View
5
Download
1
Category
Preview:
DESCRIPTION
i
Citation preview
MASTERConservarea Biodiversitii i ocrotirea naturii
BIODIVERSITATEA MRII NEGRE
Teodora Maria ONCIU
POZIIA GEOGRAFIC
Acoper aproape o treime din suprafa a continentului.
Bazinul hidrografic:2,405,000 km2 acoper
17 ri, include aria a
13 capitale avnd o
popula ie de 170 milioane locuitori
MAIN RIVERS OF THE BLACK SEA DRAINAGE BASIN
BAZINUL HIDROGRAFIC AL MRII NEGRE
BAZINUL HIDROGRAFIC
54 0001.39575 000800 000Nordului
33 0004.34414 0001 800 000Baltic
3 754 0000.512 505 0001 300 000Mediteran
530 0005.15466 2002 405 000Neagr
Volumul mrii
(km3)
Raportul suprafaa bazinului
hidrografic/suprafaa mrii
Suprafaa mrii
(km2)
Suprafaa bazinuluihidrografic aferent
(km2)MAREA
Black Sea
Ponderea bazinelor hidrografice ale tributarilorn realizarea bazinului hidrografic al M rii Negre
0%
18%82%
4%
14%
bazine vestice i nord-vestice
bazine din Crimeea
bazine din Caucaz
bazine din Asia Mic
Valori medii ale debitului multianualal tributarilor din Marea Neagr
261
0,32
4325
0
50
100
150
200
250
300
med
ia d
ebite
lor m
ultia
nual
e (k
m3
an)
bazine vestice inord-vestice
bazine dinCrimeea
bazine din Caucaz bazine din AsiaMic
BILAN UL HIDRIC
vr = aportul afluenilor continentali; vp = precipitaii; V2 = volumul de ap ce intr prin Bosfor; a = salinitate medie strat de suprafa b = salinitate medie ape profunde d = salin. medie a apei ce intr prin Bosfor
vc = pierderi prin evaporaie; V1 = volumul de ap ce curge prin Bosfor c = salinitatea apei ce iese prin Bosfor
X = volum de ap care difuzeaz prin haloclin spre suprafaY = volum de ap care difuzeaz prinhaloclin spre apele profunde
-600
-500
-400
-300
-200
-100
0
100
200
300
400
km3
an-1
debite 229 254 294 38 -485 -301 -29
aport Bosfor
precipita ii aport ruriaport str.
Kerciexport Bosfor
evapora ieexport
str.Kerci
Bilan ul hidric al M rii Negre (adaptare dup Pora, 1977, Trufa , 1969)
Conexiuni
- cu Marea de Azov- suprafa de 38 000
km2 - adncime max 14.2 m- volum 300 km3- salinitate cca 7 psu- comunicare prin strmtoarea Kerci
- cu Mediterana- comunicare prinBosfor
BOSFORUL
strmtoare cu morfogenezcomplicat
lungime de 35 km
adncime medie de 40 m, pe alocuri cu gropi de90-120 m adncime
numeroase ipoteze privind geneza;
Vespremeanu (2004)pe baza datelor lui Giosan (1999)
stadiul iniial, n care, un ru sudic, mai lung, se vrsa n Marea Marmara, iar dincolo de cumpna de ape, un ru nordic, mult mai scurt, se vrsa
n Marea Neagr; n stadiul al doilea se formeaz un bazin
tectonic de mici dimensiuni, n treimea mijlocie a strmtorii, ntre Bykderei Beykoz, ceea ce schimb structurareelei hidrografice;
n stadiul al treilea, desfurat ca i primele dou n Pleistocen, au loc procese tectonice intense, la sud de cumpna de ape i care au drept rezultat
i modelarea treimii inferioare a strmtorii; n stadiul al patrulea ce are loc dup
maximul ultimei glaciaiuni (Wrm), majoritatea faliilor se reactiveaz, iar
nspre nord, spre Marea Neagr, se prbuete cumpna de ape,
formndu-se ultimul compartiment al strmtorii.
