Авторы: ,

Рубрика: Экология

Опубликовано в Молодой учёный №25 (159) июнь 2017 г.

Дата публикации: 21.06.2017

Статья просмотрена: 384 раза

Библиографическое описание:

Картамышева Е. С., Иванченко Д. С. Экологические проблемы Балтийского моря // Молодой ученый. — 2017. — №25. — С. 117-120. — URL https://moluch.ru/archive/159/44711/ (дата обращения: 21.05.2018).



В статье излагаются основные экологические проблемы Балтийского моря, в частности, указано, что основной проблемой в большинстве районов Балтийского моря является эвтрофикация, которая вызвана загрязнением питательными веществами в результате антропогенного воздействия. В статье акцентируется внимание на том, что уникальные условия Балтийского региона ограничивают разнообразие жизни в море, что делает экосистемы исключительно чувствительными к загрязнению, воздействию коммерческих промыслов и морской деятельности, а также внедрению чужеродных видов. Выражено беспокойство, что переполнение судоходными путями Балтийского региона может привести к усилению загрязнения и другим факторам давления на морскую среду. Сделан вывод, что Балтийское море представляет собой сложную и хрупкую экосистему, губительное влияние на которую оказывают как природные, так и антропогенные факторы.

Ключевые слова: Балтийское море, химическое загрязнение, эвтрофирование, экосистема, антропогенное воздействие, изменение климата

Балтийское море является уникальной экологической системой, неотъемлемой частью глобальной экологической системы, которая остро нуждается в защите от разрушительного антропогенного воздействия, обусловленного производством и потреблением ядерной энергии и искусственных радионуклидов, сельским хозяйством, транспортировкой нефти и нефтепродуктов, сточными водами и твёрдыми отходами.

Большая часть Балтийского моря в настоящее время классифицируется как «затронутая эвтрофикацией» [3, с. 135]. Естественный баланс Балтийского моря серьёзно нарушен чрезмерными поступлениями питательных веществ (азота и фосфора) в результате человеческой деятельности. Источниками этих веществ являются удобренные сельскохозяйственные угодья, выбросы в атмосферу, электростанции, промышленные объекты и рыбоводческие фермы, очистные сооружения. Кроме причины антропогенного характера, процессам эвтрофикации способствует то, что Балтийское море естественно восприимчиво к обогащению питательными веществами ввиду природного ограничения вентиляции глубоких вод [3, с. 135]. Эвтрофикация считается самой серьёзной экологической проблемой, с которой сталкивается Балтийское море. Ежегодно в Балтийское море поступают питательные вещества, составляющие в среднем 640 000 тонн азота и 30 000 тонн фосфора [4]. Страной, ответственной за наибольшую долю этого загрязнения питательными веществами, является Польша (34 % фосфора и 27 % азота). Европейский союз установил зоны с повышенным содержанием биогенных веществ и ужесточил ограничения по утилизации удобрений в этих зонах. Все земли Германии, Дании, Финляндии и Литвы являются зонами с повышенным количеством биогенных веществ. В Швеции это примерно 2/3 сельскохозяйственных угодий. Но в Польше, стране, наиболее влияющей на Балтику, всего 2 % земель включены в зону с повышенным количеством биогенных веществ. Далеко не все фермы подвержены ограничениям Европейского Союза, поскольку каждая страна сама определяет территорию специальных зон. А польские власти боятся, что введение жёстких ограничений плохо повлияет на мясную промышленность.

На долю Финляндии приходится 10 % общего объёма поступления фосфора в Балтике и 11 % от потребления азота. Кроме того, из атмосферы ежегодно поступает в Балтийское море более 200 000 тонн азота [2].

В последние десятилетия поступления загрязняющих веществ из городов и промышленных объектов значительно снизились. Однако попытки сдерживать поступления питательных веществ из диффузных источников были менее успешными. Несмотря на сокращение питательных веществ, условия в Балтийском регионе не улучшились. Восстановление замедляется за счёт высвобождения фосфора из обеднённых кислородом осадков морского дна в явлении, известном как внутренняя загрузка, которое также может способствовать росту водорослей. Недавние исследования шведских учёных подтвердили, что восстановление прибрежных морских экосистем от гипоксии с сокращением количества питательных веществ возможно [5, с. 198], однако одного только сокращения количества питательных веществ не всегда достаточно, усилия по восстановлению должны включать действия по катализированию восстановления и снижению пороговых значений для восстановления. Кроме того, несмотря на множественные стрессоры, вызывающие гипоксию, особенно глобальное повышение температуры, результаты исследований показывают, что управление питательными веществами может помочь в восстановлении кислорода в водах Балтийского моря [5, с. 198].

