Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №11 биологическое загрязнение баренцева моря
| Вид материала | Литература |
- Российская Федерация Орловская область Муниципальное общеобразовательное учреждение, 1393.13kb.
- Публичный доклад Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная, 590.51kb.
- Никулина Ольга Сергеевна, учитель биологии, муниципальное общеобразовательное учреждение, 186.62kb.
- Приказ № от 2011г. Рабочая программа учебного предмета Муниципальное общеобразовательное, 767.15kb.
- Публичный отчет муниципального общеобразовательного учреждения «ирбитская общеобразовательная, 549.17kb.
- Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа, 144.11kb.
- О. В. Раннева Муниципальное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная, 121.07kb.
- Сергеева Лидия Алексеевна 2010 Муниципальное общеобразовательное учреждение «Средняя, 246.41kb.
- Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа, 23.73kb.
- Публичный доклад 2007 Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная, 618.02kb.
МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 11
БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ
БАРЕНЦЕВА МОРЯ
Автор: ГУРОВА МАРИНА, 10 А КЛАСС
Руководители: Т. А. МАКАРЕВИЧ,
учитель биологии МОУСОШ №11 г.Североморск
Н.А.СОЛОВЬЕВА,
учитель биологии МОУООШ №5 г.Кандалакша
Город Североморск
2011 год
СОДЕРЖАНИЕ
| ВВЕДЕНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ АРКТИЧЕСКИХ МОРЕЙ Загрязнение Баренцева моря Экологическое состояние экосистем прибрежных районов Кольского полуострова НЕКОТОРЫЕ ПРОБЛЕМЫ МОРСКОЙ БИОЛОГИИ В СВЯЗИ С ВСЕЛЕНИЕМ НОВЫХ ВИДОВ АККЛИМАТИЗАЦИЯ И ИНТРОДУКЦИЯ ГОРБУША В РЕКАХ КОЛЬСКОГО ПОЛУОСТРОВА ИНТРОДУКЦИЯ КАМЧАТСКОГО КРАБА НА МУРМАНЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ ВЫВОДЫ ЛИТЕРАТУРА ПРИЛОЖЕНИЕ | 3 4 4 5 6 9 12 14 16 17 19 презентация |
ВВЕДЕНИЕ
АКТУАЛЬНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ
В последние десятилетия в связи с проблемой сохранения биоразнообразия в европейских морях все острее встает проблема биологического загрязнения.
Биологические инвазии как естественные, так и связанные с деятельностью человека, всегда оказывали существенное воздействие на экосистемы. Особенно заметными эти воздействия стал со второй половины прошлого столетия, когда изменения ареалов и проникновение живых организмов в новы сообщества происходят на фоне общих климатических и антропогенных изменений. Во многих случаях инвазийные виды, вступая в контакты с популяциями аборигенов, существенно преобразуют структуру биоценозов.
Наука располагает целым рядом описанных примеров расширения ареалов и резкого увеличения численности в результате акклиматизации с экологическими и экономическими последствиями. Одним из таких примеров является распространение камчатского краба (Раrаlithodes саmtschaticus) в Баренцевом море, акклиматизация которого имеет важное промысловое значение. В настоящее время ведется промышленное освоение запасов натурализовавшегося в регионе вида.
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ
В последние годы вследствие интенсивной эксплуатации Баренцева моря и акватории Кольского залива происходят значительные изменения природной среды и населяющих ее биологических компонентов. Основной целью нашей работы является анализ основных источников биологического загрязнения Баренцева моря. В связи с этим были поставлены следующие задачи:
- рассмотреть источники загрязнения Баренцева моря;
- выявить проблемы морской биологии в связи с вселением новых видов;
- ознакомиться с результатами интродукции камчатского краба на Мурмане.
ГИПОТЕЗА: Виды-вселенцы могут стать причиной изменения экосистем и биоразнообразия.
ОБЪЕКТ И ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ: биологическое загрязнение, виды-вселенцы.
Анализ научного материала был проведен на базе Мурманского морского биологического института. При подготовке нашей работы в основном использованы опубликованные результаты исследований сотрудников института.
ЗАГРЯЗНЕНИЕ АРКТИЧЕСКИХ МОРЕЙ
ЗАГРЯЗНЕНИЕ БАРЕНЦЕВА МОРЯ
ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ – привнесение новых, не характерных для нее физических, химических и биологических реагентов или превышение их естественного уровня. Загрязнению подвергаются атмосфера (воздушная среда), гидросфера (водная среда) и литосфера (твердая поверхность) Земли.
Биологическое загрязнение - случайное или происходящее как следствие деятельности человека проникновение в экосистемы или технические устройства видов животных (бактерий) и/или растений, обычно там отсутствующих; генномодифицированные продукты.
Отличительными признаками экосистем Арктики в целом свойственна слабая способность к самоочищению от загрязнений вследствие низких температур и короткого периода активной биохимической деятельности микроорганизмов в природных средах.
