CURS 1 Adaugat

MASTERConservarea Biodiversităţii şi ocrotirea naturii

BIODIVERSITATEA MĂRII NEGRE

Teodora Maria ONCIU

CUPRINS

1. Noţiuni introductive

2. Caracteristici morfo-hidrografice

ale Mării Negre care influenţează

biodiversitatea

3. Diversitatea specifică în cadrul

asociaţiilor planctonice

4. Diversitatea specifică în cadrul

biocenozelor bentale

5. Diversitatea specifică a

nectonului

6. Impactul antropic asupra

diversităţii specifice din Marea

Neagră

7. Conservarea biodiversităţii –

obiect al convenţiilor internaţionale

1. NOŢIUNI INTRODUCTIVE

- Biodiversitate (definiţie);- Habitat şi diversitate specifică;- Modalităţi de sporire a diversităţii specifice;- Arii protejate şi activităţi economice (pescuit, acvacultură, navigaţie,

turism;)

1. NOTIUNI INTRODUCTIVE

1982 –

BIODIVERSITATE - varietatea de specii sau a altor taxoni care trăiesc într-un anumit habitat şi a căror menţinere este deosebit de importantă pentru stabilitatea ecosistemelor; B se manifesta la toate nivelurile de organizare şi integrare a sistemelor vii de la macromolecule

biofore până la biosferă; (DEM, 2005)

DIVERSITATE BIOLOGICĂ – varietatea speciilor găsite într-o anumită biocenoză şi variabilitatea genetică a acestora (DEM, 2005)

DIVERSITATE ECOLOGICĂ - termen generic care desemnează numărul unităţilor sistematice prezente într-un ecosistem dat şi modul în care se

repartizează indivizii diverselor specii (DEM, 2005)


HABITAT – parte dintr-un biotop ocupată de un individ sau de o populaţie, care oferă acestora toate condiţiile de dezvoltare şi de prosperitate; H nu se confunda cu biotopul (locul ocupat de biocenoză în ecosistem) sau cu arealul (spaţiulgeografic în care este răspândită o specie); după DAVIS (1960) H se

clasifică în monotone, periodice, eratice, secvenţiale; syn=microbiosfera (DE, 1982)

HABITAT - parte dintr-un biotop ocupată de un individ sau de o populaţie, care oferăacesteia toate condiţiile de dezvoltare şi prosperitate; factorii care

delimitează H sunt: structura solului, a fundului apelor, temperatura, lumina,formele de relief, aciditatea, sursele de hrană etc.; clasificare: monotone, periodice, crazice, secvenţiale; syn = microbiosfera (DEM, 2005)

HABITAT NATURAL – zonă terestră, acvatică sau subterană, în stare naturală sau seminaturală care se diferenţiază prin caracteristici geografice, biotice sau

abiotice (DEM, 2005)

HABITAT NATURAL PRIORITAR - tip de habitat natural ameninţat, pentru a cărui conservare există o responsabilitate deosebită (DEM, 2005)


MODALITĂŢI DE SPORIRE A DIVERSITĂŢII SPECIFICE

• schimbări ale factorilor de mediu (fizic – temperatură; textură a substratului; starea de sănătate a speciilor);• noi căi de acces (pentru răspândire anemo-, hidro-, zoo- şi antropochoră);• modificări genetice.

ARII PROTEJATE şi ACTIVITĂŢI ECONOMICE

Harta rezervaţiei - propunere pentru o nouă delimitare şi zonare.

2. CARACTERISTICI MORFO-HIDROGRAFICE ALE MĂRII NEGRE

• considerată drept o mare continentală

Vespremeanu (2004) face o analiză critică a acestei noţiuni, arătând că Marea Neagră nu poate fi considerată drept o mare continentală întrucât:• are cuveta dezvoltată atât pe crustă continentală, cât şi pe crustă oceanică; • morfologia bazinului prezintă o întinsă platformă (şelf), pantă continentală (taluz) şi câmpie abisală, dovedind astfel o vizibilă omologie cu un bazin oceanic;

De aceea, frecvent, Marea Neagră este considerată un ocean miniatural,

MAREA NEAGRĂ se află în relaţii active de schimb cu Marea Mediterană şi prin acesta cu Oceanul Planetar.

Ca urmare, Vespremeanu (2004) defineşte Marea Neagră ca pe o mare semiînchisă, componentă a Mării Mediterane.

