Экологическая ситуация Дагестанской части Каспия

По мере отдаления от берега численность планктона уменьшается до 10 раз, меняясь в диапазоне 0,57 - 0,07 г/м. В массовом количестве развиваются нитчатая диатомовая водоросль Sceletonema nitzschoid, которая вызывает "цветение" воды. Особенностью развития летнего фитопланктона 2007 года в исследуемой акватории была массовая вегетация сине-зеленых водорослей: Oscillatoria sp., Gloeocapsa minima и др. Эти виды относятся к мелкоклеточному комплексу и, несмотря на то, что их численность была достаточно высокой и достигала 30 млн. экз./м, показатели биомассы была незначительными [25].

Зоопланктон. По материалам 2007-2009гг. с учетом форм обитающих в прибрежных мелководьях дагестанского района Среднего Каспия, было обнаружено 30 видов и форм зоопланктона. Основу видового состава зоопланктона составляли ракообразные (50%), которые включали 6 видов и форм веслоногих (22,2%), 7 - ветвистоусых (24,4%), 2 — усоногих раков (4,4%). Вторая по величине группа - коловратки, которые вместе с пресноводными формами составляли 15,5% состава зоопланктона. Остальные виды, отнесенные к группе прочих организмов: планкто-бентические формы и их личинки, инфузории гидрозоа, черви, и.т.д., составляли 34,5%.В соответствии с меняющимися условиями среды, в составе зоопланктона прибрежных мелководий наиболее характерными и распространенными видами являются эвригалинные и умеренно эвритермные формы каспийских ракообразных. Наиболее многочисленными обитателями мелководий являются веслоногие раки (Calanipeda aquae diilcis, Acartia claim) и каспийские полифемиды (Podonvadne trigona tipica, P. poliphemoides и др.).

Основу численности зоопланктона весеннего периода составляют веслоногие раки и науплиусы балянусов. В создании же общей биомассы весеннего воспроизводства участвуют почти все группы организмов. При средней биомассе зоопланктона около 150 мг/м (более 80%) биомассы составляют веслоногие раки. Из этого количества свыше 90% приходится на азово-черноморских вселенцев акарцид. Образованные именно этими раками высокопродуктивные пятна отмечаются по всему прибрежью. Количественные показатели зоопланктона в Среднем Каспии летом всегда ниже, чем весной. Из множества факторов, влияющих на распределение численности и биомассы летнего зоопланктона исследуемого района определяющим остается лимитирующее влияние гребневика Mnemiopsis leidyi, несмотря на наметившееся снижение его численности. Влияние гребневика на распределение летнего зоопланктона ощущается с начала июля по октябрь по всему прибрежью. Максимальная биомасса зоопланктона отмечена летом 2007 г. в районе Махачкала - Манас и равна 100+10 мг. А по всему прибрежью этот показатель не превышает 50 мг/м и образован за счет небольших концентраций Acartia clausi и личинок Balanus improvisus. Осенний пик развития зоопланктона, характерный для исследуемых районов прибрежья, не успевает за короткий осенний период теплого времени (октябрь-ноябрь) поднять продуктивность зоопланктона до средних величин, поэтому многолетний дефицит численности привел к падению общей биомассы зоопланктона в 5 - 10 раз [7,21].

Бентос. Биомасса донных беспозвоночных дагестанского прибрежья Каспия меняется от уреза до 10-12 м. глубин. На урезе в весенне-летний период доминирует Pontogammarus maeoticus. На глубине 2 — 5 метров бентосные организмы прак тически отсутствуют, а с 10-12 м глубин, где появляется илистый грунт, биомасса резко повышается и достигает величин, сопоставимых с исследованиями предыдущих годов. Преобладающим видом на глубине 10 м. является Cerastoderma lamarcki, биомасса которой составляет 63,6г/м2, в 2 раза превышая биомассу другого вселенца — Аbrа ovata. В районах, характеризующихся каменистыми грядами, в составе бентосных биоценозов появляются также Mytilaster lineatus, В. improvisus и Nereis diversicolor, за счет которых биомасса возрастает в 2 раза по сравнению с другими исследованными участками. Причем, на 12 м. глубине М. lineatus, образует максимум численности и его биомасса достигает 204 г/м. Таким образом, из множества факторов, влияющих на биологическую продуктивность дагестанского района Каспия, за последние 5-6 лет определяющими являются трофический пресс гребневика М. leidyi и характер грунтов [27].

