Экологическая ситуация Дагестанской части Каспия

      федеральное агентство по образованию

государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

 

Дагестанский государственный Педагогический университет

 

 

Кафедра зоологии 

 

Выпускная

квалификационная работа

 

«Экологическая ситуация  Дагестанской части Каспия»  

 

 

 

студент(ка)____курса____группы

Биолого-химического факультета ДГПУ

Специальности «______________________

____________________» формы обучения

Агаметова Муслимат Джалаловна

Научный руководитель: Джамалутдинова Тайбат Махмудовна, доцент, к.б. н.

 

 

Рецензент:_____________

______________________

 

 

 

 

 

 

МАХАЧКАЛА  2010

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение 3

Глава I. Общая характеристика и современное состояние экологической системы Дагестанской части Каспия 6

1.1. Гидробиологическая характеристика акватории прибрежья дагестанского района среднего Каспия  
в современных условиях 11

1.2. Уровенный режим моря 14

1.3. О возможных колебаниях уровня  Каспия в будущем 19

Глава II. Материалы и методики исследований 22

Глава III. Состояния морских сообществ дагестанской части Среднего Каспия 23

3.1. Изменение биологического разнообразия  Каспия за счет вселенцев 30

3.2. Анализ сукцессионных процессов, вызванных колебаниями уровня  Каспия 32

Глава IV. Антропогенное воздействие на экосистему каспийского бассейна 36

4.1. Влияние загрязнения на биологическое  разнообразие 38

4.2. Влияние антропогенных факторов на популяцию осетровых рыб 41

4.3. Разработка мер по предотвращению  и снижению антропогенного ущерба  экосистемам 45

Заключение 48

Выводы  51

Литература 53

 

Введение

 

Актуальность работы. В настоящее время Каспийское море, переживает серьезные изменения окружающей среды, влияющие на условия жизни фауны бассейна. Это выражается в снижении запасов коммерческих видов рыб, включая осетровых, снижении биоразнообразия. Экологические проблемы Каспия и его побережья являются следствием всей истории экстенсивного экономического развития в странах региона. На это накладываются как долговременные природные изменения (вековые колебания уровня моря, изменение климата), так и социально-экономические проблемы сегодняшнего дня (экономические кризисы, региональные конфликты, развитие добычи нефти). Разрушение прибрежных ландшафтов и прибрежной инфраструктуры, вызванное современными изменениями уровня моря, приводит к дополнительному загрязнению водной среды нефтепродуктами. В связи с этим первостепенное значение приобретает изучение причин изменения уровня моря, прогнозирование его многолетних колебаний. Колебания уровня Каспия, в свою очередь, вызывают интерес и как показатель регионального изменения климата, связанного с глобальными изменениями. Заметим, что опасности, обусловленные климатическими изменениями, признаются самыми серьезными угрозами человечеству в наступившем XXI в. К основным экологическим проблемам в Каспийском регионе в настоящий момент относят также "биологическое загрязнение" в виде новых вселенцев. Заметим, что вселение (преднамеренное или случайное) новых видов животных и растений может оказаться для Каспийского моря наиболее существенным и возможно самым необратимым. Значительная часть ущерба, наносимого природе человеческой деятельностью, не поддается пока точным экономическим расчетам. Отсутствие надежных методов экономической оценки биоразнообразия и экологического состояния моря приводит к тому, что прикаспийские страны отдают пока предпочтение развитию добывающих отраслей в ущерб устойчивому развитию Каспийского региона. Несмотря на остроту экологических проблем в отдельных районах Каспийского моря, в целом бассейн, по нашим оценкам, остается еще достаточно чистым. Бассейн Каспия – одна из крупнейших бессточных областей планеты, расположенная в пределах различных ландшафтных зон. Каспийское море обладает уникальными мировыми запасами осетровых рыб. Вместе с тем, акватория Каспия активно используется как для разведения и добычи осетровых и других биоресурсов, так и для разведки и эксплуатации месторождений углеводородов. Степень антропогенного загрязнения моря достигает угрожающих величин. Дагестанская часть побережья и акватории Каспийского моря в настоящее время является регионом экологического бедствия, вызванного современной трансгрессией Каспия. Экологической катастрофой стало, когда на Каспии началось проникновения  чужеродных организмов из других морей и озёр. Например, настоящей бедой для  Каспийского моря стало массовое размножение гребневика мнемиопсиса. Гребневик  впервые появился в Азовском море лет десять назад, и в течение 1985-1990 гг.  буквально опустошил Азовское и Черное моря. Его, по всей вероятности, завезли  вместе с балластными водами на судах от берегов Северной Америки; дальнейшее  проникновение в Каспий не составило большого труда. Гребневик питается в  основном зоопланктоном, потребляя ежесуточно пищи примерно 40% от собственного веса, уничтожая, таким образом, пищевую базу каспийских рыб. Быстрое размножение и отсутствие естественных врагов ставят его вне конкуренции с другими потребителями планктона. Поедая также планктонные формы бентосных организмов, гребневик представляет угрозу и для наиболее ценных рыб, например таких, как осетровые.  Воздействие на хозяйственно ценные виды рыб проявляется не только косвенно, через уменьшение кормовой базы, но и в прямом их уничтожении. Если ситуация на Каспии будет развиваться так же, как в Азовском и Черном морях, то полная потеря рыбохозяйственного значения моря произойдет между 2012-2015 гг.