Mări închise sau semiînchise

“Mările închise sau semiînchise" sunt reprezentate de golfuri,bazine sau mări înconjurate de două sau mai multe continenteşi sunt conectate cu un alt bazin marin sau oceanic printr-ostrâmtoare îngustă. (cf. DESCHISĂ).

CARACTERISTICI ALE MĂRILOR ÎNCHISE/SEMIÎNCHISE

1. Bilanţul hidrologic2. Timp de reciclare (turnover time)3. Încărcătura cu contaminanţi


1. BILANT HIDROLOGIC

Caracteristicile unei mări închise/semiînchise sunt dependente de raportul dintre pierderile de apă dulce prin evaporare şi cantitatea de apă dulce care intră în bazin (aport fluvial, precipitaţii, topiri de gheţari).a. În cazul în care evaporaţia este mai mare decăt aportul, apele de suprafaţă devin mai dense şi se scufundă, rezultând un amestec pe verticală şi ca urmare organismele de pe fundul bazinului au la dispoziţie oxigen (ex. Marea Mediterană)

b. În cazul în care aportul de apă dulce este excedentar, apele din orizonturile superioare au densitate mică şi rămân la suprafaţă şi ca urmare nu se produce amestec al apelor, pe fundul bazinului producându-se o depleţie a oxigenului, diversitatea specifică în apele profunde fiind extrem de redusă (ex. Marea Neagră şi Marea Caspică)

APORT APĂDULCE

VOLUM TOTALAPĂ în BAZIN

EVAPORAŢIE



2. TIMP DE RECICLARE (turnover time)

Timpul de reciclare este un factor important care condiţionează reţinerea sau acumulareacontaminanţilor nedegradabili

Spre exemplu:

- în Marea Nordului este de 0.1-3.9 ani;- în Marea Baltică este de 30 ani;- în Marea Mediterană este de aproape 80 ani- în Marea Neagră este de 140 ani



Calitatea mediului şi particularităţile unei mări închise/semiînchise sunt influenţate de cantitatea depoluanţi/contaminanţi care intră în mare, capacitatea lor de a fi degradaţi, persistenţa lor în mediuşi gradul de toxicitate pentru organismele marine

Încărcătura totală de contaminanţi depinde de:- dimensiunea populaţiei umane în bazinul hidrografic;- gradul de industrializare în bazinul hidrografic;- nivelul de dezvoltare în bazinul hidrografic (tratarea, controlul deversărilor etc.)

Atât Marea Neagră cât şi Marea de Azov au un bazin hidrografic deosebit de mare, cu o densitate apreciabilă a populaţiei



3. ÎNCĂRCĂTURA CU CONTAMINANŢI

MAREA NEAGRĂ

• situată între 40°51´- 46°38´latitudine nordică şi 27°27´- 41°42´longitudine estică; • prezintă un bazin alungit pe direcţie est-vest;• componentă a Mării Mediterane

MAREA MEDITERANĂ

0.80011 000semi-închisăMarmara3.0038 000semi-închisăAzov

8.00110 000deschisăAlboran

9.00130 000deschisăAdriatică13.00180 000deschisăAegeană14.00200 000deschisăTyrrheniană18.00250 000deschisăIonică34.00466 200semi-închisăNeagră

%din suprafaţa totală

Suprafaţa bazinului

(km2)

Tip de mareMAREA

TOTAL SURFACE 1 385 200 100.00

Perimetru: 4 340 km din care

Bulgaria 300 km

Georgia 310 km

România 225 km

Federaţia Rusă 475 km

Turcia 1400 km

Ukraina 1628 km

Marea Neagră – harta morfo-hidrografică (Polonic în Antipa, 1941)

Caracteristici morfo-hidrografice ale bazinului

• lungimea maximă de-a lungul paralelei de 45°30’ latitudine nordică, între golful Burgas (pe coasta de vest) şi localitatea Poti(pe coasta de est) este de 1 400 km;

• lăţimea maximă se află în sectorul vestic, între gura de vărsare a Bugului şi Cap Eregli (litoralul Turciei) este de 610 km;

• Perimetrul (lungimea ţărmului) de 4 340 km ;

• suprafaţa de 466 200 km2;

• adâncimea maximă de 2 245 m;

• adâncimea medie is 1 197 m.

