Изменения биоресурсов озера Балхаш в связи снижением водности реки Или

Река Или является самой крупной в бассейне озера, по которой поступает в водоем 82% речного притока. В то же время, это трансграничный водоток и 94,5% площади водосбора находится на территории КНР, где гидрографическая сеть достаточно развита (от 0,6 до 3,0 км/км2). В средней и нижней частях бассейна густота речной сети убывает до 0,01 км/км2, образуя обширные пространства, полностью лишенные стока.

В связи с изменением климата по снижению водности были проработаны прогнозные варианты состояния уровня равновесия озера, при условии, что снижение водности с изменением климата будет возрастать от 1,0 км³ до 4,0 км³ в год. При этом учитывалось состояние водности 5%, 50%, 95% обеспеченности стока р. Или.

При водозаборе до 4,0 км³ воды в многоводные периоды по водности, озеро Балхаш будет представлять собой единый водоем (таблица 1). Однако, при этом, уровень равновесия достигнет отметки 340,70 м БС. За весь период наблюдений за уровенным режимом такая отметка была в 1946 году и еще на несколько сантиметров ниже, сравнительно недавно — в 1987 году (340,66 м БС). После строительства Капшагайской ГЭС Правительственной комиссией была утверждена минимальная отметка уровня озера, равная 341,0 м БСкак самая низкая, до которой допустимо понижение уровня озера и она была названа критической [1].

Более значительные изменения произойдут на озере в средние и маловодные периоды по водности рек. Оно разделится на два и более изолированных участков с отметками ниже критических. Это обусловлено конфигурацией береговой линии и формой озерной котловины, которая отличается большой вытянутостью и расчлененностью. Пролив Узунарал — это самая узкая часть озерной котловины в средней части между северным и южным берегом. Ширина его при отметке 342,0 м БС не превышает 6 км, а минимальные глубины не превышают 2,8−3,2 м, при средних значениях — 3,0 м, что соответствует отметке 339,6 м БС. Именно этот мелководный участок пролива и будет являться своеобразной естественной перемычкой между западной и восточной частями водоема при снижении уровня озера до отметки 339,6 м. БС и ниже.

Озерная котловина западной части оз. Балхашэто сильно вытянутый овал блюдцеобразной формы. Рельеф дна достаточно ровный, наибольшие глубины приурочены к центральной зоне котловины и не превышают 7,4 м. Восточная котловина — узкая сравнительно глубокая впадина с пологими склонами на юге и умеренно крутыми на севере. Рельеф дна представляет собой чередование отдельных углублений и мелководных зон между ними.

В средний по водности период и водозаборе на территории КНР 1,0 км³, озеро разделится на два плесовых участка. Отметка уровня воды в западной части будет 339,6 м БС, площадь водной поверхности будет составлять 810 км², уровень воды снизится по сравнению с современным (июль 2004 г.) на 3,11 м, а наибольшие глубины в средней части не будет превышать 4,3 м.

В восточной части отметка уровня составит 337,77 м БС, уровень снизится по сравнению с современным (июль 2004 г.) на 4,84 м, а площадь составит 4685 км² (таблица1).

В маловодный период по водности до 3,0 км³, произойдет дальнейшее снижение уровня воды и сокращение площади водного зеркала. Отметка уровня в западной части составит 337,35 м. БС. Уровень воды снизится по сравнению с современным на 5,25 м, с наибольшими глубинами около 2,15 м. В восточной части уровень снизится на 10,74 м, а отметка горизонта воды составит 331,87 м БС. При этом восточная часть разделится на два участка. Мелководная зона к западу от о. Алгазы и будет являться разделительной естественной перемычкой между этими участками. Общая площадь водной поверхности в восточной части составит 2532 км².

Снижение уровня воды до 4,0 км³ в маловодный период вызовет дальнейшее снижение уровня воды и площади водного зеркала. Отметка уровня воды в западной части составит 336,47 м БС, общее снижение составит 6,14 м. Наибольшие глубины в средней части составят 1,26 м, площадь водного зеркала 4458 км². В восточной части уровень снизится по сравнению с современным на 11,52 м. Сократится площадь в первом плесовом участке и во втором (между о. Алгазы и сужением озерной котловины против устья р. Каратал). Современные глубины здесь составляют 10−12 м. Большая часть стока р. Каратал будет перетекать в третий плесовый участок между устьями рек Каратал и Лепсы.

Таким образом, снижение уровня воды до 4,0 км³ в маловодный период озеро Балхаш будет представлять собой три плесовых участка. Первый из них в западной части представит собой довольно значительный водоем площадью 4458 км², с глубинами не превышающими 1,26 м. В восточной части к востоку от «Узкости» и до мелководной зоны перед о. Алгазы будет находиться второй незначительный по площади участок. Отсутствие постоянного притока речных вод в этот плесовый участок приведет к его высыханию. Третий участок будет расположен к востоку от о. Алгазы. Его существование не вызывает сомнения, учитывая постоянный приток речных вод из рек Каратал, Аксу и Лепсы.

