jääkauden päättymisestä on kuitenkin kulunut sen verran lyhyt aika, että silloin syntyneistä järvistä monet ovat vielä jäljellä. Tämän vuoksi maapallolla onkin eniten järviä niillä alueilla, jotka tuolloin olivat jäätikön peitossa, kuten Fennoskandiassa ja Kanadassa, sekä eräissä vuoristossa kuten Alpeilla. Ihmiset ovat myös kuivattaneet järviä viljelysmaiksi eli järvikuivioiksi.
Maankohoamisen seurauksena järvet Suomessa kallistuvat. Voimakkainta kallistuminen on Pohjanmaan rannikolla ja heikkenee kaakon suuntaan. Kallistumisen havaitsee siten että pohjois- ja luoteisrannalla pohja tulee näkyviin, etelä- ja kaakkoisrannalla vesi puolestan nousee. Kuivattujen järvien pohjilta on löydetty myös kannokoita, jotka osoittavat paikalla joskus kasvaneen metsää, mutta kallistumisen seurauksena puut ovat jääneet veden alle.  
Usein järvi saa vetensä pääosan joista ja sen vesi virtaa jokea pitkin mereen. Tällaista järveä nimitetään laskujoelliseksi järveksi eli läpivirtaamajärveksi. Sen vastakohta on umpijärvi, josta vesi poistuu haihtumalla ja mahdollisesti maaperän läpi tihkumalla. Umpijärvi, johon tulee vettä jokea pitkin, on päätejärvi. Päätejärvi on tyypillinen kuivien alueiden eli aridien järvi. Pohjavesijärveksi nimitetään järveä, jonka pohja on alempana kuin allasta ympäröivän pohjaveden pinta. On olemassa myös järviä, joihin imeytyy vettä merestä, joesta tai toisesta järvestä. Esimerkiksi Päijänteeseen virtaa Vesijärven vettä harjun läpi.
Läpivirtaamajärvi on joen uoman laajentuma. Sen hydrologiseen vesitaseeseen vaikuttaa tulevien ja lähtevien jokien virtaamat sekä järveen satavan ja siitä haihtuvan veden määrä. Tällainen järvi varastoi runsaiden sateiden vettä ja tasoittaa jokien virtaamia luovuttaessaan vettään vähitellen purkauskohtansa eli luusuan kautta. Esimerkiksi Päijänne tasaa Kymijoen virtaamaa. Laskujoeton päätejärvi syntyy, kun joki laskee umpinaiseen laaksoon. Sen vesitase on hyvin vaihteleva ja veden korkeusvaihtelut suuria. Päätejärvi saattaa ajoittain kuivua melkein kokonaan. Näin käy monessa suolapitoisessa järvessä kuivana aikana ja joissakin kylmän ilmaston järvissä veden jäätyessä.

Suolajärvet

Suolajärvet muodostavat oman järviryhmänsä, jonka veden tiheys on tavallista järvivettä suurempi. Suolapitoisuus voi olla hyvinkin suuri. Se aiheutuu suuresta haihtumisesta muun muassa aro- ja aavikkoalueiden järvissä. Yhdysvaltain Utahissa sijaitsevan Ison Suolajärven suolapitoisuus on 23 prosenttia ja Kuolleenmeren 24 prosenttia. Osa järvistä on suolaliejukkoa, kuten Australian Eyrejärvi. Järviveden suolaisuus voi johtua myös siitä, että merivettä suodattuu järveen maaperän läpi. Näin tapahtuu usein laguuneissa ja altaiksi padotuissa merenlahdissa. Merivesi voi joskus virrata myös matalan rantavallin yli. Suolan koostumus riippuu järveä ympäröivän maa- ja kallioperän sisältämistä mineraaleista. Iso Suolajärvi ja Kuollutmeri sisältävät runsaasti suolahapon suoloja eli klorideja, joissakin Kanadan järvissä on rikkihapon suoloja eli sulfaatteja ja joissakin Yhdysvaltain järvissä on paljon hiilihapon suoloja eli karbonaatteja.
Kaspianmeri on suuri järvi, jonka suolapitoisuus on erilainen eri osissa järveä. Siihen laskevien jokien suolaton vesi vähentää suolapitoisuutta. Toisaalta suolaisuus alentaa veden jäätymispistettä. Tiibetissä on mitattu jäättömän järven veden lämpötilaksi –11 °C ja Etelä-Siperiassa –30 °C. Suolajärvessä ei yleensä ole pystysuoria virtauksia, sillä alusvesi on pintavettä suolaisempaa ja tiheämpää. Tällaisia järviä nimitetään meromiktisiksi. Alusvesi on usein hapetonta ja siinä on paljon rikkivetyä. Koska rikkivety sitoutuu mustaan pohjaliejuun, on pohjan kasvisto ja eläimistö hyvin niukkaa.
Jos laskujoettomaan suolajärveen tulee ajoittain hyvin vähän jokivettä, sen rantoja peittää välillä vesi, välillä suolakarsta. Tällaisia järviä on Pohjois-Afrikassa, Keski-Aasiassa ja Australiassa aavikoiden reunoilla. Nämä ajoittaiset järvet tunnetaan usealla nimellä. Niistä käytetään nimitystä sebkha, takyr tai salar (esp.). Kun järvi on suolakarstan reunustama rapakko, siitä käytetään nimitystä chott (ransk.).