Основной целью исследования является – Оценка современного экологического состояния Дагестанской части Каспия.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Анализ происходящих гидрохимических и гидробиологических процессов.

2. Обзор состояния морских сообществ дагестанской части Среднего Каспия.

3. Оценка степени антропогенного воздействия на экосистему Дагестанской части Прикаспийского бассейна и основных экологических проблем, связанных с изменениями уровня Каспия.

4. Разработка мер по предотвращению и снижению антропогенного ущерба экосистеме дагестанского побережья Каспия.

Практическая значимость работы. Разработана экологическая концепция осуществления защитных мероприятий, направленных на поддержание и сохранение оптимального функционирования природно-хозяйственных комплексов региона.

 

 

ГЛАВА I. Общая характеристика и современное состояние экологической системы Дагестанской части Каспия.

 

Каспийское море – самый крупный в мире внутриконтинентальный водоем, не связанный с мировым океаном, площадью более 398000 км2. Расположено оно во внутренней части Евразии, и является удивительным созданием природы. Каспийское море обладает безмерной красотой, многообразием экосистем и богатыми запасами природных ресурсов, до настоящего времени не полностью изученных и не используемых рационально. Каспийское море имеет климатообразующее значение и уникально тем, что донесло реликтовую флору и фауну, в том числе крупнейшее в мире стадо осетровых рыб (90 % мирового запаса). В Каспийском море обитает более 500 видов растений и 850 видов животных. Каспий является главнейшим миграционным путем и местом обитания водоплавающих и береговых птиц [19].

Исследования Каспийского моря начаты Петром Великим, когда по его приказу в 1714–1715 годах была организована экспедиция под руководством А. Бековича-Черкасского. В 1820-х годах гидрографические исследования продолжены И. Ф. Соймовым, позднее – И. В. Токмачёвым, М. И. Войновичем и другими исследователями. В начале 19 века инструментальная съёмка берегов проведена И. Ф. Колодкиным, в середине 19 в. – инструментальная географическая съемка под руководством Н. А. Ивашинцева. С 1866 года в течение более 50 лет велись экспедиционные исследования по гидрологии и гидробиологии Каспия под руководством Н. М. Книповича. В 1897 году основана Астраханская научно-исследовательская станция. В первые десятилетия Советской власти в Каспийском море активно велись геологические исследования И.М. Губкина и других советских геологов, преимущественно направленные на поиск нефти, а также исследования по изучению водного баланса и колебаний уровня Каспийского моря. Каспийское море расположено на стыке двух частей Евразийского континента – Европы и Азии. Каспийское море по форме похоже на латинскую букву S, протяженность Каспийского моря с севера на юг – примерно 1200 километров (36°34' – 47°13' с.ш.), с запада на восток – от 195 до 435 километров, в среднем 310–320 километров (46° – 56° в.д.). Каспийское море условно делится по физико-географическим условиям на 3 части – Северный Каспий, Средний Каспий и Южный Каспий. Условная граница между Северным и Средним Каспием проходит по линии Чечень (остров) – Тюб-Караганский мыс, между Средним и Южным Каспием – по линии Жилой (остров) – Ган-Гулу (мыс).

Рис.1. Карта Каспия

Каспийское море омывает берега пяти прибрежных государств: России (Дагестана, Калмыкии и Астраханской области) — на западе и северо-западе, длина береговой линии 695 километров Казахстана — на севере, северо-востоке и востоке, длина береговой линии 2320 километров; Туркмении — на юго-востоке, длина береговой линии 1200 километров; Ирана — на юге, длина береговой линии — 724 километра; Азербайджана — на юго-западе, длина береговой линии 955 километров [10,19].

В дагестанские воды Среднего Каспия непосредственно впадают реки Терек (после 1976 года), Сулак и Самур, оказывающие существенное влияние на гидрологический и гидрохимический режим прибрежных вод.

 