Результаты расчетов показали, что в многоводные годы с (5% обеспеченностью) озеро будет оставаться при всех 4-х вариантах единым водоемом со средней величиной минерализации от 3,14 до 3,19 г/дм3. Соответственно, минимальная минерализация 1,0−1,86г/дм3 будет характерна для Западного Балхаша, максимальная- 4,70- 4,96 г/дм3- для Восточного Балхаша. Прирост солености составит 0,56- 0,79 г/дм3. Заметней всего рост солености произойдет в VII-VIII районах до 5,72- 6,82 г/дм3.

В средние по водности годы (50% обеспеченностью) минерализация воды в Западном Балхаше в зависимости от количества изъятого стока по средним значениям будет колебаться в пределах 2,48−2,62 г/дм3, то есть повыситься на 0,68- 0,82 г/дм3 относительно многоводного года. В таких заливах, как Корс, Малый Сарышаган, Тасарал, бухте Бертыс, минерализация при отъеме 4 км3может достигнуть 3,2- 4,0 г/дм3. При этом же режиме соленость воды восточной части озера составит в среднем 4,76- 5,41 г/дм3, то есть повыситься на 0,62- 0,90 г/дм3 относительно среднемноголетних значений минерализации. Однако в различных районах Восточного Балхаша, в заливах Жаланаш, Кентюбек, Бурлютюбе, Южный берег сумма солей может достигать 7,7−8,1г/дм3 и выше.

Маловодные годы (95% обеспеченностью) будут характеризоваться высоким уровнем роста минерализации воды, как в Западном, так и в Восточном Балхаше. Само озеро распадется на отдельные плесы, многие мелководные заливы высохнут. Минерализация по средним значениям будет составлять для Западного Балхаша 2,75 при отъеме 1 км³ и 3,71 г/дм3 при отъеме 4 км³. в отдельных заливах III и IV районов соленость повыситься до 3,89- 6,84 г/дм3.

Наибольшую нагрузку при росте солености воды будет испытывать Восточный Балхаш, где средняя минерализация при отъеме 1 км³ повысится до 5,34 г/дм3, при отъеме 4 км³ -до 5,86 г/дм3, при этом минерализация воды в VII и VIII районах будет варьировать в пределах 7,25- 8,74 и 8,63- 10,39 г/дм3 соответственно.

При всех возможных вариантах отъема части стока р. Или и при различной водности произойдет увеличение концентрации фосфора в воде Западного Балхаша в 1,7- 3,7 раза, Восточного — в 1,3- 1,6 раз.

Аналогично фосфору, будет наблюдаться динамика суммарного минерального азота. При отъеме от 1 до 4-х км3 стока р. Или и с понижением уровня в многоводные годы в озере повыситься общий запас минерального азота. В результате этого произойдет рост концентрации азота в воде с 0,158 мг/дм3 (среднемноголетние значения) до 0,314 по I варианту и до 0,328 мг/дм3 по IV варианту. Прирост концентрации в абсолютных единицах составит 0,158- 0,170 мг/дм3, т. е концентрация суммарного минерального азота увеличится в Западном Балхаше — в 2,3−6,7 раз, в Восточномв 1,8−2,2 раза. Подобная картина наблюдалась на Балхаше и раньше, в периоды спада уровня воды. Так, если в 1975 г. содержание общего минерального азота в озерной воде составляло 0,05 и фосфора 0,019 мг/дм3, то в 1983; 1984 г (на спаде уровня) эти показатели по данным КазНИИРХ [2] в 1983 г варьировали в пределах 0,32- 0,44 и 0,020- 0,035 мг/дм3 соответственно. Эти показатели близки к нашим расчетным. Полученные концентрации не выходят за пределы ПДК. Однако чрезмерное увеличение содержания биогенов в воде в конечном итоге может привести к нарушению равновесия отдельных составляющих биоценоза, ухудшению условий обитания гидробионтов и снижению рыбопродуктивности озер. От уровня осолонения воды, а также продукционнодеструкционных процессов в водоеме зависят биоэкологическое состояние гидробионтов и уровень их биологической продуктивности [3,4].