flux mediu multianual de suprafa - 600 km3an-1 cu o salinitate medie de 17.90 psuFlux mediu multianual de profunzime - 300 km3an-1 cu salin medie de 35.50 psu
SCHEMA CIRCULAIEI PRIN BOSFOR (dup zsoy et al, 1995 )
MASE DE AP
Lungime (Mm mile marine)
profil termic inapele litorale
romneti
ape de suprafa (0-40 m) puternic afectate de interaciunile cu atmosfera; subdivizate in: start superficial (ntre 0-25 m; temperatura influeat de sezoane, salinitate de 17-18 psu, concentraie ridicat de O2 )
ape ale stratului efemer rece ape de adncime medie (ntre 150-1800 m, cu salinitate constant 22.1 psu,
cu creterea temperaturii de la 8.5 la 8.82C, f r O2, H2S n cantitate mare) ape profunde omogene : sub -1800 m, cu temperatur constant (8.82C), i
salinitate constant (22.125 psu)
S.I.R.
Dep
th (
m)
STRATIFICAREA PE VERTICAL
STRAT AD.mx. TempSalin H2S Tip de
Retenie(ani)
1. superficial
2. prima haloclin
3. strat intermediar
profund
4. cea de-a doua
haloclin
5. strat abisal profund
n apele litorale romne ti, la suprafa , temperatura variaz ntre
11.9 C i 12.7 C, cu valori maxime n August, i cele minime n Februarie
Datorit registrului oligo-mixohalin, apele Mrii Negre pot nghea
Marea Neagr la Constan a (26ianuarie 2006)
Sculpturi de ghea la Agigea 1972
CURENII
Curent superficial, paralel cu rmul (ciclonal)
Doi curen i circulari care subdivid bazinul n doua sectoare
Curen i zonali, sub form de spiral
Circula ia de suprafa din Marea Neagr (dup Vespremeanu, 2004)
Curentul anticiconal profund care transporta ape srate mediteraneene
Modelul c ilor de recirculare i de amestec al apelor M rii Negre (dup zsoy
et al, 1995)
Datorit circulaiei frontale, poate aprea fenomenul deupwelling
Antipa (1941) subliniaz c la rm, n apele n care se pescuiete, pot aprea mase de ap de culoare vineie ori ruginie, limitate de dou benzi de spum, pe care pescarii le definesc drept "linia unde apele se nndesc" i care omoar petii i ard plasele de pescuit.
Autorul citat presupune c aceste ape provin din adncuri,
unde n urma activitii bacteriilor se produce hidrogen sulfurat i
acid sulfuric
Apele M rii Negre breviar
Marea Neagr comunic prin strmtoarea Kerci cu Marea de Azov i cu Marea Mediteran prin Bosfor i Dardanele;
Marea de Azov este un liman al Donului cu suprafa a de 38 000 km2, cu adncimea maxim de 14,2 m i un volum de 300 km3; Strmtoarea Kerci are o lungime de 45 km i lime care variaz de la 9-15 km la intrare i
52 km n zona central; Strmtoarea Bosfor este un an cu morfogenez complicat prin care ies anual din Marea Neagr
600 km3 ap cu salinitate de 17.9 psu i intr din Marea Marmara 300 km3 ap cu salinitate de 35,5 psu;
Bazin hidrografic ntins (2 405 000 km2, fiec rui km 2 de mare i corespund 5,5 km2 din bazinul hidrografic) i complex
Bilan ul hidric: aport (prin Bosfor 229 km3an-1+ precipitaii 254 km3an-1+aport fluvial 294 km3an-1+prin Kerci 38 km3an-1);export (prin Bosfor 485 km3an-1+evaporaie 301 km3an-1+ strmtoarea Kerci 29 km3an-1);
Marea Neagr este un bazin meromictic ce conine un strat intermediar rece situat ntre -40 i -150 m cu temperatur de 8C
Curen ii: Curentul Principal al M rii Negre (sens de curgere invers orar, din care se desprind dou vrtejuri principale), circula ia sub-bazinal ; circula ie frontal (upwelling) i o manier proprie de recirculare i amestec pe vertical Maree cu caracter semidiurn, cu perioad de 12 ore i 25 minute, i cu amplitudine mic
la suprafa Mrii Negre, salinitatea medie anual variaz ntre 14,5 psu nacvatoriul predeltaic i 20,7 psu n partea central a bazinului (zona halistatic);
n faa gurilor Dunrii, salinitatea poate cobor la 5-8 psu;
variaia salinitii pe vertical urmeaz o traiectorie particular, Marea Neagr
diferind de alte bazine al Oceanului Planetar prin larga extensiune a haloclinei.
