С ъстояние на морските екосистеми пред българското черноморско крайбрежие

1. Състояние на морските екосистеми пред българското черноморско крайбрежие Цонка Консулова Институт по Океанология към БАН - Варна

2. УВОД Черно море е уникален морски басейн,със следните собености: От всички континентални морета, то е най-изолирано от световния океан. Със Средиземно море се свързва посредством тесния Босфорски пролив (1.3 км. ширина и около 60 м. дълбочина), а с Азовско море - с Керченския пролив (45 км. дължина и средно 7 м. дълбочина). Това обстоятелство, паралелно с ниските соленост и температура на черноморските води са били решаващите фактори за формиране на черноморската флора и фауна.Черно море е генетично обременено с oтровния газ сяроводород, който заема 87% от неговия обем и водите му под 150 м. са напълно лишени от кислород.

3. Водосборната му площ е 5 пъти по-голяма от собствената му площ Огромния вток от речни води (346 куб. км годишно) допринася също за специфичния воден баланс на Черно море. Пълноводните реки Дунав, Днестър и Днепър, вливащи се в северо-западната му част, обезпечават над 70% от речния вток, и поради факта, че тяхното количество силно надвишава загубите от изпарение, солеността е два пъти по-ниска от тази на световния океан - 18 ‰.

4. Речния вток носи и огромен товар от замърсители и органика, което обуславя високата степен на еутрофност на Ч. море. В сравнение със Средиземно море, което има 6 пъти по-голяма площ и над 7 пъти по-голям обем, количеството замърсители, които получава Ч. море е едва 2 пъти по-малко. Най-страшната форма на замърсяване в Черно море е високата степен на еутрофикация - повишено съдържание на органична материя, както във водната маса, така и на дъното. Еутрофикацията, съпътствана с други форми на акутно замърсяване, води до редуциране на биоразнообразието и дестабилизация на пелагичнaтa и бентоснa екосистеми

5. В съответствие със степента на еутрофикация и реакцията на биотата в еволюцията на черноморските екосистеми се различават два периода: Вторият период (1970-1992) е период на усилена антропогенна еутрофикация, интензивни “цъфтежи” на планктон, хипоксия и масови морове на дънни организми До 1970 г. е т.н. “девствен” период, през който екосистемите функционират нормално.

6. Периодът след 1993 г се характеризира с понижаване нивото на еутрофикация в резултат на рецесията в икономиката на черноморските страни, спиране на редица екологонесъобразни производства и редуциране на индустриалния вток от замърсители, както и на промяната в статута на земеделските земи, което обезпечи липсата на безконтролно използване на изкуствени торове, смиващи се с дъждовете в морето.

7. ЦЕЛИ • Проследяване еволюцията в състоянието на пелагичната и бентосна екосистеми на Черно море • Определяне на екологичния ефект от някои стопански дейности с цел стимулиране постепенното възстановяване на черноморските екосистеми чрез устойчиво използване на морските биологични ресурси

8. Хидрофизични, хидрохимични и хидробиологични изследвания на морските екосистеми Научно-изследователския кораб на ИО-БАН - Варна “Академик” Мрежа на станциите за пробовземане

9. Изследванията се осъществяват посредством най-съвременна апаратура. • SBE 911plus CTD Carousel Rosette System Криви на температура, соленост, плътност и скорост на звука, регистрирани на всяка станция.

10. Хидрохимия Изследванията през последните години установяват известно намаляване на концентрациите на биогенните елементи в черноморските води, което показва спад на нивото на еутрофикация.

11. Хидрохимия

12. Пелагична екосистема Фитопланктон Намаляване на броя, интензитета и сезонността на цъфтежите (хипоксия и замори) обуславят наличието на признаци за подобряване екологичното състояние на морето.

13. Зоопланктон Консумирайки първичната продукция и бивайки хранителен ресурс за планктоноядните риби, зоопланктонът играе значителна роля в хранителните вериги.