По сравнению с эвтрофикацией, которая имеет долгую историю исследований, информация об опасных веществах и их влиянии на окружающую среду в Балтийском море является достаточно скудной. В течение последних десятилетий эта область была определена как важная и, таким образом, была дополнительно исследована. Опасные вещества — это вещества, которые оказывают неблагоприятное воздействие на экосистему и включают как природные, так и синтетические соединения. Примерами являются стойкие органические загрязнители (СОЗ), такие как ПХД, ДДТ и диоксины, которые могут быть токсичными даже при низких концентрациях. Тяжёлые металлы, такие как ртуть, свинец и кадмий, как правило, токсичны при более высоких концентрациях. Несмотря на усилия по сокращению загрязнения, концентрации опасных веществ в Балтийском море и его морской жизни остаются аномально высокими. Например, уровни диоксинов в волокнах по-прежнему выше уровня безопасности ЕС для пищевых продуктов [12]. Загрязнение опасными веществами представляет собой серьёзную угрозу для окружающей среды Балтийского моря и загрязнение вышеупомянутыми веществами привело к пагубным последствиям для биоразнообразия. Некоторые из этих веществ вредят флоре и фауне, воздействуя на иммунную и гормональную системы, что ухудшает общее состояние здоровья и размножения. Благодаря биоаккумуляционным свойствам они продвигаются по пищевой цепочке до высших видов на более высоких трофических уровнях и представляют угрозу также для людей, которые потребляют рыбу, пойманную в Балтийском море. Длительное нахождение опасных веществ в сочетании с появлением новых химических соединений создаёт серьёзную угрозу для состояния будущего Балтийского моря и здоровья будущих поколений [10, c. 16].

Источниками загрязнения вод Балтийского моря являются промышленность, сельское хозяйство, фармацевтическое производство, выбросы от транспорта, производства энергии, от использования ряда бытовых товаров, от сжигания отходов, из очистных сооружений и т. д. По оценкам, 60 % кадмия, 84 % свинца и 79 % ртути поступают в море из отдалённых источников (в основном из Великобритании, Франции, Бельгии, Республики Чехия, Белоруссии) [10, с. 16]. Например, Белоруссия не находится на берегу Балтийского моря, но 1/3 её территории оказывает на него влияние. Загрязнённая вода попадает в реку Бук и потом попадает в польскую реку Висла, которая впадает в Балтийское море.

Загрязнение ДДТ, ПХД и тяжёлыми металлами являются хорошо известными примерами загрязнителей Балтийского моря, не в последнюю очередь потому, что их негативное воздействие происходит на такие виды, как орлы, тюлени и кайры. В настоящее время загрязняющие вещества, такие как полиароматические углеводороды (ПАУ), диоксины, трибутилолово (TBT), бромированные антипирены (ПБДЭ), перфторированные компаунды (например, перфтороктановый сульфонат, ПФОС) и радиоактивные соединения также высвобождаются и обнаруживаются в Балтийском море [10, с. 17]. Несмотря на усиленное управление и технологии, которые привели к улучшению состояния Балтийского моря в отношении состояния загрязнения в последние десятилетия, Балтийское море по-прежнему сильно загрязнено опасными веществами. Только некоторые прибрежные объекты и западный Каттегат в настоящее время не подвержены воздействию опасных веществ. Концентрации тяжёлых металлов в Балтийском море в 20 раз выше, чем в Северной Атлантике. Такие высокие уровни обусловлены тем, что опасные вещества устойчивы к естественным разрушениям, что делает их чрезвычайно стабильными и долговечными. В сочетании с биоаккумуляцией в тканях животных и людей опасные вещества представляют собой серьёзную экологическую проблему. Уровни диоксинов настолько велики, что несколько видов рыб (например, сельдь и лосось) не могут потребляться человеком ввиду их небезопасности [7].

Ещё одной серьёзной причиной загрязнения Балтийского моря является морская деятельность. На сегодняшний день на Балтийском море приходится примерно 15 % от общего объёма морских перевозок в мире, в то время как в море одновременно задействовано около 2000 судов (главным образом грузовых). Ожидается, что в течение последних десятилетий их количество будет устойчиво возрастать и в последующие 20 лет судоходство будет удвоено. 20 % судов — танкеры, на которые приходится до 166 миллионов тонн нефти. Каждый год происходит 120–140 судоходных происшествий, из которых около 7 % приводят к загрязнению, каждый год в Балтийском море происходит одна крупная авария, в результате которой разлив нефти превышает 100 тонн. Тяжёлая перевозка груза приводит также к ряду дополнительных негативных последствий для морской среды, включая подводный шум и выброс противообрастающих химических веществ. Разливы нефти приводят к гибели морских птиц, животных, к сокращению биомассы фито- и зоопланктона, тем самым снижая доступность пищи для видов на более высоких трофических уровнях.

