мая 25 2003

Аналіз сучасного екологічного стану на тлі природних й антропогенних впливів

Опубликовано в 01:31 в категории Проблемы Черного моря

Аналіз сучасного екологічного стану на тлі природних й антропогенних впливів

Є.П. Ларченков, О.П. Чередниченко, С.В. Кадурин, С.А. Копилов,

І.О. Сучков, С.А. Астафурова, І.О. Гончарова

Одеський національний університет ім. І.І. Мечникова, Одеса

Найбільш оперативною і надійною оцінкою стану екосистеми вважається стан її флори і фауни. З урахуванням видового різноманіття біоти в системі, моніторинг, як правило, проводиться над самими продуктивними, самими «корисними» для системи. На цьому принципі і будується більшість нормованих інтегральних показників стану середовища.

У 50-х роках минулого століття на Північно-Західному шельфі Чорного моря (ПЗШЧМ) біомаса макрозообентосу, як правило, перевищувала 500 г/м2, розмаїття в основних мідієвих біоценозах досягало 135 видів. 90 % біомаси в цих біоценозах приходилося на частку домінантного виду – Mytilus galloprovincialis. У трофічній структурі по кількості видів переважали детритофаги, проте по біомасі – сестонофаги-літофили, частка яких досягала 98-99 % [1]. Основну частину складав кормовий бентос, який був гарною харчовою базою для придонних риб. Але вже наприкінці століття ці показники дуже змінилися, на жаль, в бік різкого зменшення як видової чисельності, так і загальної біомаси домінантів за рахунок деградації і зміни біоценозів. У найбільш глибоких депресіях рельєфу прибережної частини шельфу – Одеської і Кар­кінитської улоговинах мідієві біоценози змінюються біоценозами поліхет – меліни і нефтису, для яких характерна низька загальна біомаса (менш 50 г/м2).

Природні процеси вимирання окремих форм і цілих груп організмів, а також поява нових видів відомі на протязі всього часу існування життя на Землі. Як видоутворення, так і вимирання, частіше проявляються достатньо повільно. Відомі планетарні катастрофи і періоди швидкої зміни флори і фауни були «швидкими» тільки у геологічному понятті часу. Сьогоденні темпи деградації можуть бути викликані тільки антропогенним пресом на екосистему північно-західної частини Чорного моря.

Найбільш суттєвим наслідком антропогенного преса є інтенсифікація в літньо-осінній періоду заморних явищ, суть яких складається в масовій загибелі донних видів риб, молюсків, водоростей і ракоподібних, викликаної сезонним дефіцитом кисню в придонній воді.

Зафіксоване в 1970 р. у вигляді окремих плям, вже в 1973-1975 рр. це явище набуло загрозливого розмаху, охопив до 80 % площі шельфу. Саме гіпоксію, разом із скидом в море токсичних речовин, вважають причиною критичного зменшення запасів філлофори (з 10 млн. т. у 60-х роках до 1 млн. т у 80-х рр.) і значного зменшення місць заселення мідій на шельфі (з 20000 км2 у 70-х рр. до 2500 км2 у 80-х).

Найбільш розповсюджена гіпотеза, що пояснює це явище – евтрофикація, але ця гіпотеза не може пояснити такі характерні риси заморних явищ, як раптовість виникнення і швидкість перерозподілу по акваторії; відсутність в окремі роки, коли рівень забруднення і евтрофності не знижувався.

Згідно другої гіпотези – причина інтенсифікації гіпоксії і пов\’язаних з нею заморів складається, насамперед, у зміні гідрологічної структури району, що виражається в зростанні стратифікації й ослабленні вертикального градієнта циркуляції.

Аналізуючи площі заморів за майже 30-і річний період (Рис.1.), неважко помітити певну періодичність у досягненні максимальних значень. Цей період, у середньому, близький до п’ятирічного, тобто до періоду кліматичних коливань в цьому регіоні.