Загрязнение арктических морей является серьезной экологической проблемой, т. к. из-за низкой температуры воздуха процесс самоочищения в них затруднен. Основным источником загрязнения Баренцева моря является вынос загрязняющих веществ антропогенного происхождения с речным стоком с берега, а также перенос их морскими течениями из сопредельных морей. Важным абиотическим компонентом морской экосистемы являются донные отложения, участвующие в формировании гидрохимического режима водоема. Донные отложения могут или аккумулировать, или выделять растворенные компоненты и служить источниками вторичного загрязнения водоема (1, 4).
Загрязнение открытой части Баренцева моря происходит в результате водообмена с наиболее грязненными губами и заливами, куда производят сброс загрязненных вод предприятия и организации Мурманской области.
Особое место среди экосистем занимает Кольский залив, который в современных условиях привлекает повышенное внимание как возможный источник химического и радиационного загрязнения Баренцева и всего Северного Ледовитого океана. По концентрации населения на его побережье, масштабам промышленной, транспортной и военной деятельности и, следовательно, по совокупности антропогенных воздействий на морскую среду этот залив не имеет себе равных в российской и зарубежной Арктике. Поэтому оценка экологического состояния региона необходима не только в местных, но и общегосударственных интересах.
Прибрежные морские воды интенсивно загрязняются стоками флотов и предприятиями. В Кольский залив Баренцева моря осуществляется сброс производственных и хозяйственно-бытовых сточных вод флотов и береговых предприятий различных ведомств, расположенных на его берегах. Повышенное содержание загрязняющих веществ в морской воде и донных отложениях Кольского залива характерно для его южной части, особенно акватории торгового порта, района наибольшей антропогенной нагрузки (4).
В последние десятилетия в связи с проблемой сохранения биоразнообразия в европейских морях все острее встает проблема биологического загрязнения.
Биологические инвазии как естественные, так и связанные с деятельностью человека, всегда оказывали существенное воздействие на экосистемы. Особенно заметными эти воздействия стал со второй половины прошлого столетия, когда изменения ареалов и проникновение живых организмов в новы сообщества происходят на фоне общих климатических и антропогенных изменений. Во многих случаях инвазийные виды, вступая в контакты с популяциями аборигенов, существенно преобразуют структуру биоценозов.
Наука располагает целым рядом описанных примеров расширения ареалов и резкого увеличения численности в результате акклиматизации с экологическими и экономическими последствиями. Одним из таких примеров является распространение камчатского краба (Раrаlithodes саmtschaticus) в Баренцевом море, акклиматизация которого имеет важное промысловое значение. В настоящее время ведется промышленное освоение запасов натурализовавшегося в регионе вида (7,3).
ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ МОРСКИХ ЭКОСИСТЕМ ПРИБРЕЖНЫХ РАЙОНОВ
КОЛЬСКОГО ПОЛУОСТРОВА
Кольский залив - хорошо развитый эстуарий фиордового типа, выполняющий функцию краевого геохимического фильтра, аккумулирующего большую часть стоков промышленно-бытовых центров. Локализованные в пределах Кольского залива экосистемы подвержены повышенному экологическому риску.
В Кольском заливе прямым следствием его усиленной хозяйственной эксплуатации является хроническое загрязнение вод, донных осадков и береговой линии, особенно в районе расположения портов и военных баз. Список видов донных животных, обитающих в заливе, насчитывает 231 таксон. Таксономическое разнообразие донного населения возрастает по направлению от вершины залива к его устьевой части. Минимум биомассы отмечен в среднем колене залива, что демонстрирует обратную корреляцию со степенью антропогенного загрязнения. В трофической структуре бентоса отмечена аномально высокая доля хищников и трупоедов. В разных районах они составляют от 24,5 % до 52 % численности видов, с максимумом в наиболее загрязненной центральной части Кольского залива. Соотношение основных биогеографических групп видов меняется на протяжении акватории залива и в зависимости от глубины. В районе пос. Мишуково, Росляково и г. Североморск состояние донной биоты угнетенное. Однако крайняя степень деградации бентосного населения отмечена в Екатерининской гавани, где донные осадки абсолютно безжизненны.
Сравнение результатов исследований констатирует хронически неблагоприятную экологическую ситуацию локального масштаба в районах активно функционирующих предприятий, мало уделяющих внимания экологической обстановке на прилегающей акватории. Донные сообщества залива в целом находятся в ненарушенном состоянии. Исключение составляет участок губы Титовка, где донное население находится в стрессовом состоянии, вызванном, вероятнее всего, антропогенным загрязнением (4).
Современная биомасса и характер ее распределения в основных чертах совпадают с историческими данными. Однако в структуре биоценозов отмечаются существенные изменения по сравнению с 1931-1932 гг. В глубоководном фаунистическом комплексе возросла роль инфауны (главным образом за счет плотоядных бродячих полихет) и уменьшилась роль эпифауны (в основном за счет сокращения численности и разнообразия иглокожих). Отмеченные изменения могут быть связаны с увеличением количества органического вещества в осадках в результате хозяйственной деятельности человека, а также выеданием отдельных видов вселенным в Баренцево море камчатским крабом.