Configuraţia ţărmurilor şi distribuţia izobatelor

MAREA NEAGRĂ

În Marea Neagră sunt 3 insule de origine continentală:• Insula Şerpilor (Ukraina);• Insula Berezan (Rusia);• Insula Kefken (Turcia);

Ţărmul românesc al Mării Negre prezintă:

Între Baia Musura şi Cap Singol(Constanţa), ţărmul este jos, de acumulare cu supralitoral larg, nisipos

De la Constanţa spre sud, ţărmul este înalt, cu faleze de 2-40 m.Peste calcarele sarmaţiene se dispune un orizont din argilă roşiecu concreţiuni de ghips, apoi un complex loessoid. În unele locuri, argilele fiind erodate, loessul se sprijină direct pe calcare

Indicele de sinuozitate este foarte mic (1.09)

Coasta nordică

Coasta sudică

Volumul de apă al Mării Negre este de 537 000 km3

•Apele neritice reprezintă doar 9.50%

• Apele cu concentraţie ridicată de H2S ocupă 470 000 km3

(aproximativ 90% din volumul total)

Marea Neagră este cel mai voluminosbazin anoxic

Relieful submarin al Mării Negre prezintă:

• platforma continentală (shelf) (29.9%);

• taluzul continental (27.3%);

• soclul continental (30.6%)

• platforma abisală (12.2%)

platforma continentală reprezintă 29,9%;

• dezvoltarea maximă se găseşte la vest de peninsula Crimeea, unde lăţimea ei poate depăşi 190 km;

• de-a lungul coastelor Anatoliei, Caucazului şi la sud de Crimeea, lăţimea platformei continentale nu depăşeşte 20 km decât în mod excepţional, iar în dreptul ţărmului bulgar şi al Turciei europene, cât şi în regiunea aferentă strâmtorii Kerci, lăţimea

medie se apropie de 40 Km;

• adâncimile limită ale şelfului variază între 130 şi 210 m;

• unghiul de pantă al platformei continentale are valori mici (9,80 % în partea N-V pemeridianul 31o E) dar poate atinge chiar 80%, ca de exemplu în zona capului Eros, unde lăţimea ei nu depăşeşte 3 km (Mustaţă, 2001);

panta continentală reprezintă 27,3%

• de-a lungul coastelor anatoliene şi caucaziene, taluzul are o înfăţişare mai abruptă şi mai neregulată, des intersectată cu canioane submarine, gradientul

mediu de pantă fiind de aproximativ 1:40;

• la 50 – 70 km de ţărmul Anatoliei, între Samsun şi Sinope, se găseşte o culme submarină lungă de 150 km, iar o alta, de dimensiuni mai mici se găseşte la vest de Bafra;

• pe coasta apuseană a Mării Negre, panta continentală este mai puţin abruptă datorită constantului aport de sedimente, cele dunărene deţinând ponderea, dar, pe transectul de pe meridianul de 34o E – poate fi destul de rapidă;

soclul continental reprezintă 30,6%;

• panta sa de înclinaţie se încadrează între 1:40 şi 1:1000; • prezintă lăţimi variabile, unitatea cea mai reprezentativă fiind în vestul bazinului pontic, în dreptul gurilor Dunării, unde acumulările de sediment edifică un relief elevat

platforma abisală reprezintă 12,2%

este fragmentată în două unităţi de teritoriul vestic al soclului

ASPECTE PRIVIND GENEZA MĂRII NEGRE

MAREA MARMARA BOSFOR MAREA NEAGRA

Schimburi de apă între Marea Neagră şi Marea Marmara

• Geneza bazinului mediteranean începe cu aproximativ 30 milioane ani în urmă;• succesiune de procese orogenetice, sedimentare şi tectonice

finele Silurianului – orogeneza calcedonică formarea Mării Tethys (Mesogea)(numită aşa de austriacul Eduard SUESS în 1890)în Devonian sudul Mării Tethys atinge Sahara la finele Permianului pierde legătura cu Oceanul Polarîn Eocen devine mare închisă – Marea Luteţiană.

cu 15-20 milioane de ani în urmă (Miocen mijlociu) se formează cele două bazine (Mediterana Occidentală şi Paratethys);

comunicarea prin actuala Vale a Rhonuluiîn Miocenul superior, datorită sedimentărilor paralel cu orogeneza carpatică,canalul nord-alpin se închide;

scăderea salinităţii în Bazinul Paratethys duce la formarea unei mări mixohaline= Marea Sarmatică (Lac Mer după Maurice GIGNOU, 1920)

Marea Sarmatică se scindează în trei bazine: Bazinul Panonic, Bazinul Pontic şiBazinul Aralo - Caspic.

