Анализ современного состояния и прогноз развития геоэкологической обстановки в дельтах и устьевых областях рек в условиях маловодья

Бассейны Азовского и Каспийского морей — важнейшие рыбопромысловые районы нашей страны, в которых обитают наиболее ценные виды рыб (осетровые, лососевые, карповые, судак и др.). Высокая в прошлом рыбопродуктивность этих бассейнов определялась весьма благоприятным сочетанием ряда условий и размножений рыб. Ежегодно в приемные водоемы поступало огромное количество незагрязненной речной воды, богатой биогенными элементами, служившими основой для продуцирования мощной кормовой базы для различных видов рыб. Резкое уменьшение стока основных рек, впадающих в Каспийское и Азовское моря, в результате антропогенной деятельности на водосборах, изменение режима стока в результате зарегулирования и сопутствующее антропогенной деятельности ухудшение качества их вод значительно ухудшили условия размножения ценных промысловых рыб, также нагула молоди и взрослых рыб, привели к серьезной деградации водных экосистем. Эти процессы усугубляются в маловодные годы.

В системе «река — приемный водоем» экологические последствия минимального стока имеют свои особенности в трех различных экосистемах, каждая из которых подразделяется на три подсистемы:

• 1) в нижнем течении реки:
  • • в водных экосистемах,
  • • в экотонной зоне «наземные экосистемы — водные экосистемы» и на берегах,
  • • на наземных экосистемах водосборов;
• 2) в дельте реки:
  • • в водных экосистемах,
  • • в экотонной зоне «наземные экосистемы — водные экосистемы» и на берегах:
  • • на наземных экосистемах водосборов;
• 3) в устьевой области (зоне влияния пресного стока):
  • • в водных экосистемах,

• • в экотонной зоне «наземные экосистемы — водные экосистемы»,
• • на наземных экосистемах.

Многие процессы в системах «русло — дельта — устьевая область» взаимосвязаны, а также имеют одинаковые названия, но у каждого из них есть определенные особенности. Процессы же, происходящие внутри каждой из систем на уровнях подсистемы «вода — водно-наземный экотон (литораль, берег) — водосбор», трудно отделимы друг от друга¹.

До Волжской плотины Нижняя Волга свободна для продвижения по ней к нерестилищам проходных рыб — белорыбицы, белуги, осетра, севрюги, сельди-черноспинки и волжской сельди. В нижнем течении рек в маловодные годы изменяется паводковый режим на поймах: уменьшаются паводковые расходы — снижается высота весеннего половодья — сокращаются площади заливаемых нерестилищ и передвигаются сроки их заливания — ухудшается связь русла с дельтой и приустьевым взморьем. Сокращается объем стока, и связанное с этим явлением снижение скорости течений и проточности рек приводит к увеличению эвтрофирования вод, которое усугубляется в условиях маловодности повышением концентрации токсических веществ, поступающих с водосбора. В результате снижается концентрация кислорода, формируются заморные явления (дефицит растворенного в воде кислорода, что приводит к гибели рыбы). Перечисленные процессы характерны для дельты и устьевого взморья, но имеют некоторые особенности.

Обширная дельта Волги служит местом размножения полупроходных рыб (воблы, судака, леща, сазана) и нагулом их молоди на первых этапах развития.

В маловодные годы в дельте Волги происходят следующие негативные процессы.

• 1. Сокращается площадь нолоев, затапливаемых в период весенне-летнего половодья, ухудшается их проточность. Заливание полоев в восточной и западной части дельты начинается примерно в одни и те же сроки и при одних и тех же уровнях, но заливание восточной части происходит более интенсивно, чем западной. Разница в затоплении западной и восточной части дельты составляет 10—20%, в маловодные годы — 30%. Это сказывается на составе и распределении наземной и водной растительности, имеющей большое значение в жизни рыб^[1][2].
• 2. В связи с увеличением площадей островов в дельте и ухудшением условий их промываемости происходит постепенное засоление почвенного покрова, появляется больше галофитов и растительности полупустынного характера, вытесняющих ценную для рыб луговую растительность и тростниковые заросли. Засоление почвы будет особенно интенсивным в низовьях дельты, где мощность аллювиальных отложений меньше. Восточная часть более засолена, чем западная, так как здесь ближе к поверхности залегают новокаспийские и новохвалынские породы. Начинается отступание тростников к морю.
• 3. В связи с ухудшением промывного режима происходит заиление ильменей и полоев, занос протоков и зарастание и заболачивание дельты. При этом происходит сильное зарастание акватории ежеголовкой и такими видами болотной растительности, как кубышка, нимфейник, чилим, водокрас с водорослями, среди которых в большом количестве встречается хара. Изменение растительных сообществ на литорали и в верхней части сублиторали в сторону увеличения числа харовых является показателем обеднения сообществ и ухудшения режимов водоемов.
• 4. Ухудшение обводнения дельты в маловодные годы и зарастание предустьевого пространства водной растительностью способствует еще большему увеличению численности лимнофильных видов (красноперка, густера, окунь, линь, карась) и сокращению численности ценных полупроходных промысловых рыб (вобла, лещ, сазан, судак)¹.
• 5. В результате нарушения режима половодья, происходящего в маловодные годы, наблюдаются следующие отрицательные явления:
  • а) сокращаются нерестовые площади, часть их выпадает;
  • б) несвоевременно создаются полой (залитая во время весеннего половодья местность, на которой нерестится рыба), пригодные для нереста тех или иных видов рыб. При несвоевременном заливании полойных площадей наблюдается несоответствие между потребностями личинок рыб и состоянием кормового зоопланктона, нарушается строгая последовательность появления массовых форм водных организмов, составляющих пищевую цепь, начинающуюся фотосинтезирующими организмами и кончающуюся рыбами. Преждевременное обсыхание полоев приводит к изменению видового состава и количественного соотношения кормовых организмов, снижает урожай будущего года;
  • в) в дельтовых нерестилищах в связи с ранним обсыханием полоев погибают икра и производители;
  • г) нерест рыб часто происходит в местах, не типичных для данного вида. В маловодные годы северные границы нерестовых ареалов смещаются к югу. Южные, но мере роста дельты и образования островной зоны авандельты, постепенно передвигаются к морскому краю дельты, где размножаются судак, жерех, язь и др., и к южным участкам вновь образовавшихся островов авандельты, где нерестятся вобла, лещ, сазан, красноперка, густера, сом, щука и др. Образование новых районов нереста промысловых рыб в авандельте хотя и имеет большое значение для рыбного хозяйства, не сможет полностью компенсировать потери, вызванные сокращением нерестовых площадей в дельте.