Учет влияния видов-вселенцев весьма важен для оценки нарушения естественных прибрежных биоценозов. Наиболее значимым вселенцем для прибрежных экосистем Кольского полуострова является камчатский краб. В последние годы в связи возведением камчатского краба в статус «промыслового объекта» возрастает актуальность проблемы изучения воспроизводства его запасов. Исследования в губах Дальнезеленецкой, Ярнышной, Долгой, Сайде, в Кольском заливе показывают, что в Баренцевом море основным ареалом размножения и роста молоди краба являются губы Мурманского берега (2).
НЕКОТОРЫЕ ПРОБЛЕМЫ МОРСКОЙ БИОЛОГИИ В СВЯЗИ С ВСЕЛЕНИЕМ НОВЫХ ВИДОВ
В последние десятилетия в связи с проблемой сохранения биоразнообразия в европейских морях все острее встает проблема видов-вселенцев, интродукции, акклиматизации биоты. Вполне естественно, что с течением времени фаунистический состав, и соотношение отдельных видов могут меняться. Причин для этого несколько, в их числе и вселение случайное или преднамеренное (интродукция).
Миграция гидробионтов в новую для них среду обитания исторически существовала всегда. Ее причинами были и дрейф континентов, сопровождавшийся сменой направлений основных течений, и последнее глобальное оледенение, изменившее ареалы многих видов, конкуренция из-за пищи, территории и др. В связи с появлением антропогенного фактора переселение водных организмов значительно усилилось. Виды массово перемещаются с балластными водами и на корпусах судов. Имеют место факты нарушения структуры сложившихся экосистем вследствие зарегулирования течений рек и изменения солености морей (Азовское море), современного изменения климата и перелова основных промысловых рыб (Баренцево море). Были случаи недостаточно научно проработанной искусственной интродукции биологических объектов в новые для них водоемы Европы.
В новых условиях виды-вселенцы обычно проявляют высокую выживаемость, пластичность и значительные адаптивные способности. Они успешно конкурируют с аборигенными организмами, захватывая их кормовую базу и территорию. Соответственно изменяются традиционные взаимосвязи между видами и структурами промысла.
В европейские моря России за текущее столетие проникло несколько сотен видов чужеродной фауны из различных районов Мирового океана. Вселенцы внедрились двумя путями: либо искусственно, либо случайно.
В основном этот эволюционный процесс протекает в морских экосистемах внешне мало ощутимо. Все новые виды-вселенцы постоянно обнаруживаются в ходе морских биологических экспедиций. Благодаря высокой степени адаптации они прижились, размножаются и могут угрожать благополучию местной фауны.
В настоящее время значительная часть экзотических видов реально нарушает, а в отдельных случаях подавляет, естественное функционирование морских экосистем.
В целом в европейских морях России насчитывается порядка 150 видов-вселенцев. Из них в Баренцевом и Белом морях - дальневосточная горбуша, одноперый терпуг, стальноголовый лосось, камчатский краб, некоторые ластоногие, северная олуша и большой поморник; в Балтийском - гибриды лососевых и осетровых рыб, каспийский рачок церкопагис, полихета маренцеллярия, моллюск дрейссена; в Черном и Азовском (а в будущем, возможно, к в Каспийском) - давно ставшие проблемой гребневики берое и мнемиопсис, а также десятиногие раки и представители ихтиофауны - пиленгас, амурский чебачок, японская устрица; в Каспийском - новые виды водорослей, червей, мизид, гаммарид, моллюсков.
В мае и ноябре 1996 г. в юго-восточной части Баренцева моря у Гусиной банки впервые обнаружен краб-стригун Сhionoecetes орilio. Этот промысловый вид широко распространен в северных акваториях Атлантического и Тихого океанов. Обитает на глубине 20-500 м. Среди возможных способов вселения краба-стригуна на Баренцевоморский шельф предполагают случайный дрейф личинок или завоз их с балластными водами. (10).
В Финском заливе Балтийского моря, начиная с 1992 г., все чаще и чаще, и в больших количествах встречается представитель каспийского зоопланктона - хищный ветвистоусый рачок церкапагис Сегсораgis реп-goi. Причина появления представителей этого вида в Балтийском море -перенос покоящихся яиц, способных длительное время выдерживать неблагоприятные условия среды, с балластными водами судов. Этот каспийский рачок постепенно занимает нишу ценных биоресурсов - кильки и шпрота. (9).
Примером вселения инородных рыб можно считать амурского чебачка - уроженца дальневосточных рек. Эта рыба попала в прудовые хозяйства бассейна Дона из-за отсутствия чистоты контроля перевозок акклиматизируемых толстолобиков, белого и черного амуров. В Азовском море также не до конца определены возникшие трофические связи, сформировавшиеся в результате вселения пиленгаса. В новых условиях отмечено увеличение темпов линейно-массового роста пиленгаса и его полового созревания, расширение спектра питания: помимо детрита, он стал потреблять некоторые бентосные организмы. В случае с пиленгасом налицо абсолютно нежелательная конкуренция с аборигенными видами, особенно уникальными осетровыми рыбами. Как известно, все они бентофаги и хищники.