Bazinul Paratethys

Faza de maximă extindere a Mării Sarmaticecare conţine forme marine stenohaline(Venus, Arca, Corbula) înlocuite treptat cuforme eurihaline (Cardium, Syndesmia)

Limitele bazinului Maeotic

În Bazinul Panonic, stabilitatea salinităţii a permis să existe o spectaculoasăradiaţie adaptativă a Moluştelor, rezultatul fiind apariţia în acest bazin, a luiDreissena polymorpha. Aceasta şi reprezentanţi ai familiei Cardiidae pătrund înBazinul Pontic şi diferenţiază o serie de genuri considerate relicte ponto-caspice:Didacna, Monodacna, Hypanis - formând o nouă familie - Limnocardiidae

Restabilirea comunicării dintre Bazinul Ponticşi cel Caspic

Marele Lac salmastru

Individualizarea Bazinului Pontic (finele Pliocenului)

Faze de regresiune ale Marelui Lac Salmastru

Georges CUVIER (1769-1832) Charles LYELL & Charles DARWIN

• Expediţia navei Glomar Challenger în 1970 (Lisabona, 14 august);

• Nava a fost armată în 11 aug1968 de Scrips Institutionof Oceanography;

• Deep Sea Drilling Project• Keneth HSÜ, William RYAN,

Maria CITA• Studii seismice în Mediterana arată prezenţa la 100 m sub fundul mării a unui material care reflectă undele seismice

(carbonaţi şi sulfaţi, formaţi prin evaporare în ape puţin

adânci, la care se adaugă sare rezultată prin evaporare

GENEZA MĂRII NEGRE: teoria catastrofică

• cu aproximativ 7 milioane ani în urmă, strâmtoarea Gibraltar se închide (istmul marocan lipit de sudul Spaniei) şi apa Mediteranei începe să se evapore;

• salinitatea creşte extrem de mult (criza salină sau criza Messiniană), organismele mor, rezistă unele bivalve,şi începe formarea de roci: sulfaţi (ghips),carbonaţi (de Ca şi Mg - dolomite) şi

supraiacent acestuia sare (halite)(până la o grosime de 730 m lângă Sicilia);

• cu 5 milioane ani în urmă, strâmtoareaGibraltar se deschide şi apele Atlanticului

năvălesc în deşertul mediteranean (o cascadă cu debit de 40 000 km3.an-1, de1000 ori mai amplă decât Niagara;

• în 100 ani este umplut bazinul Mării Mediterane

• în secţiune, strâmtoarea Gibraltar se compară cu un prag (365 m) care nu permite pătrunderea organismelor de adânc din Atlantic în Mediterana;

• în zilele noastre, au loc mişcări epirogenetice care sugerează o posibilă izolare a Mediteranei de Atlantic;

• apele sărate ale Mediteranei se scurg în Atlantic (curentul de fund), cele mai puţin sărate ale Atlanticului pătrund în Mediterana prin curentul de suprafaţă

• staţia 124 S-E faţă de Mallorca;• carotiera lucrează 3 zile;• carotă de 365 m;• secvenţa stratelor: depozit

negru, dolomite cu foraminifere, anhidrit, ghips, halite

•

• «Coloana din Atlantida» (John FISKE) conţine stromatolite (caracteristice apelor

de mică adâncime (10 m);• evaporite (carbonaţi, sulfaţi)• «ochiul de bou din Baleare»• depozite de evaporite în zonele litorale

ale Mediteranei;• foraminifere bentale sub stratul de halite

• tot Miocenul Superior Mediterana este un deşert;• Canioanele de pe fundul Mediteranei sunt foste văi ale apelor cere se vărsau în

mare;• Chumakov (Assuan) – canion de 200 m adâncime sub nivelul mării umplut cu

depozite sedimentare de 5 milioane ani (când Nilul curgea într-o mare cu 1000-1500 m sub nivelul celei actuale;

• foraje pentru petrol la Cairo descoperă un canion adânc de 2 500m

• Glomar Challenger intră în Bosfor cu o echipă de 50 oameni de ştiinţă (19 mai 1975 )• conducerea David A. ROSS de la Woods Hole Oceanographic Institution şi