Рисунок 1. – Гістограма розподілу площ гіпоксії у придонному шарі ПЗШЧМ 1973-2000 рр. [2].

Але якщо проаналізувати вплив на ПЗШЧМ окремих природних чинників гідрометеорологічного режиму, (такі як обсяг річкового стоку, розпріснення і динамічний ефект великих рік; вітрове хвилювання; ефект водообміну з відкритою частиною моря та ін.), на які накладається господарська діяльність людини, зокрема гідротехнічне будівництво і зарегулювання річкового стоку, стає очевидним, що за останні десятиріччя сумарний річний виток практично не змінився, саме як незначно змінилися гідрологічні умови і стратифікація вод ПЗШЧМ.

В той же час зазнав змін внутрірічний розподіл витоку та гідрохімічний склад річкових вод, що свідчить про суттєво зростання антропогенного впливу. Змінилися як абсолютні концентрації біогенних елементів, що надходять з річним витоком, так і співвідношення між ними, при цьому збільшилася доля легкозасвоюваних форм [3]. Природно, що в першу чергу це стосується Дунаю – його частка в загальному стоці понад 75 %.

На нашу думку, ці дві гіпотези рівно правомірні, а перелічені процеси «співіснують» друг з другом, в залежності від додаткових обставин.

Ще одна гіпотеза, покликана пояснити причини виникнення гіпоксії, з\’явилися і припущення про зростаючу ролі органічного речовини донних відкладень [4], зміст якої звичайно тісно пов\’язан як з літологією відкладень, так і з геоморфологічними факторами. Однак геоекологічні аспекти проблеми гіпоксії і заморів до останнього часу зачіпалися епізодично.

Геомоніторинг шельфу, що проводився нами в західному, Дунай-Дністровському районі, у 1983-2000 рр., показав, що більш усіх уражаються замором Будакська і Дністровська височини і примикаючий до них прибережний схил Дунай-Дністровського міжріччя, тобто мілководні ландшафтні райони, у межах котрих донні відкладення представлені черепашниками і черепашниковими пісками, утримуючих незначну кількість пелітового матеріалу й органіки.

У 1983 р. перші комплексні дослідження донних ландшафтів цього району були проведені в липні-серпні. Гідрологічний стан характеризувалася різкою стратифікацією водяної товщі.

На схилах височин при перевазі поліхет на глибинах понад 21-22 м спостерігалися мідії і, у меншій кількості, Mytilaster lineatus Gmel. і Lucinella divaricata Linne. На глибінах більш 25 м мідія зберігала своє домінуюче положення.

У депресіях рельєфу – підводних долинах Палео-Сарати і Палео-Дністра, де розвиті збагачені органікою мулисті опади, бентос був уражений замором у цей період літа в набагато меншої ступені.

На прибережному схилі верхня границя замору визначалася глибиною термоклину, нижче якого практично весь бентос загинув.

В наступні роки на височинах спостерігалося деяке відродження біоценозу мідій, місцями, у невеликий кількості, зустрічалися мідії розміром до 60 мм. Однак у цілому біоценоз характеризувався обмеженою кількістю видів, порушеною структурою популяції (різко переважала молодь мідій), нерівномірним розподілом молюсків по площі.

1990 рік був роком великої гіпоксії – ми спостерігали її розповсюдження майже від кордону Болгарії, тобто загальна площа складала щонайменше понад 40000 км2. Геоекологічні спостереження проводилися на початку осені (30 серпня-15 вересня). У цей час гіпоксія на верхових поверхнях піднесень уже початку руйнуватися. Зміст кисню в межах Дністровської і Будакської височин на глибинах 15-19 м досяг 4,5-5,0 мол/л але площі таких ділянок були невеликі. У палеодолинах гіпоксія продовжувала розвиватися і за десять вересневих діб зміст кисню знизився з 1-2 до 0,1-0,4 мол/л.

