Diagrama Eutrofizarea Marii Negre

Eutrofizarea reprezinta o crestere a fitoplanctonului datorata �mbogatirii excesive a apei marii cu nutrienti rezultati de regula ca urmare a activitatilor umane. Nutrientii sunt compusii fosfati, azotati, azotiti si sunt esentiali pentru viata organismelor care folosesc fotosinteza. Nutrientii mai includ oxizi de siliciu dizolvati, esentiali pentru diatomee (o clasa de alge care are schelet silicios), si de asemena ca microelemente fierul si magneziul.
Cererea de nutrienti (tipul, cantitatea) variaza larg de la o specie la alta si o alterarea raportului intre azot, fosfor, siliciu si fier, determina schimbari �n compozitia calitatitiva si cantitativa a fitoplactonului. Lipsa siliciului va limita dezvoltarea diatomeelor, - �n cazul Marii Negre numarul diatomeelor a scazut considerabil ca urmare a construirii barajelor de pe Dunare si raurile tributare si �n special dupa construirea Portilor de Fier I si II. care au determinat reducerea sedimentelor transportate de Dunare �n mare si deci implicit reducerea siliciului care reprezinta mai mult de 90% din sedimentele transportate de Dunare. Atunci cand exista un aport foarte mare de nutrienti numai lumina pentru fotosinteza este poate singurul parametru care mai poate limita amploarea �nfloririlor algale.
Hermes.ecn.purdue.edu/http_dir/ced/ccw/crc/agen521/agen521/epadir/wetlands/eutrophication.html
Lcweb.loc.gov/lexico/liv/e/Eutrophication.html

Fitoplanctonul nu este distribuit si nu se dezvolta uniform �n apele marii �n spatiu si nici �n timp. Intr-un mod similar cu cel al plantelor din padurile temperate, speciile explodeaza (ca numar) si se reduc cu schimbarea sezonului, sau datorita unor specii animale care se dezvolta �n mod excesiv �ntr-o anumita perioada si care se hranesc �n mod special cu o anumita grupa de plante. �n cazul plantelor din mare care nu sunt atasate de fund soarta lor va depinde de maree, curenti si valuri. Distributia fitoplanctonului este discontinua si fiecare specie isi dezvolta propria startegie pentru a-si anihila sau diminua competitorii. Aceasta discontinuitate face dificila 'teoretizarea' fenomenului de eutrofizare. Este cert ca este necesar un set amanuntit de observatii �n spatiu si timp si este necesara, de asemenea, o munca laborioasa de identificare microscopica.

C�nd nutrientii sunt introdusi �ntr-un mediu marin (deci din exteriorul ecosistemului) ca urmare a activitatii umane exista o crestere generala a densitatii fitoplanctonului. �n timpul acesta schimbari majore se �nt�mpla la nivelul compozitiei specifice din acel mediu, si care se vor corespunde la noile cantitati si rapoarte de nutrienti (P, N, SIO2). Fitoplanctonul are viata foarte scurta. �n cazul �n cazul �n care se dezvolta �n exces va ajunge �n zona numita oligofotica si unde nu penetreaza suficienta lumina care sa permita fotosinteza. Aceste celule, �mpreuna cu detritusul provenit de la zooplancton se vor descompune si vor consuma foarte mult oxigen. �n cazurile extreme procesele de difuzie vor fi insuficiente pentru a �nlocui oxigenul si deci se va reduce pana la limita hipoxiei.

Eutrofizare este considerata a fi o problema de majora importanta, iar zonele hipoxice sau moarte sunt �ntalnite �n multe estuare, golfuri, delte si bazine lacustre sau marine. Un caz, care a atras recent atentia publicului a fost zona de mare adiacenta Deltei Mississippi, �n Golful Mexic. �n 1997, 16 mii de km2 ai platformei nordice a Golfului Mexic au devenit zona moarta ca urmare a descarcarii de nutrienti prin Fluviul Mississippi, un fenomen care a produs pierderi majore pentru pescari, adica 3 miliarde $ . Cea mai mare parte a cantitatii de nutrienti provine de la fermierii din bazinul fluviului a caror productie s-a ridicat la 98 miliade de dolari

Fenomenul de eutrofizare nu poate fi simplu limitat doar la zonele moarte. Schimbarea tipului de fitoplancton �ntr-un bazin va determina schimbari majore asupra �ntregului lant trofic. Astfel, compositia zooplanctonului, care se hraneste cu fitoplancton se va schimba si de asmenea cea a pestilor care se hranesc cu acel zooplancton.
http://www.epa.gov/OWOW/indic/fs14.html
http://www.btnep.org/pages/eutrophication1.html
http://www2.fimr.fi/algaline/slsymp/slsymp.htm