SALINITATE
Etaje distincte din punct de vedere al salinitii (Oguz et al, 2001):
stratul de amestec ntre 0m i -30 m, cu saliniti ntre 14 psu i 18,25 psu;
stratul haloclinei situat ntre -30 m i -200 m, n care salinitatea crete de la 18,25 psu la 21,5psu;
stratul intermediar , situat ntre -200 m i -1 000 m, n care salinitatea crete lent atingnd 22,05 psu la -500m, 22,20 psu la -700 m i 22,29 psu la -1 000m;
stratul profund , situat sub 1 000 m n care salinitatea crete foarte lent, atingnd 22,32 psu la 1 500 m, valoare ce se menine constant pn la
adncimea maxim.
Direct proporional cu salinitatea variaz i densitatea apelor Bazinului Pontic.
n coloana de suprafa cuprins ntre 0m i -15 m, densitatea este de 10,5-11.0 kgm-3; mai spre adnc, ntre -15 m i 120 m este situat stratul picnoclinei , densitatea
crescnd de la 11,0-11,5 kgm-3la 15,5-16,0 kgm-3; sub -120 m, densitatea rmne aproape constant (16,0-16,6 kgm-3);
GAZE DISOLVATE
0
20
40
60
80
100
120
0 200 400 600 800 1000 1200
concentra ia de oxigen ( Ml-1)
adn
cim
ea (m
)
Tendina variaiei concentraiei oxigenului dizolvat n apa Mrii Negre (adaptare dup datele campaniei tiinifice CoMSBlack 92)
valori maxime n orizontul de suprafa(0-10 m) (330-380 Ml-1) unde au loc celemai active schimburi cu aerul atmosferic;
la o adncime de 30-35 m, cantitatea de oxigen variaz ntre 305-350 Ml-1
provenind, n urma primenirii apelor, tot din atmosfer, dar i n urma activitii algelor unicelulare (fotosintez); la adncimi de 100 m, n zona
platformei continentale, concentraia de oxigen ajunge la 275-300 Ml-1; n zona central a mrii, unde efectele
transportului sunt mai puin evidente, n orizontul 35 i 60 m se instaleazoxiclina unde cantitatea de oxigen scade de la 300 Ml-1 la 5-6 Ml-1 ca urmare a consumului de oxigen n procesele de oxidare a materiei organice i a sulfurilor;
Scderea concentraiei de oxigen progreseaz i, n funcie de apropierea sau deprtarea de rm, la adncimi de 55-60 m
sau 100-120 m abia depete 0,0 Ml-1stratul oxic/anoxic fiind cunoscut isub numele de strat suboxic (SOL).