Eliöstö

Kukin järvi muodostaa oman pienen ekosysteeminsä. Järvissä ja niiden välittömässä läheisyydessä elää monia eliölajeja, onhan kostea ja usein ravinnepitoinenkin multa oiva kasvualusta kasveille. Kasveja taas syövät eläimet ja niitä edelleen toiset eläimet. Järvissä elää myös suurempia selkärankaisia eläimiä, kuten vesilintuja ja kaloja. Selkärangattomista voi mainita esimerkkeinä kasvi- ja eläinplanktonin sekä pohjaeläimet.
Järvien biologista toimintaa tarkastellaan kasviplanktonin tuotannon perusteella. Järvet jaetaan kahteen päätyyppiin: niukkatuottoisiin eli oligotrofisiin ja runsastuottoisiin eli eutrofisiin järviin. Käytännössä tuotannon määrää mitataan tutkimalla paljonko levät yhteyttävät hiiltä tietyssä aikayksikössä.
Luonnontilaiset järvet ovat tavallisesti niukkatuottoisia eli kasviplanktonin tuotanto on niissä vähäistä. Se voi johtua esimerkiksi ravinteiden niukkuudesta tai ravinteiden yksipuolisuudesta. Koska järvi tuottaa vähän eloperäistä massaa, tarvitaan sen hajotukseenkin vain vähän happea. Koska happitilanne on hyvä, ovat lohikalat järvessä vallitsevina. Oligotrofisen järven vesi on tyypillisesti kirkasta ja järvessä on vähän rantakasvillisuutta.
Kulttuurin vaikutuspiirissä olevat järvet ovat usein runsastuottoisia. Ne tuottavat paljon lehtivihreällisiä leviä. Tämän massan biologisessa hajotuksessa kuluu paljon happea, minkä vuoksi järven alusvesi on joko hapetonta tai vähähappista. Eutrofisen järven tunnusmerkkejä ovat laaja rantavyöhyke, rannan rehevä kasvillisuus, lietepohja, levien värjäämä vesi ja runsas kalakanta.
Edellä kuvatuilla kahdella päätyypillä on useita alatyyppejä, joista Suomessa on yleisiä humuksiset eli dystrofiset järvet. Niiden vesi on peräisin suolta ja se on humuksen ruskeaksi värjäämää. Usein tällaisen järven pohjalle kerrostuu minerogeenisiä, organogeenisiä tai kemiallisia sedimenttejä. Tavallisin minerogeeninen sedimentti on savea. Organogeenistä sedimenttiä on humuksesta muodostunut muta, eliöiden jäännöksistä kerrostunut detrituslieju, piilevälieju ja kutiinilieju. Kemiallisia sedimenttejä ovat esimerkiksi kalkkiliete, järvimalmi ja kuivilla alueilla suolakerrostumat.

Järvien limnologiaa

Järven ekosysteemille ensiarvoisen tärkeitä varsinkin Suomen olosuhteissa ovat jokasyksyiset ja -keväiset täyskierrot. Täyskierto tarkoittaa sitä, että järven kerrostunut vesi sekoittuu pystysuunnassa. Tämä tasaa järven happi- ja ravinnepitoisuuksia. Talven aikana järven alusveden happi on usein kulunut orgaanisen aineksen hapettumiseen. 
Täyskierto perustuu veden erilaisista lämpötiloista johtuviin tiheyseroihin. Kylmä vesi pyrkii painumaan kohti pohjaa ja lämmin nousemaan ylöspäin. Kesäisin ja talvisin pystysuuntainen sekoittuminen on heikkoa, sillä kesällä pintavesi on auringon lämmityksen ansiosta lämpimämpää kuin alusvesi. Vastaavasti talvella raskas neliasteinen vesi on vajonnut pohjaan pintalämpötilan ollessa 0 °C (neliasteinen vesi on raskainta veden poikkeuksellisen lämpölaajenemisen vuoksi). 
Keväällä täyskierto tapahtuu jään sulamisen aikana tai sitä ennen. Aurinko alkaa lämmittää kylmiä pintavesiä, kunnes koko vesimassan lämpötila on noin 4 °C ja sekoittuminen on mahdollista. Syksyllä täyskierto syntyy, kun järven pintakerros jäähtyy alusvettä voimakkaammin. Syksyinen täyskierto kestää kauemmin kuin keväinen ja sen ajankohta vaihtelee. 
Järvi, jossa täyskierto tapahtuu kahdesti vuodessa on dimiktinen. Vastaavasti kerran vuodessa sekoittuvaa järveä kutsutaan monomiktiseksi ja useammin sekoittuvaa polymiktiseksi. Amiktinen järvi ei sekoitu koskaan ja oligomiktinen vain harvoin, poikkeuksellisissa olosuhteissa. Oligomiktisen järven sekoittumisen voi laukaista esimerkiksi kylmä sade tai kova tuuli.

Uhat

Nykyjärviä uhkaa moderni tehomaatalous, teollisuus ja ihmisasutus. Maatalouden valumat rehevöittävät ja teollisuuden saastuttavat ja happamoittavat vesiä. Joissain maailmankolkissa myös aavikoituminen on järville uhka (esimerkiksi Araljärvi, jonka pinta-alasta suurin osa on huvennut taivaan tuuliin).