14. Риби Ято лефери Ято кефали Попче Морска игла Снимки Л. Клисуров

15. През 80-те години (периода на висока еутрофикация) настъпват драматични промени в пелагичната екосистема (фитопланктон, зоопланктон и рибни запаси) в резултат на навлизането на нови видове - вселенци в Черно море

16. Черноморски нашественици Един от нашествениците в Черноморската екосистема е видът Mnemiopsis leidyi, интродуциран чрез баластните води в средата на 80-те години. В резултат на това през 90-те години разнообразието и биомасата на видове от групите Cladocera и Copepodа намалява до 45%. Mn. leidyi консумира до 70% от общия запас на ихтиопланктона в крайбрежната зона и е конкурент в храненето на рибите, което води до драстично намаляване запасите на пелагичните видове риби в Черно море. Mnemiopsis leidyi Подводни снимки: инж. Л.Клисуров, ИО-БАН

17. Намаляване биомасата на зоопланктона през 80-те съвпада с интензифициране на фитопланктонните “цъфтежи” и увеличаване биомасата на хамсията..(А) След депресията през 1989-1991 г. биомасата на хамсията нараства през 1993, резултиращо от високи улови през 1994-1997 г., близки до тези от 1977-1988 (B). Критично ниската биомаса в края на 80-те може да се обясни с преулов и бурното развитие и хищната преса на ктенофората-вселенец M. Leidyii - конкурент в храната на хамсията, обуславяща резкият спад на уловите на пелагични риби в Черно море. Нарастналото органично замърсяване през 80-те години провокира по-нататъшни драматични промени във фитопланктона, като “цъфтежите” стават все по-интензивни, по-продължителни и по-чести, особено през пролетно-летния период. През 90-те развитието на фитопланктона постепенно и вариращо от година на година показва тенденция към едно нормализиране на сезонната динамика. (Kamburska et al., 2003)

18. Черноморски нашественици Beroe ovata • Инвазията на екзотични видове продължава: • Наскоро бе интродуцирана ктенофората Bеroe ovata, която се явява единствен хищник наMn. laidyi и редуцира популацията му активно в края на лятото и есента. • Въпреки това, нашествието на нови видове се явява глобален екологичен проблем и е определено като една от четирите форми на негативно въздействие върху Световния океан. • (Konsulov, Kamburskа, 1998). Подводни снимки: инж. Л. Клисуров

19. 100.000.000 т Mnemiopsis leidyi 30.000 * 400.000 * 400.000 * 100.000 * Птици 100.000.000 т 10.000.000т 1.000.000 т Aurelia aurita 150.000 т 1950 Фитопланктон 100.000 t Зоопланктон 500.000 t Риби 100.000 t Делфини 300.000 * B 1970 Фитопланктон 1.000.000 t зоопланктон 2.000.000t риби 250.000 t делфини 70.000 * B 300.000.000 т 1990 фитопланктон 800.000 t зоопланктон 300.000 t риби 50.000 t делфини 20.000 * B 1994-5 Фитопланктон зоопланктон риби 100.000 t делфини 30.000 * B * Численост Фигура 5. Генерална схема на структурата на класическата хранителна верига на Черно море преди и след регистрацията на M. leidyi до 1995 г. (По: Yu. Zaitsev – непубликувани данни).

20. Бентосна екосистема Видовото богатство намалява с нарастване на дълбочината

21. Пространствено разпределение на бентосните зооценози през 60-те години Пясъчна зооценоза 142 вида Митилусова тиня 90 вида Крайбрежна тиня 45 вида По: Кънева-Абаджиева и Т. Маринoв, 1960).

22. Сравнителен анализ на таксономичната структура на зообентоса по периоди • Делът на мекотелите нараства устойчиво и достига максимум през съвременния период. • Делът на ракообразните е най-висок през “чистия” период , най-нисък през периода на интензивна еутрофикация и показва възстановяване през съвременния период без, обаче, да е достигнал равнището от 1954-1957. • Делът на полихетите нараства през периода на интензивна еутрофикация и се връща на референтното равнище през съвременния период. Фигура 11. Изменение на таксо-номичната структура (процентно съотношение на ключовите таксономични групи) и абсолютния брой видове на макрофауната по периоди. (Тодорова и кол., 2004)

23. а Структура на зообентоса по численост по периоди • 10-кратно нарастване на общата средна численост • Изместеното количествено доминиране от еквилибриумни видове (мекотели) към видове-опортюнисти (полихети) е признак за силно нарушаване на структурата на дънните зооценози в резултат на повишено органично натоварване на дъното– тенденция, продължаваща и през съвременния период, която свидетелства за поддържане на висок трофичен потенциал на екосистемата. b Средна численост (a) и процентно участие (b) на ключовите зоо-бентосни групи по периоди (Тодорова и кол., 2004)