Un simptom tipic pentru eutrofizare (sau asociat acesteia) este cresterea abundentei meduzelor si ctenoforelor, care se adapteaza mult mai usor la mediile puternic afectate, ca si cel al Marii Negre.
Eutrofizarea este de asemenea asociata cu �nfloririle de alge toxice care afecteaza sanatatea umana si are de asemenea un impact negativ asupra pescuitului, turismului prin efectul asupra peisajului marin si deci asupra economiei.
Proliferarea masiva a speciilor de alge microscopice a prezentat in ultimii 20-30 ani o crestere globala a frecventei si intensitatii si o expansiune din punct de vedere al distributiei geografice (ex.: pentru genul Alexandrium in anii 90 s-a inregistrat o extindere al infloririlor de la zonele temperate catre cele din extremul sudic.
Algele mocroscopice reprezinta o sursa d hrana pentru organismele filtratoare (crustacei, moluste, pesti fitoplanctonofagi). In general, proliferarea lor este benefica pentru acvacultura si pescuit pentru ca se asigu o baza trofica abundenta. In unele cazuri infloririle microalgale au un impact negativ major asupra mediului si sanatatii umane.
Din cele 5000 specii fitoplanctonice care au abundente mari si distributii geografice largi doar 300 pot inregistra proliferari masive ("maree rosii" cu milioane de celule/l) si doar 40 dintre acestea produc toxine ce pot ajunge si la populatia umana prin consumul de alimente de origine marina.( Dinophysis, Gonyaulax, Phaeocystis)
Speciile care produc biomase mari modifica proprietatile optice ale apei, determinand mortalitati masive ale zoobentosului, nectonului si zooplanctonului. Anoxia este cauzata de respiratia algelor la care se adauga si descompunerea bacteriana de la sfarsitul infloriri.
Impactul cel mai puternic se inregistreaza in zone adapostite (golfuri, lagune), unde din lipsa curentilor nu se produce dispersarea maselor de apa inflorite.
http://www.nemp.aus.net/
http://www.baltic-region.net/environ/eutroph.htm
http://www.grida.no/soeno97/eutro/

Prima semnalare a unui fenomen de proliferare masiva a unei microlage in Marea Neagra a fost in 1913 de catre Zernov care a descris dezvoltarea abundenta a speciei Gonyaulax poyedra.Alti autori au semnalat infloriri cu diatomeele Rhisosolenia calcar - avis, Skeletonema costatum, Thalassionema nitzschioides, Chaetoceros costatum, cerataulina bergonii.
Eutrofizarea accentuata din ultimii 20 - 30 ani (deceniile '70 - '80) a fost cauzata de cresterea continutului de fosfati, azotati, substanta organica de la litoralul romanesc

APORT DUNAREAN DE NUTRIENTI

Intre anii 1981- 1990 au avut loc 46 de infloriri monospecifice, produse de 15 specii algale planctonice, dintre care 12 au atins cele mai mari densitati cunoscute pana in prezent la litoralul romanesc.
Ca rezultat al eutrofizarii a crescut frecventa, intensitatea si extinderea spatiala a infloririlor algale, cu cresteri ale densitatilor microalagale maxime de la 20mil celule/l la peste 100 mil celule/l Aceste fenomene pot avea loc de mai multe ori pe an , mediul marin avand resurse nutritive suficiente, resurse care se refac pe masura consumarii datorita aportului de apew cu continut mare de nutrienti este posibil ca la sfarsitul unei infloriri sa inceapa alta.
Orice inflorire prezinta o succesiune de faze , conditionate de caracteristicile ecologice ale speciei care prolifereaza si de conditiile de mediu fizico-chimice (temperatura, salinitate, intensitate luminoasa, gradul de agitatie al apei, concentratia de nutrienti) De exemple, pentru specia Exuviella cordata care este prezenta in fitoplanctonul de la litoralul romanesc pe toate durata anului , cu exceptia lunilor decembrie si ianuarie, cand fie este absenta, fie se afla in concentratii foarte mici, se considera deci ca parcurge in perioada rece a anului o FAZA LATENTA. FAZA EXPONENTIALA (LOGARITMICA) de crestere incepe in aprili - mai, in paralel cu modificarile hidro - meteorologice caracteristice trecerii la sezonul cald.In acesta faza se inregistreaza densitati maxime si modificari ale proprietatilor apei ("maree rosii") la sfarsitul lui iulie, populatia fitoplanctonica intra in FAZA DE DECLIN cu scaderi corespunzatore ale densitatii si biomasei.
Consecutiv alterarii caracteristicilor chimice ale apei se produc si tulburari fiziologice sau structurale ale ale epiteliilor branhiale de la pesti. Organismele macrofitobentale sunt afectate datorita scaderii intensitatii luminii care patrunde in apa si care duc la scaderea foftosintezei.
In anii 1986, 1989 litoralul romanesc a fost puternic afectat de efectele infloririlor algale, inregistrandu-se mortalitati importante in randul pestilor din fam Gobiidae, dar si genurilor Trachinus, Syngnatus, Trigla, Scorpaena, Mullus si bivalvei Mya arrenaria.
Desi la litoralul romanesc nu s-au inregistrat infloriri toxice (adica specii care sa sintetizeze fitotoxine) totusi efectele infloririlor au fost foarte grave. Pentru limitarea acestor efecte se impune:

• Scaderea concentratie de nutrienti in apele costiere prin controlul deversarilor, cresterea eficientei proceselor de epurare, etc
• Valorificarea infloririlor pentru cresterea productiei biologice (acvacultura) si instalarea de recifi artificiali carea sa permita fizarea unor organisme filtratoare ( mai ales bivalve)
• Studeirea mecanismelor si dinamicii infloririlor care sa asigure identificarea imediata a spevciilor toxice care ar putea patrunde in Marea Neagra.

In concluzie fenomenul infloririlor microalagale este rezultatul unor intercatiuni cmplexe intre factorii fizico - chimici (temperatura, salinitate, lumina, nutrienti, agitatia apei) si biologice ( prezenta unei populatii algale initiale in zona optima din punct de vedere al conditiilor de mediu)

Diagrama Eutrofizarea Marii Negre