ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ РАЗВИТИЯ ЭВТРОФИКАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ В ПРИБРЕЖНОЙ ЗОНЕ И УСТЬЯХ РЕК БЕЛОГО МОРЯ

Эвтрофикационные процессы для Белого моря в целом не характерны. Однако
наметившаяся тенденция к потеплению морских и эстуарных вод в последние 15 лет может
заметно изменить ситуацию в данном отношении. Речь, в первую очередь, идет о
прибрежной зоне и устьях рек при наличии хорошо выраженного антропогенного
воздействия.

Здесь значительный прогрев водных масс в сочетании с обилием биогенных
веществ может спровоцировать развитие эвтрофикационных процессов за счет массового
развития фитопланктона и водной макрорастительности. Помимо антропогенной
составляющей будет отмечаться дополнительный приток биогенов из-за ускоренной
деструкции органических веществ, выносимых с речным стоком в море, а также
накопленных в верхних слоях донных отложений.
Эвтрофикация вод Белого моря слабо выражена из-за сравнительно низких температур
воды и высокой гидродинамичности его вод. Последняя преимущественно обусловлена
наличием приливных явлений, имеющих различную интенсивность в пространственном
отношении. При подобных условиях рассматриваемые процессы могут получить глубокое
развитие лишь на участках с ослабленным водообменном при наличии малых скоростей
течений. Как показывают исследования к подобным участкам, прежде всего, относятся
различного рода небольшие заливы, мелководья, заросшие водной растительностью, устья
небольших речек и ручьев, и квазистационарные вихревые структуры. Эвтрофикационный
процесс здесь выражается в появлении больших биомасс фитопланктона при изменении его
качественной структуры, увеличении площади и плотности зарослей водных растений,
повышении мутности вод и мощности иловых отложений, в резком усилении изменчивости
кислорода и в повышении значений БПК.
Наиболее удобным индикатором для слежения за эвтрофикацией вод Белого моря
является кислород, точнее кислородонасыщение вод. По этому показателю имеется
достаточно большой архивный материал, он может оперативно и надежно определяться в
больших объемах, в том числе с помощью автоматизированных систем.
Показателем эвтрофикации морских и устьевых вод в условиях Белого моря может
служить размах полусуточных или суточных колебаний кислородонасыщения. Подобные
циклы наблюдений с дискретностью 1-3 часа необходимы, чтобы учесть приливную
изменчивость содержания кислорода, особенно при наличии фронтальных разделов между
разнородными водными массами. В обычных условиях вышепоименованный размах, как
правило, не превышает 10-30 % кислородонасыщения. При эвтрофикации прибрежных и
устьевых вод Белого моря он повышается до 50-70 % и даже более. Помимо
короткопериодной изменчивости насыщения кислорода эвтрофикацию вод Белого моря
можно проследить по его сезонным колебаниям. Наибольшую опасность при этом
представляет снижение кислородонасыщения в осенний период до уровня 60-70 %. В
дальнейшем при установлении устойчивого припая зимой на эвтрофикационных участках
может отмечаться возникновение глубокого дефицита кислорода (20-40 % насыщения),
который неблагоприятно сказывается на многих гидробионтах и промысловых видах рыб.
Подобные явления уже фиксируются в отдельных районах Белого моря, но их масштабы
носят чисто локальный характер (сотни метров-километры).

Для принятия мер по предотвращению эвтрофикации вод Белого моря необходимо, в
первую очередь, знать районы и участки, где имеется большой потенциал к развитию
данного процесса. Для решения данной проблемы использовался регрессионный анализ
связи "соленость - кислородонасыщение" в зонах смешения речных и морских вод. При его
применении анализировалась величина интерквартильного размаха регрессионных остатков
Н, представляющего разность между квартилями ранжированного ряда (Н£ = £0.75 - £0.25)-
Логично предположить, что чем выше величина Н£, тем большей неустойчивостью к
развитию эвтрофикации обладает исследуемая экосистема.

Таблица 1
Результаты регресссионного анализа зависимостей
"соленость-кислородонасыщение" для различных устьев рек Белого моря

Исследования связей "соленость - кислородонасыщение" были проведены для 10
районов Белого моря (см. таблицу). Кроме этого использовались аналогичные данные для
юго-восточной части Баренцева моря. Сравнивая значения Не для различных районов и их
отдельных участков можно выделить водные объекты, в которых экосистемы находятся в
стадии негативных изменений.
Анализ полученной информации, позволяет сделать вывод, что основное влияние на
устойчивость экосистем зон смешения речных и морских вод среди абиотических факторов
оказывает техногенное воздействие. Далее наибольший вклад дает температура воды, а
наименьшее влияние обнаруживается у величины прилива. Однако здесь необходимо
учитывать, что величина прилива является квазипостоянным параметром, в то время как,
летняя температура воды испытывает значительные межгодовые колебания. Например,
среднемесячная температура поверхностных вод устьевого взморья Северной Двины в июле
у о. Мудьюг в различные годы может изменяться в диапазоне 14-21 °С. Поэтому влияние
приливов, служащих индикатором гидродинамики водных масс, необходимо обязательно
учитывать при оценке устойчивости устьевых и прибрежных экосистем. В, частности, среди
эстуарных зон, имеющих значительную степень техногенного воздействия, низкая величина
прилива (0.8-1 м ) в устьевой области Северной Двины способствует развитию негативных
эффектов, а в устье р. Мезени высокая величина прилива (среднее значение -6.4 м)
обеспечивает для этого водного объекта сравнительно низкое значение Не. С другой
стороны, для устья реки Поной при наличии значительной величины прилива (среднее
значение - 4 м) зафиксировано сравнительно высокая величина Не. Но это явление легко
объясняется тем фактом, что в данном устьевом водотоке наблюдается не поступательная, а
стоячая приливная волна.
В итоге было получено, что для зон смешения речных и морских вод Белого моря при
Hi > 9.9 % кислородонасыщения можно условно считать их экосистему, находящейся в
условиях неустойчивости, при Н£ > 4.8 % кислородонасыщения -находящейся в условиях,
когда возможен переход в неустойчивое состояние. Если ориентироваться на указанный
критерий возможности перехода к неустойчивому состоянию, то получим, что устойчивыми
к эвтрофикации будут устьевые объекты со средней температурой воды в июле (августе)
ниже 12 °С и средней величиной прилива более 3.6 метров. Данную информацию можно
использовать при различного рода прикладных исследованиях. В частности, несложно
сделать вывод о возможности размещения крупных промышленных объектов в устьях рек
южной части Воронки и Мезенского залива Белого моря, и, наоборот, об исключении
размещения таких объектов в устьях рек Двинского залива и юго-восточной части Г орла в
Белом море. Наибольшее развитие эвтрофикационные процессы, благодаря определенному
сочетанию, антропогенных и природных факторов, могут получить в устьевой области Северной Двины.
И. В. Мискевич
Архангельский филиал Полярного НИИ морского рыбного хозяйства и океанографии им.
Н.М.Книповича, Архангельск, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.