Экосистемы Черного моря

0
89

Мало кто знает, что большая часть толщи вод этого замечательного моря безжизненная. Как ни прискорбно, увы, это так! Черное море, несмотря на то, что являются “самым синим”, в основном безжизненное море. Это крупнейший в мире водоем, в котором жизнь существует только до глубины 150-200 метров. Воды находящиеся ниже этой отметки являются безжизненными из-за наличия сероводорода. Там живут одни только сульфатредуцирующие бактерии.

Это связано с тем, что Черное море, хотя и входит бассейн Атлантического океана, в основном замкнутое. Оно соединятся со Средиземным морем через узкие и мелководные проливы – Босфор и Дарданеллы. Водам Средиземного моря, чтобы попасть в Черное море, необходимо вначале пройти через Эгейское, в Мраморное море, а затем уже через узкий и мелководный Босфорский пролив (минимальная ширина его около 700 м, глубина от 30 до 80 м).

Черное море питается в основном речным стоком. В него приносят свои воды десятки рек, среди которых наиболее крупными являются Дунай, Днепр, Днестр. На их долю приходится более 80% речного стока. Из-за этого черноморские воды менее соленые, чем, к примеру, Средиземного моря. Кроме того, Азовское море (соленость которого около 10-11‰) также питает Черное море. В мелководной северо-западной части Черного моря из-за речного стока вода сильно опресненная (5-10 промилли; количество солей в литре воды обозначается значком ‰), тогда как в восточной и южной части – более соленая (17-18 ‰). Однако водам Черного моря далеко до настоящей морской воды, к примеру, Средиземного моря (37‰).

Эмоции в сторону, расскажем о Черном море все по порядку. Начнем с географических понятий. Черное море – это внутреннее море Атлантического бассейна. Его площадь 422 тыс. км2, а объем вод – 555 тыс. км3. Наибольшая глубина 2210 м (средняя – 1240 м). Конечно, это не океан, и даже не Средиземное море (там максимальная глубина более пяти километров), но все же впечатляет. Водный баланс Чёрного моря складывается из следующих компонентов: атмосферные осадки (+230 км3 в год), материковый сток (+310 км3), поступление воды из Азовского моря (+30 км3), испарение с поверхности моря (-360 км3). Остаток в объеме 210 км3 вытекает из Черного моря через Босфор в Мраморное море. Черноморская вода, как менее соленая, вытекает поверху, а навстречу ей в Черное море впадает настоящей рекой соленая вода.

Из учебника гидрологии известно, течения во многом зависят от плотности вод. А плотность воды в свою очередь связана с тремя основными факторами: соленостью, температурой и давлением. С повышением солености плотность воды увеличивается, т.е. чем выше ее соленость, тем она тяжелее. В Черном море за счет мощного речного стока (Дунай, Днепр, Днестр и др.) поверхностные воды в среднем имеют соленость около 17-18‰, а глубже 200 метров – 22-24‰. Опресненные, более легкие воды лежат на более плотных, тяжелых водах. Черное море замкнутое, и перемешивание в нем за счет течений осуществляется слабо. В результате, воды ниже 150-200 м насыщены сероводородом, и жизнь в них отсутствует (за исключением разве что, бактерий).

В Черное море могучие реки в течение многих веков и тысячелетий, приносили и приносят воды, богатые органическим веществом и минеральными солями. Это способствует развитию водорослей и других организмов. Как всякие живые существа, они развиваются, отмирают и оседают на дно. Там они разлагаются бактериями в анаэробных (бескислородных) условиях с образованием сероводорода. Существует несколько гипотез, объясняющих образование сероводорода, но основная причина связана с резко выраженным расслоением вод и слабым вертикальным обменом.

То есть, в Черном море существуют две массы вод: теплая поверхностная, богатая кислородом – опресненная (18‰), в которой развивается жизнь. Другая – глубинная – более соленая и плотная, с низкой постоянной температурой (около 8-9°C), и отсутствием кислорода (анаэробная зона). Расслоению вод способствует не только разная соленость, но и резкий перепад температуры в слое 30-100 м, а также высокое давление глубинных вод. Такое вертикальное расслоение препятствует перемешиванию моря и обогащению глубин кислородом. Концентрация сероводорода на глубине 150 м составляет 0,19 мг на 1 л воды. На глубине 2000 м она уже достигает максимальной концентрации 9,6 мг/л воды (т.е., в 50 раз больше). В Черном море количество сероводорода составляет около 3 млрд. тонн, который там находится под большим давлением. Наличие сероводорода в Черном море было обнаружено только в конце XIX века, а известный русский химик Н.Д.Зелинский дал научное объяснение этому явлению.