Среди случайных вселенцев, приникших в Черное море, следует назвать три вида десятиногих раков – короткохвостых - это голландский краб, голубой и небольшой крабик. (5).
Стихийным бедствием для Азово-Черноморского бассейна стала вспышка в 1980-1990-е годы численности гребневика-вселенца из районов восточного побережья Северной Америки. В Черном море его биомасса в отдельные годы достигла 1 млрд т, а в Азовском - 20-32 млн т . Для сравнения укажем, что общая биомасса пелагических рыб - хамсы и тюльки -до вселения их главного пищевого конкурента составляла несколько миллионов тонн (9).
Существует опасность проникновения гребневика в Каспийское море, так как обмен фауной и флорой сравнительно легко (стихийно) осуществляется через Волго-Донской канал посредством судоходства. Таким образом, проник в Черное море каспийский эндемик - водоросль Есtocагрus саsрicus.
Выше описаны виды-вселенцы среди планктона, бентоса и рыб. Однако новые вселенцы обнаружены и среди орнитофауны. Так, по наблюдениям Кандалакшского госзаповедника, с конца 40-х годов нашего столетия в Баренцевоморском регионе появилось два новых вида морских птиц - северная олуша и большой поморник. (7).
Что касается искусственной интродукции, то, по-видимому, можно считать успешным вселение в Баренцево море дальневосточной горбуши и камчатского краба, пиленгаса - в Азовском море. Численность этих видов достигла промысловых объемов и продолжает возрастать. При научном сопровождении рациональный промысел этих организмов, их переработка на местах позволят получить прибыль, выделить отчисления на восстановление и развитие лососевых и осетровых рыбоводных хозяйств, на мониторинг состояния других видов, как вселенцев, так и традиционных объектов промысла.
Таким образом, сегодня специального, отдельного рассмотрения требуют неоднозначные биологические последствия, возникшие в результате естественного и искусственного замещения исчезающих или ослабленных звеньев морских экосистем. Эти непрерывно идущие процессы затрагивают все трофические уровни - от китов, моржей, дельфина до планктона. Речь, прежде всего, идет о таких явлениях как: количественные вспышки малочисленных видов; непреднамеренная колонизации экзотических видов (инвазия вселенцев); планомерное вселение представителей фауны из других районов Мирового океана (интродукция). Возникает закономерный вопрос, есть ли биологический и коммерческий смысл в интродукции, например, пиленгаса или горбуши, с точки зрения охраны природы и рационального природопользования?
Ученые считают, что основной стратегией охраны морской природы должно быть прогрессирующее развитие и внедрение экологических технологий во всех сферах производства и жизнедеятельности человека, обеспечивающее радикальное сокращение поступления вредных веществ в эстуарные и морские экосистемы. Поиск экологически безопасных, но действенных методов борьбы с экспансией чужеродных видов фауны, - важнейшая задача естественных наук и рыбохозяйственной практики. Без решения этой проблемы невозможно будет поддерживать естественное воспроизводство и искусственное разведение местных, ценных пород рыб (2).
АККЛИМАТИЗАЦИЯ И ИНТРОДУКЦИЯ
В последние века установившийся видовой состав и соотношение компонентов биот во многих районах мира все чаще нарушаются интродукцией новых видов. Расселение многих видов за пределы их обычных ареалов происходит постоянно. На гидробионтах в наибольшей степени проявился как положительный, так и отрицательный опыт вмешательства человека в жизнь водоемов.
Независимо от желания или нежелания человека многие виды расширяют свой ареал, используя антропогенные изменения природы: прорытие каналов, изменение режима предустьевых зон, например за счет забора воды на орошение, сооружения плотин, спуска по рекам промышленных и бытовых стоков, сброса нагретой воды прибрежными электростанциями. В еще большей степени расселению экзотов, т. е. чужеродных видов, способствует транспорт. За счет расселения судами распространились несколько видов беспозвоночных-крабов, усоногих ракообразных, полихет, мшанок, двустворчатых моллюсков, обрастающих днища кораблей. Натурализации способствуют создаваемые человеком подводные субстраты. Наконец, человек расселяет разводимые и культивируемые в новых районах виды, а также организмы, содержащиеся в аквариумах, откуда они часто попадают в природные воды (5,6).
Наряду с аутотрансплантацией беспозвоночных, распространяющихся с помощью кораблей дальнего плавания (на днищах или в балластных водах), не менее впечатляюще выглядит планомерная нооакклиматизация. Перевозка гидробионтов человеком в особенно больших масштабах осуществляется в отношении устриц и рыб. В разное время производились перевозки семи видов устриц, хотя натурализация получилась лишь для части из них. Практическое значение нооинтродукции устриц очень велико: акклиматизированные в новых районах вселенцы дают там значительную продукцию.