24. Морски стопански дейности – екологичен ефект Установено в световен аспект е, че ролята на науката при вземане на управленски решения по проблемите на околната среда чувствително намалява през последните години. • Най-важните задачи пред морските еколози днес са: • оценка на стопанските дейности в морето по отношение на тяхната екологосъобразност. • въвеждане на защитно-възстановителни дейности. • участие в законодателната дейност, чрез представяне на научно-обосновани становища за устойчива експлоатация на морските ресурси.

25. Дънно тралиране за Rapana Естествените мидени полета са съставени от два основни компонента: мидени петна, които се издигат над дъното на 25-50 см и тинести петна между тях. Първоначално добивът на Rapana се осъществяваше чрез ръчно събиране от леководолази, но през последните 9-10 години започна масово да се прилага и дънно тралиране върху естествените мидени полета, където е съсредоточена основната храна на рапаните - черната мида. В тралираната зона мидените петна са разрушени и 93.7% от дъното е тинест грунт.

26. Общ улов на рапани (тегло на месото в тонове – t) и брой на тралиращи кораби по години (по данни на Национална Агенция Митници и Изпълнителна Агенция по Рибарство и Аквакултури).

27. Щети от дънното тралиране където в процесa на гниене се изчерпвакислорода в придънните слоеве и настъпва масов мор на дънни ракообразни и риби през последните 2-3 години. Огромни количества, извадени с траловете като съпътстващ улов травмирани миди, се изхвърлят обратно на морското дъно,

31. Резултати Видово богатство на съобществата в двете зони Общ брой и брой по таксономични групи на видовете в мидените петна (MP) и тинестите петна (SP) на протежираната зона (PS) и тралираната зона (TS).

32. Състояние на хабитата и сонарна оценка на процентното покритие с мидени петна в протежираната (PS) и тралирана (ТS) зони след 2 годишен период Най-едрозърнестата фракция е 4 пъти по-голяма в PS. Гранулометрична структура на седиментите в PS и ТS. Средното процентно покритие с мидени петна в протежираната зона (а) е 22.8 %, а в тралираната зона (b)близо 4 пъти по-ниско - 6.3%. а b Сонарни снимки на протежираната (а) и тралирана зони(b)

33. Изкуствен твърд субстрат - блокове 2001 1999 2000 Общ и по групи брой видове (а), численост (b) и биомаса ( c ) на обрастателите През втората година от поставяне на блоковете (2001 г) броят на видовете обрастатели, числеността и биомасата им нарастват съответно 4, 9 и 6 пъти в сравнение с 2000 г. Най-съществено по брой на видове и численост нарастват Crustacea (13 пъти и 93 пъти), докато биомасата на Mollusca се увеличава 6 пъти.

34. Култивиране на миди – исторически обзор През 1984 г бе създадена пълна нормативна документация за дейността култивиране на миди. M. galloprovincialis е единственият вид от молюските използван за храна от населението на черноморските страни. Мидена ферма край г. Созопол Мидена ферма край н. Калиакра

35. Предимства на култивираните миди 1/ Висок темп на нарастване 2/ Висок индекс на охраненост 3/ Липса на примеси (тиня, пясък) 4/ Не са застрашени от хищната преса на Rapana и хипоксията на дъното 5/ Регулярно изследвани от санитарно-хигиенните институции 6/Безопасни за консумация и поради липса на токсичен планктон в Ч. море Щормоустойчива оригиналнаинсталация тип “звезда” (Konsulov, 1980-Pat. N 28585). Темп на нарастване на култивирани миди (пролетно поколение) Темп на нарастване на култивирани миди ( есенно поколение)

36. Култивиране на миди – съвременен етап Фермата за култивиране на миди “Дълбока” е разположена близо до н. Калиакра

37. Ферма “Дълбока” Тази ферма е създадена през 1993 г. с инсталация подводен тип. Капацитета и е 50 т (тегло с черупките) култивирани миди годишно.