Чтобы было более понятно, как это так разные водные массы не перемешивается между собой (вернее слабо перемешиваются), приведем в качестве примера подводное течение соленой воды из Мраморного моря через Босфор в Черное море, о котором говорилось выше. Эта река течет по наклонной плоскости, имеет глубину 35 м, ширину 1 км и длину 60 км. Вот такой путь проходит подводная соленая река, прежде чем она окончательно рассеется в Черном море. Скорость воды доходит до 6,5 км/ч. Такая подводная река имеет элементы, свойственные поверхностным рекам, – берега, пороги, водопады и др. Она течет уже многие тысячи и тысячи лет, хотя была открыта только в 2010 г.

Давайте приведем еще один пример. Положим в стаканы с холодной и теплой водой сахар или соль. Если не перемешивать воду ложкой, пройдет достаточно много времени, пока сахар или соль полностью растворятся и концентрация станет однородной. В холодной воде этот процесс будет проходить медленнее, чем в теплой. Так происходит в небольшом объеме воды (стакане), а в огромном море эти процессы осуществляются еще медленнее. Конечно, если воду в стакане перемешать ложкой, а в море течениями, то, соответственно, процесс перемешивания пройдет значительно быстрее.

Мы уже отмечали, Черное море – это внутреннее замкнутое море, могучие реки в течение многих веков, а может быть и тысячелетий, приносили и приносят воды, богатые органическим веществом и минеральными солями. Минеральные соли способствуют развитию морских водорослей, в первую очередь планктонных. Последние являются кормом для зоопланктона. Во-первых, они снижают прозрачность воды и не дают развиваться донным водорослям.

Несмотря на, казалось бы, неблагоприятные условия, Черное море богато жизнью. Растительный мир моря включает в себя 270 видов многоклеточных зеленых, бурых, красных донных водорослей. В северо-западной части моря российский ученый С.А.Зернов в 1908 г. открыл огромные заросли красной донной водоросли филлофоры. Филлофора растет там на глубине 30-60 м (вернее, когда-то росла). Площадь скопления этих водорослей составляла около 10 тыс. км2. Эта часть Черного моря получила название “филлофоровое поле Зернова”. Массовые скопления филлофоры объясняются круговым течением, ограничивающим этот район, а также обилием питательных веществ в иле. Это почти, как в Саргассовом море, где в толще его вод в больших количествах развиваются бурые водоросли. Масса филлофоры исчисляется примерно 10 млн. т. Как и другие красные водоросли, филлофора не переносит загрязнения воды.

Филлофора интенсивно используется в промышленных целях. Из нее добывают ценное вещество агар-агар, широко применяемое в микробиологии и пищевой промышленности. Интенсивная эксплуатация и загрязнения среды, привели к тому, что запасы филлофоры снизились в 30 раз (до 0,3 млн. тонн). Из-за развития фитопланктона уменьшалась прозрачность воды, в результате меньше стало света для донных водорослей. Филлофоровое поле “сжалось”, как шагреневая кожа. Сейчас филлофора произрастает только в прибрежной зоне на глубинах 3-5 м (из-за низкой прозрачности воды).