Рис. 2. Каспийское море, снимок из космоса

Естественной границей между первой и второй является Мангышлакский порог - полоса банок, имеющих геологическую структурную основу, а между Средним и Южным Каспием - Апшеронский порог, представляющий собой тектонически обусловленное широтное поднятие. Объем вод между тремя названными бассейнами, в совокупности составляющими Каспийское море, распределен весьма неравномерно. Северный Каспий очень мелководный, средние глубины здесь до 10 м, максимальная - около 20 м, он содержит лишь около 0,5% общего объема каспийской воды. Средний Каспий с глубокой (780 м) Дербентской впадиной вмещает около 34% воды, основная часть воды (более 65% общего объема) приходится на долю Южного Каспия, где максимальная глубина достигает 1025 м. На Каспии имеется до 50 островов, общая их площадь около 350 км2. Основную роль в водном балансе Каспия играют реки,  их впадает в море свыше 130. Наибольшее значение в питании Каспийского моря имеет бассейн р. Волги площадью 1380 тыс. км2. Сток Волги составляет около 78% общего годового стока в море. Кроме того, в Северный Каспий впадают Урал и Терек, которые вместе с Волгой приносят 88% речных вод. На западном побережье в море несут свои воды Сулак, Самур, Кура и ряд более мелких потоков (в сумме 7% стока), остальные 5% дают реки Ирана. Восточный берег Каспия не имеет ни одной реки, достигающей моря. Питание бассейна осуществляется также за счет дождевых осадков, сумма которых на поверхности моря около 200 мм/год. Акватория Каспия вытянута в меридиональном направлении более, чем на 10, и это обусловливает большое различие его климатических и физико-географических характеристик. Каспийское море пересекает несколько климатических поясов. Северная часть моря находится в полосе континентального умеренного климата, западное побережье - умеренно теплого, юго-западное и южное - субтропического влажного, восточное - пустынного. Все это определяет не только различия в количестве атмосферных осадков, но и температурные характеристики и развитие сезонных синоптических процессов. Среднегодовые температуры воды повышаются в общем с севера на юг в среднем на 0,8 ° С на каждый градус географической широты (зимой от 0 до 10,7, летом от 22 до 28). Современная соленость вод Каспийского моря прослеживается в диапазоне от 0,2 до 13,5%, средняя соленость -12,8%. Низкая соленость наблюдается в Северном Каспии. Малая соленость и отрицательные зимние температуры воды Северного Каспия приводят к тому, что в этой мелководной части бассейн зимой замерзает [19].

Как известно, для каждой зоны Каспийского моря характерен особый температурный режим. Он определяется температурой воздуха, течениями и ветровыми перемещениями водных масс, связанных с атмосферными процессами. Наиболее высокие показатели температуры воды, по данным Дагестанского Гидрометцентра, отмечаются в июле-августе, а минимальные - в феврале. Как видно из таблицы №1, температура воды по направлению с севера на юг несколько возрастает.

Акватория моря от острова Чечень до Махачкалы характеризуется относительно высокими сезонными температурными колебаниями (табл. 1).

 

 

 

Таблица № 1

Средняя месячная и годовая температура воды  дагестанского побережья Каспия в 2009 г. (данные Гидрометцентра РД)

 

Месяц	Чечень	Махачкала	Изберг	Дербент
I	2,0	2.2	3.3	3,5
II	1,4	1.5	2.3	2,5
Ш	3,3	3.3	3,4	4,1
IV	8,4	8,5	7,6	8,8
V	14,8	15,0	14,5	14,9
VI	20,7	20,0	20,2	20,7
VII	22,6	22,7	23,8	24,0
VIII	25,7	23,4	24,5	24,5
IX	24,3	21,0	21,5	21,3
X	14,1	15,8	16,7	16,5
XI	9,0	10,2	11,5	11,6
XII	4,6	5,0	6,0	6,5
Ср. годовая.	12,5	12,4	12,9	13,2

 

Воды северной части дагестанских вод Каспия в связи с малыми глубинами довольно быстро нагреваются весной и также сравнительно быстро охлаждаются осенью. Температура воды в этой части моря всецело зависит от метеорологических условий всего региона.

Сезонные колебания температуры воды поверхностного слоя с запада Среднего Каспия к югу от Махачкалы выражены более слабо по сравнению с указанной выше акваторией моря.

Сезонные изменения температуры лучше всего проявляются в верхних слоях воды и у дна на мелководье до 25 м, а глубже 50 м эти колебания выражены слабо [8] (табл. 2).

 

 

Таблица № 2

Вертикальное распределение температуры воды в дагестанском побережье Каспия   по сезонам в 2009г. (данные Гидрометцентра РД).

Горизонт (м)	Температура  (ºС)
	весна	лето	осень
0	16,12	24,20	14,32
10	11,73	18,23	15,09
25	10,14	11,11	15,10
50	7,27	7,39	7,76
100	200	6,10	6,31

 

 

1.1. Гидробиологическая характеристика акватории прибрежья дагестанского района среднего Каспия в современных условиях

По своим гидролого-гидрохимическим и гидробиологическим показателям прибрежная зона дагестанского части Каспия характеризуется как район с колеблющимися факторами среды - температуры, солености, содержания кислорода, течений, биогенного состава и, в зависимости от количества последнего, - изобилием гидробионтов. Нами в летний период 2007-2009 гг. была исследована акватория прибрежья Махачкала — Манас с целью выяснения современного состава планктонных и бентосных сообществ. Фитопланктон южной части исследуемого района в 2007 г. отличался бедностью видового состава (5-6 видов) и уменьшением с глубиной биомассы, основу которой составляли диатомовые водоросли: Pseudosolenia calcaravis, Rh. fragilissima, Thalassionema nitzschoides, Nitzschia sigmoidea. Средняя биомасса фитопланктона составляла 1,38 г/м", а на отдельных станциях доходила до 2,49 г/м. Установлено, что на развитие доминирующих диатомовых водорослей температурный режим особого влияния не оказывает. Водоросли других отделов обнаружены не были [19,22].