Причиной сокращения количества гидробионтов является и неконтролируемый промышленный и браконьерский вылов рыбы. Сегодня запасы трески и многих других видов рыб малы по сравнению с уровнями XX-го века, а некоторые остаются низкими и неустойчивыми. На запасы рыбы негативное влияние оказывает сочетание таких факторов как эвтрофикация, загрязнение опасными веществами, разливы нефти, инвазивные виды и изменение климата. Высокое промысловое давление на треску в сочетании с изменением климата, эвтрофикацией и отсутствием притока воды из богатого солями и кислородом Северного моря уменьшило объём воды, подходящей для воспроизводства трески, что стало причиной крупномасштабных изменений в ихтиоцинозе.

Огромной проблемой для экосистемы моря является распространение инвазивных видов. Солоноватая вода Балтийского моря способствует вторжению как обитающих в солёной, так и в пресной воде чужеродных видов. К новым видам экосистемы Балтийского моря относятся мидии, усоногие рачки, полипы и водяные блохи. Также были выявлены потенциальные вредные оккупанты, такие как токсичные динофлагелляты, американский гребневик и азиатский моллюск. Попадают эти организмы в воду в основном через балластные воды, обрастание корпуса и аквакультуру. Выживаемость вводимых видов зависит от биологических характеристик вида и экологических условий. Известно, что высокое биоразнообразие усиливает устойчивость к вторжению, и поскольку экосистема Балтийского моря имеет относительно низкое биологическое разнообразие, это, возможно, может объяснить успех большого вторжения многих инвазивных видов [8]. Инвазивные виды всё чаще признаются серьёзной угрозой для водных экосистем и биоразнообразия. Поскольку инвазивные виды считаются вторым по величине фактором утраты биоразнообразия в целом, разумно ожидать, что также будут затронуты экосистемные услуги, связанные с биоразнообразием Балтийского моря. Эти виды могут оказывать вредное воздействие на местные виды, например, конкурировать за еду или пространство, гибридизировать или распространять болезни и паразиты. Некоторые инвазивные «инженерные» виды могут также изменять среду обитания, приводя к большим сдвигам в экосистеме. Примерами инвазивных «инженерных» видов являются ложная мидия Конрада, которая одновременно вызывает биологическое обрастание. С другой стороны, инвазивный американский полихетный червь Marenzellaria, вторгшийся в Балтийское море в 1985 году, как представляется, усиливает цикл денитрификации и улучшает кислородные условия донной воды, тем самым помогая противодействовать проблеме, связанной с эвтрофикацией [9].

Непоправимый вред на экосистему Балтийского моря приносит сбрасывание в море мусора. Морские обитатели, такие как ластоногие, рыбы и морские птицы проглатывают мусор, запутываются в нём и медленно погибают от травм и голода. Поскольку некоторые опасные вещества могут адсорбироваться микроскопическими частицами, они могут усиливать накопление токсичных веществ в пищевой сети. Более крупные объекты могут вызывать разрушение среды обитания, влияя на качество воды и нанося физический ущерб, например, когда они тянутся вдоль морского дна течениями, соскабливая и разрывая хрупкие и жизненно важные места обитания. Морской мусор приводит к удушению гидробионтов. Помимо этого, морской мусор может способствовать переносу и перемещению инвазивных видов.

Ещё одной проблемой для экосистемы Балтийского моря являются климатические изменения. Изменения уже были обнаружены относительно повышения температуры поверхности моря (SST) в Балтийском море. Среднее значение SST в нём за последние 20 лет увеличилось примерно на 0,7 °C. Кроме того, модельные исследования показывают увеличение температуры воздуха 3–5 °C в 2100 году [10, 8]. За последние два десятилетия засоление морской поверхности уменьшилось из-за низкого притока морской солёной воды через ленточный ареал. Ожидаются также изменения осадков, что будет оказывать влияние на солёность Балтийского моря. Прогнозы для Балтийского моря на конец XXI века свидетельствуют о том, что по сравнению с нынешним климатом будут вероятны более высокие температуры воды, пространственные изменения осадков, более низкая солёность поверхности моря и концентрация кислорода, уменьшение покрытия льдом. Эти изменения, вероятно, окажут значительное воздействие на морскую экосистему, и (несмотря на высокую неопределённость) изменение климата может привести к увеличению биомассы фитопланктона и эвтрофикации, снижению прозрачности воды и усилению истощения кислорода, хотя эти проблемы во многом зависят от поступлений питательных веществ. Прогнозы показывают, что в результате увеличения чистых осадков над определёнными участками водосбора речной сток увеличится с 15 до 22 % [8]. Хотя биомасса трески в основном контролируется смертностью от промысла, новые исследования показывают, что во второй половине XXI века сочетание изменения климата и эвтрофикации может привести к снижению популяции трески [6]. Изменения таких факторов как солёность и температура, являются важными абиотическими параметрами, структурирующими видовой состав пищевых сетей и биоразнообразие в Балтийском море. Будущее изменение климата и его взаимодействие с множественным антропогенным воздействием, таким образом, могут иметь серьёзные последствия для структуры и функционирования экосистем.