OXIGENul DISOLVAT
HIDROGENUL SULFURAT
pronunata stratificare salin mpiedic primenirea apelor de sub haloclina permanenti ca urmare, consumul de oxigen (respiraie i degradarea substanei organice) nu mai poate fi compensat prin contribuii superficiale, H2S rezultnd n urma unor
complicate etape ce se deruleaz n procesul de descompunere a substanei organice
n straturi profunde, slab oxigenate, au loc procese de denitrificare n urma crora rezult amoniu ce poate fi oxidat pn la azot molecular;
restul de material organic nedescompus este oxidat pe seama oxigenului din ionul sulfat (provenit din cantitatea destul de mare de CaSO4 antrenat de fluviile tributare), n prezena bacteriilor reductoare de sulfai (Thiomicrospira sp);
CaSO4 + 2C CaS + 2CO2
substana organic este astfel descompus la dioxid de carbon
CaS + 2CO2 + H2O Ca(HCO3)2 + H2Si se pune n libertate hidrogen sulfurat;
hidrogenul sulfurat are un grad ridicat de solubilitate n ap, unde se gsete ionizat,mai ales ca ioni de HS-;
ridicat n straturile superioare, este oxidat i rezult o serie de produi intermediari
numai o mic parte din H2S rezult din descompunerea compuilor organici cu sulf; existena hidrogenului sulfurat n apele mai adnci de 200 m a fost pus n eviden deja din 1890 de ctre Andrusov (Antipa, 1941), iar Knipovich, n anul 1932 a stabilit c acest gaz este rspndit neuniform n apele profunde ale Mrii Negre rezultnd un "relief" cu "coline /domuri" ce se ridic pn la adncimea de aproape 100 m n centrul zonelor
halistatice din centrul vrtejurilor Curentului Principal al Mrii Negre i adevrate"depresiuni", confirmate de studiile mai recente ultimii autori insistnd asupra proceselor ce au loc la nivelul stratului oxic/anoxic (SOL).
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
0 50 100 150 200
concentra ia de H2S (Ml-1)
adn
cim
e (m
)
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
1600
1700
1800
1900
2000
2100
0 5 10 15
concentra ia de H2S (mgl-1)
adn
cim
e (m
)
Tendin a distribu iei pe vertical a concentra iei de hidrogen sulfuratdin apele M rii Negre: a = adaptare dup CoMSBlack 92;
b = adaptare dup Bezbodorov, Eremeev, 1993, Millero, 1991, Neretin et al, 1995
Evoluia condiiilor anoxice din Marea Neagr, n retrospectiv istoric, holocen, este sintetizat de Mller (1995) care arat c instalarea condiiilor anoxice a avut loc cu peste 7 000 de ani n urm i a progresat foarte rapid, extinzndu-se n 2 000 de ani n peste 50% din volumul mrii.
Distribuia pe vertical a H2S
Formarea stratului anoxic
SRURI BIOGENE (NUTRIENI)
Tributarii au mbogit apa Mrii Negre cu sruri biogene antrenate din vastul lor bazin hidrografic,imprimndu-i un caracter eutrof i ca urmare, producia primar i implicit cantitatea de substan organic i biomasa nivelelor trofice superioare n apele pontice a fost dintotdeauna ridicat.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
ianu
arie
febr
uarie
mar
tie
april
ie
mai
iuni
e
iulie
augu
st
sept
embr
ie
octo
mbr
ie
noie
mbr
ie
dece
mbr
ieconc
entr
aia
azo
tail
or
i fos
fail
or (m
gm
-3)
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
conc
entra
ia s
ilica
ilor
(m
gm
-3)azotai
fosfai
silicai
Concentra ia srurilor biogene (valori medii multianuale) n apele litoralului
romnesc al M rii Negre:azota i n perioada 1959-1960,
fosfa i i silica i n perioada 1961-1965
n apele litorale romneti azota ii , n perioada de referin pentru Marea Neagr
(1960-1970), prezentau oscilaii destul de mari, cu valori maxime n sezonul rece