В Черном море обитает 2500 видов животных (из них 500 видов одноклеточных, 160 видов позвоночных – рыб и млекопитающих, 500 видов ракообразных, 200 видов моллюсков, остальное – беспозвоночные разных видов). Для сравнения, в Средиземном – около 9000 видов. Фауна Черного моря заметно беднее Средиземного, что во многом связано с низкой соленостью воды и постоянным присутствием сероводорода на глубинах более 200 м.
В связи с этим Черное море подходит только для обитания мелководных и прибрежных видов животных. На дне моря обитают мидии, устрицы, морской гребешок, а также брюхоногий моллюск рапана (Rapana venosa). Он прибыл в Черноморье из дальневосточных морей с балластными водами кораблей. Моллюск впервые был обнаружен в Черном море в 1947 г. и за 50 лет уничтожил почти всех устриц, мидий, и морского гребешка, подорвал искусственные плантации по разведению этих моллюсков. Сильно расплодиться рапана смогла только потому, что из-за невысокой солености в Черном море отсутствуют ее естественные враги – морские звезды. Хорошие пищевые условия способствовали ее росту, в результате раковина стала крупная, и каждый отдыхающий счел свои долгом привезти ее домой в качестве сувенира. Кроме того ее мясо оказалось съедобным. Толпы отдыхающих способствовали снижению численности этого моллюска. Сейчас можно купить в качестве сувенира совсем небольшую раковинку. Так что недаром в начале статьи мы говорили, что каждый гражданин страны побывал на Черном море, и, соответственно, снизил численность этого хищника. У меня дома, к примеру, имеются две крупные раковины размером с кулак (привез в 1960-х годах) и одна маленькая (в 1990-х годах). Природные и искусственные популяции жертв рапаны (в первую очередь устрицы и мидии) начали постепенно восстанавливаться.
Среди рыб, обитающих в Черном море, можно отметить несколько видов, многие из которых являются промысловыми: бычки, хамса (анчоус), кефали, камбала, мерлуза (хек), скумбрия, ставрида, тюлька, сельдь и другие. Т.е. обитают как крупные, так и мелкие рыбы. Млекопитающие представлены в Черном море двумя видами дельфинов, обыкновенной морской свиньей (нередко называемой азовским дельфином), а также белобрюхим тюленем.
Впадающие в море реки приносят воды с высоким содержанием минеральных удобрений, в том числе нитраты и фосфаты. Один только Дунай протекает через территории двадцати стран. Его воды содержат не только минеральные удобрения, но и бытовые отходы, детергенты, нефтепродукты и пр. Сильное загрязнение впадающих в море рек, особенно стоками с полей, содержащими минеральные удобрения, приводит к эвтрофированию вод северо-западной части Черного моря. За счет этого развиваются синезеленые водоросли (цианобактерии), которые уменьшают прозрачность вод и нарушают кислородный баланс. Скорее всего, с этим связано уменьшение “плантаций” филлофоры в западной части Черного моря. Необходимо иметь в виду, что в этой части моря находятся нерестилища многих видов рыб, происходит зарождение 2/3 всех организмов Черного моря. Интенсивные грузо- и нефтеперевозки также приводят к загрязнению акватории моря.

Дунай протекает через двадцать стран и каждая из них сбрасывает неочищенные или слабо очищенные сточные воды. Все это поступает в Черное море, догадайся потом, кто это сделал и чьи это воды. Черное море своими водами омывает территории семи государств. Его природные ресурсы нещадно эксплуатируются, а воды – подвергаются сильнейшему загрязнению. Отсутствие договоренностей между странами о квотах вылова рыбы привело к тому, что в последние годы XX – начале XXI века рыбный промысел в Черном море сильно сократился вследствие перелова. Это привело к каскаду негативных экологических последствий.

В 1970-е годы из-за перелова сократилась популяция крупных хищников: дельфинов, скумбрии и тунца, которые питались мелкой рыбой. Как следствие этого, размножились в больших количествах килька и анчоусы. Рыбаки переориентировались на мелкую рыбу, и к началу 1990-х не осталось и ее. Кормовая база мелкой рыбы – зоопланктон увеличил свою численность, тем более, из-за минеральных удобрений в массе стали развиваться микроскопические водоросли (корм зоопланктона). Освободившуюся экологическую нишу заняли медузы, в основном аурелия. В конечном счете, они составили до 90% массы всех живых существ Черного моря.

Но этим дело не кончилось. С балластными водами в Черное море из Атлантического побережья Северной Америки был завезен гребневик (Mnemiopsis leidyi), нанесший большой урон экосистеме моря. Впервые он был обнаружен в 1982 г. Он чем-то напоминает медузу (но не родственный ей) размером 5-7 мм (без щупальцев), имеет такое же студнеобразное тело. Поедает не только зоопланктон, но и икринки рыб, личинок и мальков рыб, личинок донных животных. Он стал конкурентом медузы аурелии. Прожорливый и быстро размножающийся, он уничтожил кормовую базу хамсы, тюльки, за счет этого сократил их численность.
Причиной массового развития этого вселенца стало отсутствие хищников, способных контролировать их численность: мнемиопсиса никто не ел.

Положение исправилось в 1997 году – в Черном море появился другой aтлантический гребневик – берое (Beroe ovate). Берое питается одним только мнемиопсисом, – проглатывает его целиком (рот у него сильно растягивается). Специалисты возлагают на нового вселенца большие надежды, утверждают, что экосистема после его вселения начала постепенно восстанавливаться (хотя мнение других – достаточно скептическое). Мы опять на кого-то надеемся! Хотя на самом деле первопричиной является перелов рыбы и переудобрение (эвтрофикация) морских вод. Экосистема Черного моря очень чувствительна к внешним воздействиям. Поэтому изменения биологической структуры Черного моря будет продолжаться еще долго, пока человек не научится бережно относиться к среде и не перестанет на кого-то надеяться.

 

Садчиков А.П., Россия, Москва

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Оставьте свой комментарий
Введите пожалуйста свое имя