Как известно, культивирование устриц во Франции имеет давнюю историю. Французы являются главными «устрицеедами» в мире, и в расчете потребления на душу населения Франция почти в 2 раза опережает США. Однако с начала 60-х гг. устрицеводство во Франции охватил глубокий кризис, связанный с заболеванием местных видов устриц. Выход из кризиса был найден в начале 70-х гг. в результате интродукции нового для страны вида Сrassostrea gigas . С этого момента начался резкий подъем в устрицеводстве Франции, а С. gigas дает теперь около 99% общего объема продукции, который к началу 80-х гг. достиг 100 тыс. т в год, превысив почти в 2 раза уровень 50-х гг. (5).
Вхождение чужеродного организма в состав новой биоты обусловливается эндогенным и экзогенным факторами. Эндогенный фактор — это возможность для вселяемого организма существовать в новом водоеме, определяемая соответствием абиотических характеристик нового местообитания требуемым для организма условиям. Решающее значение имеют условия, необходимые для наиболее ответственного периода жизненного цикла: воспроизводства и начальных стадий развития. Экзогенный фактор — возможность занятия вселяющимся видом соответствующей экологической ниши в новом водоеме либо путем вытеснения местного вида аналогичного экологического профиля, либо путем освоения незанятой экологической ниши, соответствующей экологической валентности вселенца. Наряду с эндогенными и экзогенными факторами, существенную роль играет также географический: общее соответствие условий водоема-реципиента условиям водоема-донора (3).
Крупный брюхоногий моллюск рапана ( Rараnа thomasiana) был завезен в Черное море из Японского в начале 1940-х гг., как полагают, судном. Возможно, что кладка яиц была прикреплена к днищу. Возможно, что пелагические личинки рапаны находились в балластных танках. Так или иначе, но рапана очень сильно размножилась, вначале у Кавказского побережья, уничтожив в течение 1950-х гг. почти всех устриц на крупной Гудаутской банке, а затем и мидий с морским гребешком на этой же банке. Позже рапана начала уничтожать поселения мидии на Южном берегу Крыма, а затем у берегов Болгарии и Турции. Однако в 1980-е гг. её нашествию пришел конец в связи со спросом на мясо черноморской рапаны на азиатском рынке. Её начали добывать донными тралами, и пресс хищника на популяции двустворчатых моллюсков резко снизился.
Настоящей катастрофой для Черного моря стало появление в начале 1980-х гг. атлантического гребневика мнемиопсиса ( Мпетiopsis leidyi), который, как полагают, был завезен в балластных водах из прибрежной зоны Северной Америки. К концу 1980-х гг. его биомасса в Черном море приблизилась к одному миллиарду тонн! Более всего в этом экологическом конфликте пострадала хамса, главная промысловая рыба Черного моря: её пищу, её икринок и личинок поедал размножившийся мниопсис. Падение уловов хамсы к 1990 г. принесло черноморским странам убытки в 200 миллионов долларов США в год.
Мелкий двустворчатый моллюск дрейсена ( Dreisseпа ро1утоrphа), начавшая свой захватнический путь в Прикаспии, дала взрыв численности в конце 1950 — начале 60-х гг., когда были сооружены громадные водохранилища Волжского и Днепровского каскадов. Она забивала водозаборные сооружения, трубопроводы, обрастала плавучие буи, вызывая их потопление. Она широко расселилась по северо-западу России и по Западной Европе и в 1988 г. проникла в Северную Америку, в Великие озера, нанеся за первые два года ущерб на многие миллионы долларов (5).
При акклиматизации чужеродный вид встречает, как правило, значительное сопротивление сложившейся местной биоты или недостаточное соответствие абиотических факторов условиям, необходимым для его жизни.
Таким образом, акклиматизация — это приспособление организмов к новым или изменившимся условиям существования, в которых они проходят все стадии развития и дают жизнестойкое потомство. Акклиматизацию можно считать завершенной, если популяция приобретает способность поддерживать численность в новых условиях среды и восстанавливать ее после периодов депрессии. Примером удачной акклиматизации является успешное расселение на огромной территории ондатры, а также распространение в России американской норки.
Благодаря акклиматизации происходит восстановление исходного ареала животных, где они ранее жили, но по разным причинам исчезли (реакклиматизация). Таким путем производили в России восстановление ареалов бобра и соболя. Но, пожалуй, особенно впечатляющим примером является восстановление овцебыков в российской Арктике.
Лучшим местом для интродукции овцебыков в пределах российской Арктики был признан заповедный остров Врангеля. Стадо из двадцати голов (7 самцов и 13 самок) было завезено сюда в апреле 1975 г. с американского острова Нунивак. В 1977 г. появились два новорожденных теленка. С начала 80-х гг. стал заметен постепенный рост стада, несмотря на гибель животных, связанную с адаптацией к более суровым, чем на о-ве Нунивак, условиям. В 1983 г. стадо насчитывало 27 особей. Однако к концу 90-х гг. оно уже превысило 300 голов (1).