Yuri NEPROCHNOV de la Institutul de Oceanografie din Moscova;• trei săptămâni, 3 foraje (cel mai adânc în staţia 380, carotă de 1073 m)

eroziune

reţea de lacuri

Structura carotei din staţia 380

• la bază strat negru rezultat dincompactarea mâlurilor;

• dolomite (carbonat Ca şi Mg)• galeţi (pietriş rulat);• carbonat de calciu (precipitat)• siderită;• ultimele două straturi se repetă;• ultimii 300 m spre interfaţa mare/sediment sunt formaţi dinsedimente pelitice şi psamitice,

după conţinutul de polen, provenind din stepe; • polenul dă indicaţii şi asupraperioadelor glaciare;

• studii ale magnetismului remanent al rocilor sedimentare

• în Miocenul mediu (15 mil ani în urmă) când Mediterana era separată de Paratethys, apele de şiroire au îndulcit bazinul (Lac mer – Maurice GIGNOU, 1920);

• cu 7 milioane ani în urmă, apa din Mediterana se evaporă şi cu 6 milioane ani în urmă, fundulbazinului era un deşert; în acest timp, tributarii aduc în Paratethys sedimente (pietriş rulat)

• şi Paratethys este afectată de evaporare;

• la prăbuşirea Gibraltarului, după ce bazinul Mediteranei s-a umplut cu apă, pentru o scurtă perioadă de timp, este posibil să fi curs apă sărată în M. Neagră,

modificând salinitatea

• în Pliocen (cu 5 milioane ani în urmă) bazinul M.Negre era plin, pe fund având un strat de sedimente grosiere de origine terigenă între care se află fosile de organisme de mică adâncime (diatomee găsite de Hans SCHRADER din Kiel);• în Pleistocen (2 milioane ani în urmă) apele tributarilor îndulcesc apa din bazin: precipitări de săruri la interfaţa pietriş/apă şi stratificarea apelor• în Holocen (cca 10 000 ani în urmă) se erodează/se prăbuşeşte fundul Bosforului şi apele sărate ale Mediteranei pătrund în M. Neagră; există comunicare cu M. Caspică

• în prezent, Bosforul are o adâncime medie de 35 m;• există un sistem de doi contracurenţi;• stratificare;• în perioada glaciară, nivelul apei era cu

aproximativ 100 m mai jos decât în prezent, Bosforul nu era o strâmtoare, ci un râu, tributar al Mării Negre, şi apa mării nu era stratificată

Rezumat privind geneza

• legătura dintre Bazinul Pontic ş iBazinul Aralo-Caspic se realizează prin culuarul Kumo-Manych

GLACIAŢIUNEAGüntz

• prima deschidere a bosforului: salinizare şicolapsul speciilor limnice;

• întreruperea legăturii cu Marea Caspică

INTERGLACIAŢIUNEMindel - Riss

Bosforul se închideGLACIAŢIUNEA

Riss

• a doua deschidere a Bosforului• pătrunderea apelor sărate mediteraneene;• dispariţia speciilor salmastre;• speciile eurihaline îşi găsesc refugiul la periferia

bazinului

INTERGLACIAŢIUNERiss - Würm

• restabilirea legăturii cu M. Caspică şi schimburi faunistice;

• a treia deschidere a Bosforului la finele glaciaţiunii

GLACIAŢIUNEAWürm

EVENIMENTE ÎN GENEZA BAZINULUI PONTICMomente în scaratimpului

On the scale of this figure, the melting of all existing ice

sheets would result in a sea level rise of ~80 meters.

Changes in the sea level after the end of the last glacial period, about 15 000 years ago.

SEA LEVEL CHANGES DURING TIME

Reconstructed levels in the Mediterranean (M) and Black Seas (B), and their connections/ isolations via the Dardanelles and Bosphorus straits (S). The gradual inflow model in which the first connection was made at 9 000 yr bp. The depth of the strait deepened slowly as global eustatic sea level continued to rise, leading to an acceleration in the strengthening of the Black Sea's salinity.The catastrophic flood model in which the Mediterranean broke through a barrier in the inlet at 7 150 yr bp and rapidly flooded a partly evaporated freshwater lake.

Documents

CURS 1 Adaugat