В связи с тем что мелководья островной зоны авандельты прогреваются раньше, чем начинает заливаться большинство полоев дельты, в авандельте создаются условия, благоприятствующие раннему и более длительному нересту рыб с растянутым периодом икрометания (сазан, лещ), а также типично линофильных (красноперка, линь, карась и др.). В разных географических районах дельты (в связи с особенностями их затопления в период половодья) создаются разные условия для размножения отдельных видов рыб. В авандельте эти условия более однообразны и такой дифференциации нерестилищ, как в дельте, не наблюдается. Более короткий по сравнению с авандельтой период существования ильменно-полойных нерестилищ дельты компенсируется особенно благоприятными условиями размножения, где наблюдается высокая концентрация кормовых организмов по сравнению с авандельтой¹;

• д) совмещаются сроки и места икрометания разных видов рыб, в том числе промысловых и непромысловых видов;
• е) нарушаются и сокращаются сроки пребывания молоди на местах откорма — в полоях и сроки массовых миграций молоди с ильменей-полойных нерестилищ в море. Молодь скатывается в море, не достигнув покатного состояния, и быстро гибнет от неблагоприятных условий и хищников. С моменты вылупления из икры личинки рыб должны откармливаться в полойной системе дельты не менее месяца, не считая периода инкубации икры и времени, необходимого производителям рыб для подготовки к нересту. Если учесть особенности нереста отдельных видов, полойный период должен быть в среднем не менее двух, а в низовьях дельты — не менее трех месяцев;
• ж) в связи с уменьшением стока, замедлением скорости течений и ухудшением проточности дельты повышается эвтрофирование пресных вод и дальнейшее их «цветение».

В экотонной зоне «дельта — устьевая область» отмечаются следующие явления^[3][4]:

• з) в результате развития макрофитов создаются биохимические барьеры, использующие биогенные элементы на пути их поступления в море. Это уменьшает продуктивность вод приемного водоема. В то же время высшие водные растения не только поглощают, накапливают разнообразные соли, биогенные вещества, биоциды и тяжелые металлы, но и перерабатывают их, включая в конструктивный и энергетический обмен. В процессе жизнедеятельности водных растений основная часть извлеченных соединений включается в общий метаболизм, а оставшаяся часть перерабатывается с образованием нетоксичных и малотоксичных соединений;
• и) гетеротрофные микроорганизмы совместно с высшими водными растениями элиминируют разнообразные токсичные химические соединения. Первые выступают как деструкторы и минерализаторы загрязняющих веществ, а вторые как индукторы, поглотители и потребители мало-, полуи полностью окисленных соединений. На занятых макрофитами 40% и более площади водоемов существует количественная связь между бактериями, участвующими в самоочищении вод, и уровнем нефтяного загрязнения. Общее число микроорганизмов, в том числе сапрофитных и нефтеокисляющих, максимально в местах основного поступления и скопления нефтепродуктов и других сопутствующих веществ и минимально ниже зарослей водных растений. Подобная тенденция характерна для экосистем с активно вегетирующими макрофитами и не наблюдается в биотопах с имитирующими их кустарниками, сухими стеблями и другими предметами. Симбиоз осуществляется за счет экзометаболитов — прижизненных выделений высших водных растений, являющихся дополнительным питательным субстратом для микроорганизмов;
• к) метаболиты растений определяют не только видовой состав сопутствующих их бактерий, но и степень, полноту и разнообразие окисляемых ими углеводородов. Состав метаболитов и их количественный выход строго зависит от видового состава макрофитов. Наибольшее количество выделяемых продуктов отмечается у воздушно-водных, а наименьшее — у погружено-укореняющихся растений, соответственно, скорость разложения нефти и нефтепродуктов отличается примерно вдвое.

• [1] Митина Н. И. Методы оценки природного ресурсного потенциала подводных ландшафтов водохранилищ озерно-речного типа // Известия РАН. Серия географическая. 2003.№ 2. С. 72−82.
• [2] См.: Устьевая область Волги: гидролого-морфологические процессы, режим загрязняющих веществ и влияние колебаний уровня Каспийского моря. М.: ГЕОС, 1997.
• [3] См.: Устьевая область Волги: гидролого-морфологические процессы, режим загрязняющих веществ и влияние колебаний уровня Каспийского моря.
• [4] См.: Митина Н. II. Методы оценки природного ресурсного потенциала подводныхландшафтов водохранилищ озерно-речного типа.