ГОРБУША В РЕКАХ КОЛЬСКОГО ПОЛУОСТРОВА
Работы по акклиматизации дальневосточных лососей в бассейне Баренцева и Белого морей были предусмотрены еще в начале 1930-х годов. Однако ожидаемого возврата производителей не произошло, и все попытки создать популяцию этого вида в новом ареале предпринятые в течение нескольких лет, оказались тщетными. Изучение возможностей и перспектив вселения дальневосточных лососей в моря европейского Севера, продолжалось. Начались массовые перевозки икры этих лососей на рыбоводные заводы Мурманской и Архангельской областей. В процессе работ по акклиматизации дальневосточных лососей выяснилось, что наиболее перспективной для интродукции является горбуша, которая образовала в новом ареале местное стадо и могла существовать за счет естественного воспроизводи (8).
В отдельные годы наблюдались значительные подходы горбуши в реки Кольского полуострова (1960, 1965, 1971…). Начиная с 1985 г. горбуша заходила в реки Кольского полуострова только в нечетные годы, поскольку генерация четных лет оказалась утраченной.
Несмотря на то, что в реках Кольского полуострова, особенно в бассейне Белого моря, имеются вполне благоприятные условия для размножения горбуши, экстремальные гидрологические ситуации череды лет могут полностью погубить популяцию, как это произошло с поколением четных годов. Однако, с другой стороны, в новом ареале горбуша в целом крупнее, чем в естественной природной среде. Очевидно, что состояние кормовой базы в районах нагула благоприятно сказывается на темпе роста вселенца в морской период жизни. Основное влияние на естественное воспроизводство горбуши в реках Кольского полуострова оказывают гидрологические условия. Действие этого фактора можно было наблюдать, например, осенью 1993 г., когда из-за ранней и холодной осени икра горбуши в реках Мурманского берега практически вся погибла.
Массовый ход горбуши в реку влияет на стоящую на нерестилищах семгу. В 1995 году наблюдался численный перевес вселенца, как несомненный фактор беспокойства, пагубно отразился на воспроизводстве атлантического лосося (6).
Появление большого количества горбуши в крупных лососевых реках с многочисленными популяциями семги должно настораживать и по другой, не менее важной причине. Современная техногенная деятельность человека привела к тому, что условия обитания лососевых ухудшаются, в результате чего происходит уменьшение речных площадей, пригодных для их обитания. Поэтому горбуша, при массовых ее заходах, может в ряде случаев потеснить более малочисленного конкурента, которым окажется семга, и так называемая успешная акклиматизация лососей в конечном счете приведет к угнетению или даже исчезновению ценнейших аборигенных популяций. В связи с этим в последнее время на подобные факты активно обращает внимание Международный союз по сохранению природы и природных ресурсов, который рассматривает и плановое, и случайное вселение новых видов как форму биологического загрязнения (5).
В настоящее время нет единого мнения о том, как в дальнейшем относиться к горбуше на европейском Севере. Анализируя многочисленные высказывания на этот счет, можно констатировать, что предлагается три варианта развития событий. Вариант первый, радикальный - это прекращение всех работ по акклиматизации горбуши и полное изъятие ее промыслом с целью ликвидации образовавшегося стада вселенца и восстановления былого статус-кво. Во втором варианте, наоборот, признается большой успех и безусловная целесообразность вселения горбуши, пропагандируется дальнейшее искусственное разведение и обеспечение благоприятных условий нереста во всех реках с целью максимально возможного увеличения стада. Третий вариант предлагает "золотую" середину - пастбищное рыбоводство, что означает признание необходимости продолжения работ по интродукции, эффективное искусственное разведение.
Первые два варианта вряд ли смогут быть осуществлены по объективным причинам. Если же в третьем варианте рассматривать вопрос о поддержании популяции вселенца на высоком численном уровне, то в этом случае необходимо предусматривать возможность завоза в отдельные годы икры горбуши из нативного ареала для восполнения крупных потерь, которые обычно наблюдаются из-за высокой смертности икры и молоди при неблагоприятных гидрологических условиях.
При пастбищном рыбоводстве высокая численность стада горбуши на европейском Севере должна поддерживаться в основном за счет искусственного разведения, так как не следует рисковать и засорять реки чужеродными видами рыб, потому как, кроме всего прочего, неизвестно, каким образом может влиять массовый ход горбуши на сложившиеся симбиотические отношения семги и пресноводной жемчужницы, уникальные популяции которой обитают в этих же реках (2).
ИНТРОДУКЦИЯ КАМЧАТСКОГО КРАБА НА МУРМАНЕ
Камчатский краб Раrаlithodes саmtschaticus - важнейший вид промысловых ракообразных. С целью пополнения ресурсов Баренцева моря ценным промысловым объектом в 60-х годах прошлого столетия было проведено трансокеаническое переселение краба из Тихого океана в Атлантический.