У найбільш глибоководних частинах депресій на глибинах 25-30 м аноксія досягла такого ступеня, що почав утворюватися сірководень, як у поверхневому шарі донних відкладень, так і в придонній товщі води. У долині Палео-Дністра в придонній воді зміст сірководню досягали 1,5 мол/л, в Одеській улоговині – 0,5 мл/л. Природно, що макробентос був відсутній, донні екосистеми були знищені цілком, у долинах і Одеській улоговині загинули навіть поліхети.

Дані геомоніторингу показали, що при виникненні стійкої стратифікації водяної товщі гіпоксія і замор у першу чергу розвиваються на піднятих ділянках дна, де потужність придонного шару води і, відповідно, запас кисню, менше, поширюючись униз по схилам. Найбільша тривалість гіпоксії спостерігається в депресіях рельєфу. Тут при достатній тривалості періоду стратифікації гіпоксія переходить в аноксію і на дні починає продукуватися сірководень.

Вплив геоморфологічного фактору проглядається в двох аспектах. Першій полягає в залежності умов водообміну шельфових вод з водами відкритого моря. Другим аспектом є зміна режиму річкового стоку у геологічному вимірі часу. Аналізуючи геоісторичні аспекти виникнення сучасної ситуації і тенденції екологічного розвитку шельфу, слід зауважити, що трансгресивність походження шельфу, інгресія моря в долини палеорік, блокова будівля фундаменту при різних швидкостях (і знаку) руху окремих тектонічних блоків, визначили утворення ландшафтних районів. Таким чином, з кінця плейстоцену до нашого часу розвиток шельфових геосистем йшов по шляху ускладнення геоморфологічних, геохімічних і гідрохімічних умов, збільшення розмаїтісті геосистем і, відповідно, розмаїтістю екосистем. З кожним новим геоісторичним етапом збільшувалося багатство екосистем і їх продуктивність. Максимального рівня багатство і продуктивність донних ландшафтів досягли, мабуть, у середині минулого сторіччя.

Але вже із середини минулого століття нормальна природна еволюція геосистем шельфу, що знаходилися в тендітній рівновазі з зовнішнім впливом, була перервана в результаті масованого втручання в природні процеси діяльності людини. Техногенний прес настільки зріс, що природний процес розвитку геосистем шельфу порушився і екосистеми почали деградувати і руйнуватися.

Найбільш уразливими в екологічному відношенні виявилися два типу донних ландшафтів: перший – це ландшафти височин, які сформувалися на тектонічних блоках, що випробують відносні підняття; другий – ландшафти палеодолин, особливо пов’язаних до блоків з негативними тектонічними рухами при порушеному режимі річкового стоку.

При збереженні нинішніх екологічних умов немає ніякого ґрунту очікувати яких-небудь позитивних зрушень у загальної екологічної ситуації. Навпаки, зміни будуть тільки негативними, незважаючи на разючу здатність біоценозів, особливо мідієвих, до регенерації.

Література

1. Виноградов К.А.Краткий обзор видового состава фауны беспозвоночных северо-западной части Черного моря.// Биология северо-западной части Черного моря. – Киев: Наукова думка, 1967.– С. 23-28.

2. Орлова И.Г., Ю.И. Попов, В.В. Украинский, В.И. Михайлов. Гидрохимические и гидрофизические проблемы эвтрофикации северо-западной части Черного моря. / Екологічні проблеми Чорного моря. – ОЦНТЕІ Одеса, –2001.– С.237-242.

3. Popa L., Dorogan L. Donnees nouvelles sur L’apport de nutrilites du Danube et leir niveau de concentration dans la zone du littoral Roumanian //Cerc. mar./ inst. rom. cerc. mar. – 1995. N 24-25.– p. 25-40.

4. Митропольский А.Ю., Безбородов А.А., Овсяный В.И. Геохимия Черного моря. – Киев.: Наукова Думка, 1982 – 143 С.

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.