(dar nedepind 80 mgm-3) i minime vara, cnd algele unicelulare utilizeaz din plin
aceste sruri importante pentru metabolismul lor;
La adncimi mai mari de 100 m, pn la stratul oxic/anoxic, concentraia de azotai
crete de 4-5 ori, pentru ca n apele profunde s scad treptat, pn la dispariie;
Cele mai mici concentraii de fosfa i se gseau n aceeai perioad, n lunile sezonului
cald, pentru ca odat cu scderea temperaturii i implicit a densitii fitoplanctonului,
concentraiile s creasc, chiar pn la 20 mgm-3;
n tot cursul anului, valorile concentraiei de silica i sunt ridicate, cu o medie
multianual de 1 173 mgm-3, cu minime n perioada de vegetaie a diatomeelor i
maxime n lunile reci ale anului
Dup 1970, dei se pstreaz dinamic sezonier a concentraiilor de azota i i de silica i, valorile medii multianuale n decada urmtoare sunt de peste 6 ori mai mari pentru azota i, respectiv de aproape 1,7 ori mai sczute pentru silica i
0
50
100
150
200
250
300pr
imav
ara
vara
toam
na
iarn
a
conc
entr
aia
azo
tail
or (
mg
m-3)
1959-19601976-1983
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
prim
avar
a
vara
toam
na
iarn
a
conc
entr
aia
sili
cail
or (
mg
m-3)
1961-19651976-1983
0
50
100
150
200
250
1961-1965 1970-1975 1976-1983
conc
entr
aia
fosf
ail
or (
mg
m-3)
primavaravaratoamnaiarna
Valorile medii multianuale ale fosfa ilor , cresc de 18-20 ori mai mult fa de perioada de referin
Ca urmare a creterii concentraiei de nutrieni, n apele neritice din colul nord-vestic al mrii,nfloririle fitoplanctonice au crescut n amploare, s-au cronicizat, iar biomasa
fitoplanctonic a sporit de peste 10 ori;
Spore te concentra ia de substan organic ;
Apar frecvente momente de hipoxie i chiar de anoxie nso ite de mortaliti n mas , n special ale organismelor bentale;
predatoride talie mare
Alte ecosisteme (benthos)
NECTONde talie mica
NECTONde talie mijlocie
ZPKierbivor
ZPKomnivor
ZPKcarnivor
SubstantaOrganica Dizolvata
(SOD)
Agregate organo-bacteriene
si bacterii
FITOPLANCTON
ZPKconsumator
de SOD
Alte ecosisteme
Cantitatea medie de carbon organic n Marea Neagr este de 3 mgm -3,
de dou ori mai mare dect n Oceanul Mondial.
Fluviile tributare aduc mari cantiti de ioni n soluie;
Aportul anual de sruri n Marea Neagr este de 80 x 106 tone ,
dintre care 60% sunt aduse de Dunre;
RAPORTUL IONILOR CU ACTIVITATE FIZIOLOGIC ANTAGONIST (factorul rhopic)
Propor ia dintre ionii cu ac iune fiziologic antagonist
(K+/Ca++, K+/Mg++, Na+/Ca++, Na+ + K+/Ca++ + Mg++)
este caracteristic pentru apele M rii Negre, i n acela i timp, foarte important pentru hidrobion ii pontici
Pora (1977) a numit acest raport factor rhopic
(de la cuvntul grecesc rhope, care nseamn echilibru)
Valori ale factorului rhopic n Oceanul Atlantic, Marea Mediteran i Marea Neagr
5.956.296.48Na+++K+/Ca+++Mg++
2.002.352.58Na+/Ca++
0.300.300.29K+/Mg++
0.750.860.92K+/Ca+
Marea Neagr
Marea MediteranOceanul Atlantic
Raport Ionic
n Marea Neagr valorile factorului rhopic sunt mai mici dect n ape euhaline;
Pentru ca un organism s se adapteze la condi iile Bazinului Pontic, trebuie s fie nu numai eurihalin, ci i eurirhopic;
Aa se explic paleta calitativ mult mai redus a Mrii Negre comparativ cu alte Mri (buzunarul srcit al Mediteranei dup Mihai BCESCU)
SEDIMENTE
Cuveta M rii Negre prezint caracter particulare de sedimentare datorit
genezei sale, condi iilor hidrologice i
existen ei hidrogenului sulfurat n zone de adncime.