В последнее время в научной и, особенно, в периодической печати
развернулась дискуссия о возможных последствиях акклиматизации камчатского краба в Баренцевом море, невольно затрагивающая вопрос об истории мероприятий, связанных с переселением камчатского краба на Мурман.
Идея акклиматизации камчатского краба в Баренцево море возникла в конце двадцатых-начале тридцатых годов XX столетия, тогда же была начата разработка метода практического осуществления акклиматизации. Первые попытки транспортировки икры и икряных самок краба, предпринятые на Мурмане Государственным океанографическим институтом в 1931 г., закончились неудачей. Но уже в конце 1932 г. икра камчатского краба была живой доставлена на Мурманскую биологическую станцию (г. Александровск, ныне Полярный). В начале 1933 г. часть икры и вылупившиеся из нее личинки были выпущены в губу Андреева Мотовского залива. Работами руководил академик Е.М.Крепс.
Второй этап акклиматизации краба был начат в 1959 г. Исследования по вселению краба в Баренцево море поручили Мурманскому морскому биологическому институту.
Первый случай поимки камчатского краба в Баренцевом море зарегистрирован в 1974 г. (Полярный научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии им. Н.М.Книповича).
С начала 1990-х годов значительно увеличилось количество сообщений об уловах крабов у Мурманского побережья и у норвежских берегов. Стало очевидно, что краб в новом районе прижился и образовал самостоятельную самовоспроизводящуюся популяцию. Однако численность, распределение и основные биологические характеристики крабов в новом регионе не были изучены из-за отсутствия целенаправленных исследований (2).
В результате акклиматизационных работ отечественных специалистов в Баренцевом море сформирована независимая самовоспроизводящаяся популяция ценного промыслового вида крабов Раrаlithodes саmtschaticus. Проведенные исследования позволяют заключить, что процесс акклиматизации камчатского краба проходил по классическому "сценарию", описанному для многих видов-вселенцев.
В 70-80-х и первой половине 90-х гг. прошлого столетия акклиматизационный процесс камчатского краба в Баренцевом море прошел первые две стадии: выживание переселенных особей (I фаза), размножение особей и начало формирования популяции (II фаза). Для популяции камчатского краба в Баренцевом море второй половины 90-х гг. характерен экспоненциальный рост общей численности, промыслового и нерестового запасов. Сейчас популяция вступила в III фазу акклиматизационного процесса - "взрыва численности". За третьей следует ожидать фазы обострения противоречий переселенца с биотической средой. Уже отмечаются некоторые признаки приближения данной фазы (10).
Наблюдавшиеся во II фазе необычно высокие значения плодо-витости крабов в Баренцевом море свидетельствовали о том, что популяция находилась в стадии роста, не испытывала пресса внешней и внутривидовой конкуренции. Происходящее снижение индивидуальной абсолютной плодовитости может свидетельствовать о том, что численность краба у берегов Мурмана в отдельных районах уже достигла своего предела, и начинают действовать естественные механизмы, ограничивающие рост популяции.
Оптимизм периода роста численности популяции краба вполне может смениться разочарованием возможного подрыва кормовой базы как самого камчатского краба, так и видов-конкурентов, роста его заболеваний, распространения паразитов через краба как про-межуточного хозяина.
Отмечено закономерное распределение камчатского краба в Баренцевом море вдоль зон проникновения теплых атлантических вод. Продолжается расселение краба в новом районе обитания, которое связано с теплыми водными массами. Если на востоке он достиг возможных границ обитания, то на западе будет продолжаться его продвижение как вдоль берегов Скандинавского полуострова, так и, возможно, - на север.
Проведенный над видом "грандиозный" эксперимент по изменению его местообитания показал, что, несмотря на некоторые различия абиотических факторов, он не изменил своих основных черт поведения. В Баренцевом море камчатский краб, так же как в исходном регионе, совершает возрастные и сезонные миграции.
Многие биологические характеристики популяции (сроки нереста, массовой линьки, сроки выклева личинок, протекание оогенеза, гаметогенеза эмбриогенеза и пр.) повторяют таковые нативных регионов.
Успешное размножение и рост численности камчатского краба в Баренцевом море является свидетельством того, что этот вид способен выносить специфические условия, характерные для Заполярья (полярный день и полярную ночь, сезонные особенности протекания биологических процессов в море) (7, 2).
В то же время, в отличие от дальневосточных регионов, красные водоросли рода Аhnfeltia на Мурманском побережье Баренцева моря встречаются крайне редко. Поэтому в новых районах обитания камчатский краб на ранних стадиях онтогенеза в возрасте 0+, 1,2 лет вынужден был освоить обитание в новых сообществах макрофитов родов Laminaria и Desmarestia.
Характерно для популяции камчатского краба Баренцева моря и некоторое закономерное изменение пищевого спектра питания краба, которое было связано с видовым составом аборигенных донных биоценозов. Тем не менее и в условиях полярного светового дня были выявлены суточные ритмы его питания.