1.2. Уровенный режим моря.

Для Каспийского моря характерны периодические колебания уровня, связанные в основном с климатическими явлениями (Бруевич, 1957; Аполлов, 1956; Гюль, 1956.) и др. Последняя регрессия Каспийского моря завершилась в 1977 г., когда его уровень достиг самой низкой отметки за последние 400 лет - минус 29,0 м абс.

Уровень Каспийского моря с 1978 г. начал постепенно повышаться и к началу 90-х годов XX века он поднялся на 2,5 м и достиг отметки минус 26,5 абс. (рис.3). В последующем,  уровень моря несколько снизился и в последние 8 лет стабилизировался на отметках от минус 26,8 до минус 27,07 м. При современном уровне моря площадь Северного Каспия составляет 104,6 тыс. км2, Среднего - 138,2 тыс. км2 и Южного -149,8 тыс. км2 или соответственно 26,6, 35,2 и 38,2 % от площади всего водоема (без залива Кара-Богаз-Гол). За непрерывный период трансгрессии Каспия в течение 18 лет - с 1978 по 1995 гг. - его уровень повышался на 238 см, а площадь и объем водных масс северной части моря возросли соответственно до 109,2 тыс. км2 и 540,8 км3, или на 49 и 67 % [8,11].

Повышение уровня моря почти на 2,5 м,  обусловленное возросшим материковым стоком и преобладанием приходной части водного баланса над расходной, привело к существенным морфометрическим и топографическим изменениям Каспия. Так, к настоящему времени акватория моря возросла на 36,4 тыс. км2 и на 90 % за счет северной его части, т.е. увеличилась на площадь, равную Азовскому морю.

Рис. 3. Колебание уровня Каспийского моря за период инструментальных наблюдений

В связи с подъемом уровня моря и увеличением стока основных рек Каспийского бассейна,  в химизме воды отмечаются некоторые изменения, которые связаны с геологической структурой рек бассейна и подстилающих грунтов и почв, развитием сельского хозяйства, использованием в земледелии органических и минеральных удобрений, развитием промышленности, особенно нефтехимической, химической, металлургической, текстильной и др., а также с уровнем загрязнений природных вод. Рассматривая вопрос о причинах колебаний уровня Каспия, необходимо обратить внимание на противостояние в этой области двух концепций: геологической и климатической. Согласно геологической концепции, к причинам изменения уровня Каспия относят процессы двух групп. Процессы первой группы, по мнению геологов, ведут к изменению объема каспийской впадины и как следствие – к изменениям уровня моря. В число таких процессов входят вертикальные и горизонтальные тектонические движения земной коры, накопление донных осадков и сейсмические явления. Во вторую группу входят процессы, воздействующие, как полагают геологи, на подземный сток в море, то увеличивая его, то уменьшая. Такими процессами называют периодическое выдавливание или поглощение вод, которые насыщают донные отложения под воздействием изменяющихся тектонических напряжений (смены периодов сжатия и растяжения), а также техногенную дестабилизацию недр, обусловленную добычей нефти и газа или подземными ядерными взрывами [13]. Нельзя отрицать принципиальной возможности влияния геологических процессов на морфологию и морфометрию каспийской впадины, и подземный сток. Однако в настоящее время количественная связь геологических факторов с колебаниями уровня Каспия не доказана. Несомненно, что тектонические движения сыграли определяющую роль на начальных этапах формирования каспийской впадины. Однако если учесть, что котловина Каспийского моря расположена в пределах геологически гетерогенной территории, следствием чего является периодический, а не линейный характер тектонических движений с неоднократной сменой знака, то вряд ли следует ожидать заметного изменения емкости впадины. Не в пользу тектонической гипотезы свидетельствует и тот факт, что береговые линии новокаспийских трансгрессий на всех участках побережья Каспия (за исключением отдельных районов в пределах Апшеронского архипелага) находятся на одном  уровне. Нет оснований считать причиной колебаний уровня Каспия изменение емкости его впадины вследствие накопления осадков. Темпы заполнения котловины донными отложениями, среди которых основную роль играют выносы рек, оцениваются, по современным данным, величиной около 1 мм/год и менее, что на два порядка меньше наблюдаемых сейчас изменений уровня моря. Не могут сколько-нибудь существенно влиять на объем Каспийской котловины сейсмодеформации, которые отмечаются только вблизи эпицентра и затухают на близких расстояниях от него. Что касается периодической крупномасштабной разгрузки подземных вод в Каспий, то ее механизм пока неясен. В то же время этой гипотезе противоречат, согласно Е.Г. Маеву, во-первых, ненарушенная стратификация иловых вод, указывающая на отсутствие заметных миграций вод через толщу донных отложений, а во-вторых, отсутствие доказанных мощных гидрологических, гидрохимических и седиментационных аномалий в море, которые должны были бы сопровождать крупномасштабную разгрузку подземных вод, способную повлиять на изменения уровня водоема. Главным же доказательством несущественной роли геологических факторов в настоящее время является убедительное количественное подтверждение правдоподобности второй, климатической, а точнее, водно-балансовой концепции колебаний уровня Каспия[17,24].

В XX столетии уровень Каспийского моря существенно изменялся дважды. В 1929 г. он стоял на отметке около минус 26 м, и, поскольку он был близок к этой отметке в течение почти столетия, это положение уровня рассматривалось как средне многолетнее или вековое. В 1930 г. уровень стал стремительно снижаться.

Рис. 4 Наступление Каспия на берег.

Уже к 1941 г. он понизился почти на 2 м. Это привело к обсыханию обширных прибрежных площадей дна. Понижение уровня, при небольших его колебаниях кратковременных незначительных подъемах уровня в 1946-1948 и 1956-1958 гг., продолжалось до 1977 г. и достигло отметки минус 29,02, т.е. уровень занял самое низкое положение за последние 200 лет. В 1978 г. началось, вопреки всем прогнозам, повышение уровня моря. По состоянию на 1994 г. уровень Каспийского моря находился на отметке минус 26,5 м, т.е. за 16 лет уровень поднялся более, чем на 2 м. Скорость этого поднятия 15 см/год. Приращение уровня в отдельные годы было выше ив 1991 г. достигало 39 см. Быстрые изменения уровня оказывают большое влияние на динамику береговой зоны Каспия и накладывают отпечаток на всю народнохозяйственную деятельность прикаспийских государств. На Каспийском море как бы моделируются процессы влияния быстрого подъема уровня бассейна на природную обстановку окружающей суши. Изучение этих процессов очень валено в связи с тем, что прогнозируется быстрое повышение в ближайшие десятилетия уровня Мирового океана, что связано с общим потеплением климата Земли и проявлениями усиления «парникового эффекта» [16].

Рис.5. Наступление Каспия на берег.

Колебания уровня Каспия в прошлом, судя по всему, не приводили к необратимой деградации его биоты. Конечно, резкие понижения уровня моря создавали временные неблагоприятные условия, например для рыбного стада. Однако с подъемом уровня ситуация сама собой исправлялась. Природные условия прибрежной зоны (растительность, донные животные, рыбы) испытывают периодические изменения вместе с колебаниями уровня моря и, по-видимому, обладают определенным запасом устойчивости и сопротивляемости внешним воздействиям. Ведь ценнейшее осетровое стадо было в Каспийском бассейне всегда, вне зависимости от колебаний уровня моря быстро преодолевая временное ухудшение условий существования [11].

1.3. О возможных колебаниях уровня Каспия в будущем.

Колебанием уровня Каспийского моря никого не удивишь. Однако когда речь заходит об очередном подтоплении многих тысяч гектаров земель, на которых проживают десятки, если не сотни тысяч людей, это обычное дело приобретает масштабы поистине стихийного бедствия. По прогнозам экологов, нынешний период повышения уровня воды Каспийского моря, начавшийся в конце девяностых годов прошлого столетия, продлится примерно до 2040 года. В результате уровень моря повысится на полтора метра. Это грозит обернуться тяжелыми последствиями для всех стран региона. Вновь ожидается, что тысячи гектаров земель уйдут под воду, десятки населенных пунктов окажутся в непосредственной зоне бедствия. Достаточно вспомнить, что предыдущее повышение уровня морской воды на 2,5 м, имевшее место в 1978-1995 годах, привело к заметному осложнению экологической и социально-экономической ситуации в прибрежных регионах. По оценкам специалистов общий экономический урон всем прикаспийским странам от повышения уровня Каспийского моря составил около 40 млрд. долларов [13].

В то же время, по мнению многих ученых, причиной огромного ущерба, который несет экономика, является не подъем уровня, а бездумное и недальновидное освоение полосы земель в пределах упомянутой зоны риска, освободившихся как оказалось, временно из-под моря после 1929 года, то есть при снижении уровня ниже отметки 26 абс. м. Возведенные в зоне риска постройки, естественно, оказались затопленными и частично разрушенными. Теперь, когда затапливается территория, освоенная и загрязненная человеком, действительно создается опасная экологическая ситуация, источником которой являются не естественные процессы, а неразумная хозяйственная деятельность. С недавних пор энергоресурсы Каспийского моря рассматривается в качестве одного из основных факторов в системе энергетической безопасности главных игроков мировой политики. По оценкам, нефтяные запасы региона составляют более 200 млрд баррелей, что ставит его на второе место в мире после Ближнего Востока. Разведка и эксплуатация нефтяных месторождений является важнейшей составляющей загрязнения. Проводятся масштабные геолого-разведочные работы, открыты новые нефтегазовые месторождения, повышается дебит старых месторождений, уделяется больше внимание созданию инфраструктуры. Неслучайно поэтому, что уровни нефтяного загрязнения в разных частях Каспия уже сегодня в 1,5-11,8 раз превосходят предельно допустимые нормы. Согласно данным международной статистики, при разработке морских нефтяных месторождений в море попадает 0,1% добываемой нефти. При объеме 100 млн. тонн в год, которые планируется достичь к 2015 году, а то и раньше, объем загрязнения может составить сто тысяч тонн в год [17].

Уникальные каспийские осетры – основные поставщики черной икры, гибнут в Каспии в огромных количествах. По мнению биоэкологов, причиной является миграция токсичных веществ, которые концентрируются в организме живых существ. Незаконный и нерегулируемый лов рыбы уже уменьшил поголовье осетров в Каспии более чем на 80%.

Несмотря на заверения международных консорциумов, занимающихся добычей углеводородного сырья, применение даже самых современных технологий и отчисления на поддержание экологической безопасности не могут представляться достаточными с точки зрения сохранения популяции осетровых. По сведениям независимых экспертов, объявленный крупнейшими разработчиками месторождений т.н. "принцип нулевого сброса" сегодня не работает. Прямым следствием сброса нефти в воды Каспия является ежегодная гибель до 1-1,5 млн. осетровых [33]. Но не только разработка углеводородного сырья угрожает экологической безопасности региона. Рост прибрежных городов (в прибрежной зоне Каспийского моря сегодня находятся более 200 городов и поселков городского типа), возрождение промышленного потенциала бывших советских республик наряду с очевидными преимуществами имеет и целый ряд издержек. Весьма важной из них является сброс сточных вод. Ежегодно прибрежными странами в акваторию Каспийского моря сбрасывается не менее 40 млн. кубометров сточных вод, включающих отнюдь не только городские и сельскохозяйственные стоки. Основную опасность для экосреды представляют промышленные отходы, попадающие в море, минуя сколько-нибудь действенные очистительные сооружения. С учетом практически полного отсутствия в прикаспийских государствах (за исключением России и, частично, Ирана) предприятий по утилизации промышленных отходов, считается, что сточные воды остаются на сегодняшний день одной из важнейших причин плачевной экологической ситуации на Каспии. К сказанному следует добавить, что экологическую обстановку, пусть и в меньших масштабах, нарушает и ежегодное увеличение числа кораблей, в частности танкерного флота прикаспийских государств, а также процесс милитаризации Каспия. Да и естественные природные процессы, протекающие на дне Каспия, также не способствуют улучшению ситуации [11,12].

ГЛАВА II. Материалы и методики исследований

Исследования экологических проблем региона были начаты мною с 2007 по 2010 гг.  При выполнении данной работы были использованы фондовые материалы лаборатории биологических ресурсов ДНЦ РАН, Касп. НИИРХа. Для составления картины экологической ситуации были проанализированы данные измерений, проводившихся в течение 2007 - 2010 гг. специалистами Минприроды РД, Госкомгидромета. Богатый материал о загрязнениях прибрежных территорий и акватории Каспийского моря был собран и представлен при разработке проекта "Неотложных мероприятий на 1993-1995 годы по предотвращению за топления и подтопления населенных пунктов, производственных и непроизводственных объектов, сельскохозяйственных угодий и других ценных земель, расположенных в прибрежной полосе Каспийского моря Республики Дагестан. Представительность и достоверность данных во многих случаях оставляли желать лучшего и поэтому в качестве критерия отбора данных измерений была выбрана устойчивая повторяемость измерений по различным временным интервалам и источникам данных. Для апробации метода комплексной оценки антропогенного воздействия были отобраны два загрязнителя, данные по которым обладают максимальной достоверностью, варьируют в широких пределах в различных точках замеров, что свидетельствует о высокой информативности этих показателей.

Глава III. Состояния морских сообществ дагестанской части Среднего Каспия.

Каспийское море является уникальным природным объектом двух континентов: Европы и Азии. Самое большое внутреннее море мира, содержащее около 44% объема воды всех озер и внутренних морей мира, Каспийское море является местообитанием разнообразной флоры и фауны. Бассейн Каспия по своему значению можно считать с глобальной экосистемой. Главный миграционный путь и местообитание водоплавающих и береговых птиц, а также местообитание около 85 % осетровых всего мира.

Высокое разнообразие местообитаний и смешение видов уникально в Каспийском море. Местообитания представлены обширными речными системами и дельтами с их богатыми увлажненными низменностями, огромными пространствами тростниковых зарослей вдоль северного побережья, относительно пресными (1-8‰) обширными мелководьями Северного Каспия (составляющие около 25% всей площади моря, но только 0,5% всего объема), солоноватые (10-11‰) и более глубокие районы Среднего и Южного Каспия. Наземные виды включают солевыносливые пустынные растения, огромную популяцию береговых птиц и немногочисленных наземных млекопитающих. Морские виды состоят из пресноводных рыб, мигрирующих рыб, которые размножаются в реках и живут в море, и рыб, которые живут только в море. При этом рыбы приспосабливаются к широкому спектру экологических условий. Осетровые – наиболее известны среди рыб, которые приспособились к сильно изменяющейся солености Каспийского моря. Морские птицы очень разнообразны и численность их здесь очень высокая, некоторые из этих видов отнесены к разряду редких и исчезающих птиц всего мира. Каспийский тюлень, произошедший от различных видов и, может быть, подвидов, напоминает о древних связях с холодными арктическими водами северной части России [3,4].