Primele studii dateaz de la finele secolului al XIX-lea i se datoreaz lui Andrusov
n funcie de adncime, caractere mineralogice, chimice, depozitele ce se muleaz pe fundul bazinului pontic pot fi grupate n dou categorii: sedimente de mic adncime i sedimente de mare adncime.
Sedimentele de mic adncime se dispun deasupra platformei continentale, ntre linia rmului i pn la adncimi de 175-200 m, sub forma a dou fii difereniate granulometric:
nisipuri - de la rm pn la adncime de 20-30 m, cu diametrul mediu al particulelor cuprins ntre 0,05 i 0,25 mm, care n sectorul sudic pot conine resturi triturate de scrdi i sunt separate de petece din roca de baz;
mluri dominate de material argilos, dispuse n dou fii: ntre 25-75 m adncime mlurile sunt amestecate cu nisip (de unde diametrul mediu al particulelor variaz ntre 0,05 i 0,08 mm, populat de "cuiburi" de midii de adnc
(Mytilus galloprovincialis Lamarck ("mluri cu midii"); sub adncimea de 75 m i pn la 175-200 m sunt mluri foarte fine (0,015-0,02 mm)
ce constituie substratul biocenozei bivalvei Modiolus phaseolinus Philippi("mluri cu faseoline").
Sedimentele de mare adncime au fost studiate relativ recent, n urma expediiilor cu Navele Atlantis II (1969) i Glomar Challenger (1975), ultima dispunnd de tehnologii care au permis extragerea de carote de la o adncime de 1 075 m sub nivelul fundului mrii. Ross, Degens (1974) disting trei uniti litologice pe fundul bazinului pontic, rezultat al depunerilor succesive din ultimii 25 000 ani:
prima unitateprima unitate, cu o grosime de 30 cm, din mluri bogate n carbonai i resturi ale cochiliilor / frustulelor organismelor pelagice care s-au depus n ultimii 3 000 ani;
cece--a dea de--a doua unitatea doua unitate, cu mluri ce ating o grosime de 40 cm s-a depus ntr-o perioad de aproximativ 7 000 ani naintea precedentei;
interfaa dintre cele dou uniti reprezint trecerea rapid de la regimul oligo-mixohalin al mrii la unul apropiat de cel actual, ca urmare a strpungerii Bosforului si a ptrunderii apelor euhaline mediteraneene;
cea decea de--a treia unitatea treia unitate, bogat mai ales n sulfai de fier se ntreptrunde cu straturile ce alctuiesc fundul Mrii Negre. Dup Vespremeanu (2004), primii 650 m din temelia bazinului reprezint sedimente cuaternare, urmate de un strat de 240 m grosime
ce s-a depus n pliocen i care are caracteristicile sedimentelor dintr-un bazin limnic, sub care se afl dolomite i marne de vrst miocen.
n regiunea costier , exist o mare gam de sedimente, distribu ia acestora fiind condi ionat de valuri i curen i, oferind variate condi ii abiotice i ca urmare, cel pu in pe platforma continental , s-au instalat numeroase biocenoze bentale
Sectorul nordic al litoralului (dintre gura
Musura a braului Chilia i pn la
Constana (cap Singol) este caracterizat
de nispuri fine, dominate de fraciuni
alohtone, silicioase, aduse de fluvii (mai
ales Dunre).
Sectorul sudic prezint zone cu platform
calcaroas, tapetat cu nisipuri calcaroase,
autohtone, cu resturi de scrdi
CARACTERISTICI BIOLOGICE PROPRII
Recommended