В периоде освоения нового региона у камчатского краба, наряду с процессами становления популяции, формировались отношения комменсализма с представителями местной фауны. В результате проведенных исследований установлено, что камчатский краб в Баренцевом море приобрел новый массовый для него вид-комменсал -рыбную пиявку Johanssonia агсtiса. В отличие от нативных районов Дальнего Востока, где на нем в массе сожительствует другая рыбная пиявка Сгаgonobdella fabricii, в Баренцевом море на крабе она встречается единично несмотря на ее возможный завоз с первой партией краба и постоянную регистрацию на рыбах и других ракообразных.
Выделение промысловых квот на данном этапе уже должно проводиться дифференцированно для центральных районов обитания краба. На краях нынешнего ареала, которые обеспечивают его расселение, следует воздерживаться от любого целенаправленного промысла. Для выявления существующих субпопуляций краба необходимо расширение генетических, паразитологических исследований и мечения краба (10).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Загрязнение арктических морей является серьезной экологической проблемой, т. к. из-за низкой температуры воздуха процесс самоочищения в них затруднен. Основным источником загрязнения Баренцева моря является вынос загрязняющих веществ антропогенного происхождения с речным стоком с берега, а также перенос их морскими течениями из сопредельных морей. Важным абиотическим компонентом морской экосистемы являются донные отложения, участвующие в формировании гидрохимического режима водоема. Донные отложения могут или аккумулировать, или выделять растворенные компоненты и служить источниками вторичного загрязнения водоема.
В Кольском заливе прямым следствием его усиленной хозяйственной эксплуатации является хроническое загрязнение вод, донных осадков и береговой линии, особенно в районе расположения портов и военных баз.
В последние десятилетия в связи с проблемой сохранения биоразнообразия в европейских морях все острее встает проблема биологического загрязнения биоты (виды-вселенцы, интродукция, акклиматизация). Вполне естественно, что с течением времени фаунистический состав, и соотношение отдельных видов могут меняться.
Биологические инвазии как естественные, так и связанные с деятельностью человека, всегда оказывали существенное воздействие на экосистемы. Особенно заметными эти воздействия стал со второй половины прошлого столетия, когда изменения ареалов и проникновение живых организмов в новы сообщества происходят на фоне общих климатических и антропогенных изменений. Во многих случаях инвазийные виды, вступая в контакты с популяциями аборигенов, существенно преобразуют структуру биоценозов.
Наука располагает целым рядом описанных примеров расширения ареалов и резкого увеличения численности в результате акклиматизации с экологическими и экономическими последствиями. Одним из таких примеров является распространение камчатского краба (Раrаlithodes саmtschaticus) в Баренцевом море, акклиматизация которого имеет важное промысловое значение. В настоящее время ведется промышленное освоение запасов натурализовавшегося в регионе вида.
ВЫВОДЫ
- С повышением антропогенного пресса значительно усилилось биологическое загрязнение водных акваторий.
Имеют место факты нарушения структуры природных экосистем.
- В новых условиях виды-вселенцы обычно характеризуются высокой выживаемостью, пластичностью и значительными адаптивными способностями
Они успешно конкурируют с местными организмами, захватывая их кормовую базу и территорию.
- Искусственную интродукцию камчатского краба и дальневосточной горбуши в Баренцевом море можно считать успешной. Численность этих видов достигла промысловых объемов. Вместе с тем, изменилась структура биоценозов и трофических связей между популяциями аборигенных видов.
- Необходимо всестороннее изучение видов-вселенцев и порождаемых ими экологических и социально-экономических проблем.
ЛИТЕРАТУРА
1.Алексеев С.В. Экология. СПб.: СМИО Пресс, 1997.
2.Виды-вселенцы в Европейских морях России / Сборник научных трудов, Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2000.
3.Доклад по охране окружающей среды и рациональному природопользованию природных ресурсов Мурманской области в 2006 году - Мурманск, 2007.
4.Естественные и инвазийные процессы формирования биоразнообразия водных и наземных экосистем / Отв. ред. Г.Г.Матишов, Ростов н/Д: Изд-во ЮНЦ РАН, 2007.
5.Кольский залив: освоение и рациональное природопользование/ под ред. Г.Г.Матишова. –М. :Наука, 2009.
6.Кузьмин С.А., Гудимова Е.Н. Вселение камчатского краба в Баренцево море. Особенности биологии, перспективы промысла. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2002.
7.Проблемы экосистем заливов, фьордов, эстуариев морей Арктики и
юга России. Мурманск: ООО «МИП-999», 1998.
8.Христофорова Н.К. Основы экологии, Владивосток: Изд-во Дальневост. Ун-та, 2007.
9. www.gostrf.com/Basesdoc/9/9871/index.htm
10.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/himiya/ZAGRYAZNENIE_OKRUZHAYUSHCHE_SREDI.php