Балтийское море представляет собой сложную экосистему, на которую влияют как природные, так и антропогенные факторы. Оно подвергается сильному стрессу в результате экологических проблем, таких как эвтрофикация, опасные химические вещества, чрезмерный промысел, риск разливов нефти, морской мусор и инвазивные виды. В сочетании с текущими и будущими изменениями климата, способность Балтийского моря предоставлять экосистемные товары и услуги подвергается риску. Исследования показывают, что к концу 21-го века изменится абиотическая ситуация. Эти изменения вызовут физиологический стресс для организмов и могут таким образом изменить распределение и обилие видов, обитающих в Балтийском регионе, включая увеличение концентрации фитопланктона. Будущее изменение климата и его взаимодействие с множественным антропогенным воздействием, вероятно, будут иметь основные последствия для структуры и функционирования экосистем. Ухудшение состояния экосистем могут оказывать негативное воздействие на благосостояние людей, отрицательно влияя на социальную экономику в странах, окружающих Балтийское море.

Литература:

  1. Baltic Sea Alien Species Database, 2016. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.corpi.ku.lt/databases/index.php/aquanis/
  2. Biogeochemical and environmental drivers of coastal hypoxia / Angela M. Caballero-Alfonso, Jacob Carstensen, Daniel J. Conley // Journal of Marine Systems, 2015. — Р. 190–199.
  3. Eutrophication Increases Phytoplankton Methylmercury Concentrations in a Coastal Sea — A Baltic Sea Case Study / Anne. L. Soerensen, Amina T. Schartup, Erik Gustafsson, Bo G. Gustafsson, Emma Undeman and Erik Björn // Environ. Sci. Technol., 2016.
  4. HELCOM (2014a). Eutrophication status of the Baltic Sea 2007–2011 — a concise thematic assessment. Baltic Sea Environmental Proceedings 143, 40 pp. Electronic file available at http://www.helcom.fi/Lists/Publications/BSEP143.pdf. Accessed 15.05.2017.
  5. Long-term temporal and spatial trends in eutrophication status of the Baltic Sea / Jesper H. Andersen, Jacob Carstensen, Daniel J. Conley, Karsten Dromph, Vivi Fleming-Lehtinen, Bo G. Gustafsson, Alf B. Josefson, Alf Norkko, Anna Villnäs and Ciarán Murray // Biological Reviews, 2017. — Р. 135–149.
  6. MacKenzie, B., Meier, M. H. R., Lindegren, M., Neuenfeldt, S., Eero, M., Blenckner, T, Tomczak, M.T., Niiranen, S. Impact of climate change on fish population dynamics in the Baltic Sea: a dynamic downscaling investigation, Ambio, 2016. — P. 626–636.
  7. Meier, M. H. E., Andersson, H.C., Arheimer, and others. Comparing reconstructed past variations and future projections of the Baltic Sea ecosystem — first results from multi-model ensemble simulations, Environmental Research Letters. — 2015.
  8. Neumann, T., Eilola, K., Gustafsson, B. Müller-Karuls, B., Kuznetsov, i., Meier, M. H. E., Savchuk, O. P. Extremes of temperature, oxygen and blooms in the Baltic Sea in a changing climate. — 2014. Ambio. — P. 574–585.
  9. Norkko, J., Reed, D. C., Timmermann, K., Norkko, A., Gustafsson, B. G., Bonsdorff, E., Slomp, C. P., Carstensen, J. and Conley, D. J. A welcome can of worms? Hypoxia mitigation by an invasive species. Global Change Biology. — 2016. — Р. 422–434.
  10. State of the Baltic Sea Background Paper. — 2015. — 34 с.
  11. Весман А. В. Современные проблемы Балтийского моря // Современные научные исследования и инновации. 2012. № 3 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2012/03/10613 (дата обращения: 02.06.2017).
  12. Рыба Балтийского моря признана опасной для здоровья. — 27.09.2016. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://rus.tvnet.lv/novosti/obschjestvo/339052-riba_baltiyskogo_morja_priznana_opasnoy_dlja_zdorovja
Основные термины (генерируются автоматически): Балтийского моря, Балтийское море, Балтийском море, проблемы Балтийского моря, питательных веществ, экосистемы Балтийского моря, Балтийского моря серьёзно, питательными веществами, районов Балтийского моря, часть Балтийского моря, Балтийского региона, берегу Балтийского моря, водах Балтийского моря, загрязнения Балтийского моря, экосистему Балтийского моря, среды Балтийского моря, состояния Балтийского моря, вод Балтийского моря, будущего Балтийского моря, загрязнителей Балтийского моря.


Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос