Eutrofizacja i martwe strefy
Eutrofizacja i pustynie tlenowe na dnie Bałtyku
Wyjaśniając pojęcie eutrofizacji i jej wpływu na środowisko morskie można pokazać, jak wszystko w środowisku naturalnym jest ze sobą połączone: ląd i morze, rolnictwo i połowy ryb, powierzchnia morza i jego dno - wszystko w ekosystemie krąży i pozostawia swój ślad. Także to, co do tego równania wprowadza człowiek.
Zacznijmy od definicji
EUTROFIZACJA to proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje odżywcze, skutkujący wzrostem żyzności wód. Może on zachodzić w sposób naturalny lub być wynikiem działalności człowieka. Związki azotu i fosforu, których ilość w największym stopniu limituje produkcję pierwotną w morzu, dostają się do akwenu różnymi drogami, np. z kolektorów zrzutowych zakładów przemysłowych i oczyszczalni ścieków, z terenów rolniczych i leśnych (gdzie używane są nawozy), z atmosfery wraz z deszczem, a także mogą być uwalniane z osadów morskich.
Substancje odżywcze w morzu są potrzebne i pożądane, jednak ich nadmierne ilości, a dokładniej zachwianie równowagi pomiędzy ilością poszczególnych pierwiastków nie sprzyja prawidłowemu funkcjonowaniu ekosystemu .
seos-project.eu
SKUTKI EUTROFIZACJI
Ekosystem morski działa jak system naczyń połączonych - zmiana pewnych czynników w tym układzie wpływa na kolejne. W przypadku eutrofizacji, po przekroczeniu pewnej granicy dostaw biogenów do akwenu, zaczynamy obserwować wiele niekorzystnych procesów.
- masowy rozwój fitoplanktonu w powierzchniowej warstwie wody, m. in. zakwity sinic
Przeżyźnienie wód Bałtyku oraz wzrost temperatury wody powierzchniowej w wyniku zmian klimatycznych powodują, że zakwity sinic stają się zjawiskiem coraz bardziej uciążliwym - pojawiają się wcześniej, są intensywniejsze i trwają dłużej. Ich masowe występowanie stwarza konkurencję dla innych gatunków, ogranicza dopływ światła do głębszych warstw wody i stanowi zagrożenie ze względu na toksyny produkowane przez niektóre szczepy.
- obumieranie glonów i roślinności przydennej w wyniku ograniczenia dopływu światła słonecznego
- wyczerpanie zasobów tleniu w warstwie przydennej zbiornika
- wytwarzanie siarkowodoru na dnie
Gdy zakwit ustępuje, duże ilości materii organicznej opadają na dno, gdzie podlegają procesowi rozkładu, zużywając przy tym duże ilości tleniu. W warunkach anoksji (braku tlenu), dochodzi do rozkładu beztlenowego, a produktem tego procesu jest toksyczny siarkowodór.
PUSTYNIE TLENOWE NA DNIE BAŁTYKU
Eutrofizacja jest jedną z przyczyn powstawania tzw. stref azoicznych (pozbawionych tlenu) w Morzu Bałtyckim, jednak sytuacja jest nieco bardziej skomplikowana...
Aby zrozumieć mechanizm powstawania martwych stref w Bałtyku należy najpierw odpowiedzieć na pytanie: skąd w morzu bierze się tlen?
Źródłem tlenu w morzu jest jego dyfuzja z atmosfery lub produkcja przez organizmy fotosyntetyzujące - rośliny i glony, które do przeprowadzenia fotosyntezy potrzebują światła słonecznego. W związku z tym, tlen może być produkowany jedynie w warstwie eufotycznej zbiornika, czyli takiej do której dociera promieniowanie. W Bałtyku sięga ona maksymalnie kilkunastu metrów, a dodatkowo występująca w nim stratyfikacja pionowa, utrudnia mieszanie warstw wód. Wąskie połączenie z Morzem Północnym przez Cieśniny Duńskie sprawia, że wymiana wód w Bałtyku jest powolna, a jedynie wlewy wody oceanicznej są w stanie wymieszać kolumnę wody w Bałtyku i dostarczyć tlen do głębszych obszarów.
"Do końca lat 80. obserwowaliśmy bardzo częste wlewy, i to nie tylko w sensie częstotliwości, ale również były to wlewy od czasu do czasu znaczące, duże. On powodowały skuteczną wymianę, odświeżanie wód przydennych. Ma to o tyle istotne znaczenie, że ponieważ te warstwy się nie mieszają, jest to jedyny sposób, aby dostarczyć tlen do warstw przydennych." - mówi dr Piotr Margoński, dyrektor Morskiego Instytutu Rybackiego PIB w materiale onet.pl.
Szacuje się, że obecnie strefy beztlenowe pokrywają 20% dna Bałtyku, zwłaszcza w jego centralnym obszarze, co oznacza, że w ciągu ostatniego wieku pustynie tlenowe rozrosły się dziesięciokrotnie. Konsekwencją jest nie tylko pozbawienie organizmów związanych z dnem (organizmów bentosowych) miejsc do życia, ale również ograniczenie miejsc rozrodu dla dorszy, które składają ikrę właśnie w głębinach.
WALKA Z EUTROFIZACJĄ
Problem eutrofizacji po raz pierwszy określono jako wielkoskalową presję na ekosystem Morza Bałtyckiego na początku lat 80. Działania mające na celu ograniczenie dopływu substancji biogenicznych pochodzenia antropogenicznego i poprawę stanu Bałtyku są jednym z ważniejszych wątków Bałtyckiego Planu Działań HELCOM.
Według danych HELCOM obecny roczny całkowity dopływ substancji biogenicznych do Morza Bałtyckiego wynosi około 826 000 ton azotu i 30 900 ton fosforu, a większość dopływu trafia do Bałtyku drogą rzeczną. Dopływy atmosferyczne stanowią około 30% całkowitego wkładu azotu, pochodzącego głównie z procesów spalania związanych z żeglugą, transportem drogowym, produkcją energii i rolnictwem. Największe względne spadki dopływu azotu i fosforu w ostatnich dziesięcioleciach wystąpiły w źródłach bezpośrednich, które obecnie stanowią 4-5% całkowitych ładunków. Źródła naturalne stanowią około jednej trzeciej dopływów rzecznych azotu i fosforu do Bałtyku. Większość antropogenicznej części dopływu pochodzi ze źródeł rozproszonych, głównie z rolnictwa, podczas gdy źródła punktowe, zdominowane przez komunalne oczyszczalnie ścieków, stanowią odpowiednio 12% i 24% rzecznych ładunków azotu i fosforu.
Ogólnie rzecz biorąc, dopływ azotu został zmniejszony o 12%, a dopływ fosforu o 25% między okresem referencyjnym 1997–2003 a 2015 r. Najsilniejsze względne zmiany w ciągu ostatnich dziesięcioleci obserwuje się w Kattegat i cieśninach duńskich pod względem dopływu azotu oraz w Zatoce Fińskiej pod względem dopływu fosforu.