38. Ферма “Дълбока” Паралелно с подводната инсталация се използва и метода “дълги линии”, които се обслужват от повърхността. Инсталации тип “дълги линии”

39. Ферма “Дълбока” Оригинална стабилна надводна инсталация бе построена през 2003 г с финансово обезпечение по проект “Сапард”

40. Основни видове хабитати и бентосни съобщества в района на н. Калиакра Колектор ( C ) Скала (R ) Дъно под фермата (U) Пясък ( S ) Дъно до фермата ( O ) Митилусова тиня ( M )

41. Сравнителна характеристика на съобществата в района на н. Калиакра Видово богатство Общ и по групи брой видове в съобществата на : Колектори ( C ), Дъно под фермата ( U ), Дъно до фермата ( O ), Скала ( R ), Митилусова тиня ( M ) и Пясъчна зооценоза ( S ) Най-богатo на видове е съобществото на скалната зооценоза – R (58), следвано от митилусовата зооценоза – M (47), и пясъчната зооценоза – S (43). В района на фермата, съобществата които обитават дъното под нея и колекторите се характеризират с почти еднакво видово богатство (25 и 24 респективно), докато най-бедно е съобществото в зоната до фермата (20 вида).

42. Структура на съобществата по численост 70.1 96.0 Процентно участие на основните зообентосни групи в общата численост Опортюнистичните видове от групата Vermes доминират в съобществото обитаващо зоната до фермата. Минимумът на тези представители е регистриран в новосформираното съобщество под фремата (11.6%), където се установява максимално участие на представителите на Crustacea (70.1%).

43. Пристанищна дейност В зоната на кейово място за насипни товари са установени 3 вида представители на червеите – типични обитатели на силно замърсени и деструктирани зони. Средната численост е 280 екз/кв/м, а ср. биомаса – 0.12 г/кв.м В зоната на кейово място за обработка на контейнерни товари зообентосът е предствен от 32 вида ,включително миди и ракообразни, със средна обща численост 82720 екз/кв.м и средна биомаса – 3588.42 г/кв.м а б Пристанище “Варна-Запад” – кейово място за насипни (а) и контейнерни (б) товари ( август, 2000 г.)

44. Изводи • Намаляване на броя и интензитета на цъфтежите (регулярна хипоксия и масови морове) и редуцираната хранителна преса от вселенеца Mnemiopsis обуславят през последните години една колеблива тенденция към подобряване екологичното състояние на пелагичната екосистема. • В бентосната екосистема се запазват все още някои негативни тенденции, които свидетелстват за поддържане на еутрофикационния натиск върху дънните съобщества. • Дънното тралиране за Rapana thomasiana пред българското черноморско крайбрежие има определен негативен ефект, като причинява сериозен дисбаланс в крайбрежната екосистема и възпрепятства сериозно естественият процес на възстановяване на екосистемите.

45. Изводи • Култивирането на миди се утвърждава като една полезна екологосъобразна стопанска дейност, в резултат на която в пелагиала се имплантира богата на видове бентосна ценоза, обитавана преимуществено от биофилтратори, което води до възстановяване на биологичното равновесие в крайбрежните екосистеми. • Неспазването на технологичните изисквания за екологосъобразна товаро-разтоварна дейност в пристанищата води до деструкция на организмовите съобщества в прилежащите зони.

46. Законодателни инициативи и препоръки • В резултат на научно обосновано становище за негативния екологичен ефект от дънното тралиране тази стопанска дейност е забранена със Закона за Рибарство и Аквакултури през 2001 г. Липсата на ефективен контрол от страна на оторизираните органи, обаче, обуславя създаването на по-мащабни защитени зони в най-интензивно тралираните райони. • На базата на изводите за екологосъобразността на култивирането на миди, в Националната Стратегия за развитие на марикултурите в България се препоръчва да бъдат приети законодателни преференции за фермерите, които практикуват митиликултура, като стимул за интензифициране на една алтернативна на опустошителното дънно тралиране морска стопанска дейност.

47. Законодателни инициативи и препоръки • Наложително е осъществяването на периодичен мониторинг върху състоянието на биотата в районите на пристанищата, който ще допринесе за навременното диагностициране на критичните зони и приемане на съответни мерки за предотвратяване на по-мащабно разрастване на негативния ефект върху околната среда.