Проанализировав данные количественного развития фитопланктона в зависимости от химического состава, получили, что показатели валовой продукции в западной части озера при различных вариантах снижения воды из р. Или в разные периоды водности изменятся от 6752,2 до 380,6 тыс.т.; в восточной части озера от 3481,8 до 388,5 тыс.т., что в свою очередь скажется на количественном развитии зоопланктона, так как фитопланктон служит основным кормом последнего. Повышение минерализации водоема будет способствовать уменьшению общей валовой продукции зоопланктона. Сравнительно большим количественным развитием зоопланктона обычно отличаются прибрежные участки и мелководные заливы, а в пелагиали, в основном, он состоит из пелагических форм и биомасса зоопланктона часто не превышает 0,5 г/м3. Повышение минерализации воды и сокращение площадей мелководий вызовет перестройку в структуре ценозов зоопланктона и снижению количественного развития с 2,50 до 1,6 г/м3 в Западном Балхаше с 1,2до 0,25 г/м3 в Восточном. Сокращение биомассы фито и зоопланктона в результате изменения минерализации воды, в первую очередь, отрицательно отразится на развитии макрозообентоса питающегося мелкими формами водорослей и зоопланктеров. Общее снижение трофности самым пагубным образом отразится на рыбопродуктивности водоема, так как все мирные промысловые рыбы в основном питаются бентосными кормами.

Макрозообентос озера представлен аборигенными и акклиматизированными видами, обладающими различной степенью толерантностью по отношению к величине минерализации.

Так, видовой состав макрозообентоса западной части озера в случае повышения минерализации до 3,71 г/дм3 обедняется более чем на 20 видов.

Выпадение из состава макрозообентоса основных групп бентонтов формирующих биомассу на фоне сокращения площади озера приведет к значительному снижению продуктивности водоема.

В результате изменения всех параметров необходимых для развития кормовой базы потенциальная рыбопродуктивность при отметке уровни 341,3 м БС в Западном Балхаше составит 33,1 тыс. т, в Восточном 8,11 тыс.т. При снижении стока р. Или в маловодный период отметка уровня в западной половине составит 336,47 мБС, а в восточной 331,09 м. БС. Соответственно и потенциальная рыбопродуктивность будет 3,64 тыс. т в западной части и 0,61 тыс. т в восточной.

Снижение уровня воды неизбежно отразится на состоянии нерестилищ рыбы.

С падением уровня, в первую очередь, обсохнут нерестилища, расположенные в глубоковдающихся в берега заливах, таких как: Косагашский, Бозаральские, Балатенизские, Семизкольские в западной части; Сасыккольские, Чемышкольские, Коржунские в восточной половине озера. Площади таких нерестилищ отшнуруются от основного водоема, высохнут и постепенно превратятся в соленые такыры.

Нерестилища, расположенные в прибрежной полосе будут передвигаться вслед за отступлением воды и в западной опресненной половине озера будут существовать при любых уровнях воды, но качество их будет снижаться по мере ухудшения экологических условий.

В восточной половине озера угнетенное состояние нерестилищ может наступить уже в период средней водности при заборе воды в объеме 2 км³. В это период уровень в Западном Балхаше составит 339,6 м БС, в Восточном — 336,55 м БС. Озеро разделится на две половины — западную и восточную. В восточной части озера без притока слабоминерализованной воды из западной половины начнется сокращение площади и рост минерализации воды в среднем до 4,81−5,0 г/дм3. Нерестилища в этот период будут сосредоточены в приустьевых участках рек Лепсы и Каратал, где будет наблюдаться опресняющее действие речных вод.

Катастрофическое состояние нерестилищ наступит в маловодный период, когда осредненная величина минерализации воды может достичь 5,86 г/дм3. Площадь водной поверхности сократится в 3,5 раза по сравнению с первоначальной и составит 2190 км³. Нерестилища в этот период будут расположены только в приустьевых участках рек.

Нехватка воды приведет к деградации дельтывысохнут и потеряют рыбохозяйственное значение Наурызбайская, Топарская, Изендинская, Семизкольская и другие системы озер. Останется только Ир-Майтанская система озер, как это наблюдалось в 1985;1995 гг., когда уровень воды составлял 340,75−341,2 м БС. С сокращением притока илийской воды Ийр-Майтанская система постепенно из озерной стадии существования перейдет в русловую стадию, когда вода будет идти по протокам, не выходя за пределы коренных берегов и не образуя полоев. Недостаток воды, высокая испаряемость постепенно приведут к заболачиваемости.

Обмеление и заболачивание дельтовых водоемов будет сопровождаться зарастанием их жесткой растительностью, осолонением и повышением гуминовых кислот, которые, как известно, действуют угнетающим образом на рост и развитие рыб и других гидробионтов. Резкие и быстрые изменения экологических условий в дельте р. Или и других придаточных прибрежных водоемах озера Балхаш приведут к ускорению темпов естественного отбора, направляя его в сторону образования местных локальных тугорослых форм, как наиболее приспособленных к жестким условиям новой экологической среды. Селективное действие среды будет благоприятствовать росту численности непромысловых видов и тугорослых форм, а численность быстрорастущих полупроходных форм сазана, леща, жереха и других промысловых видов будет быстро падать, что наряду с другими факторами приведет к резкому падению рыбопродуктивности водоема в целом.

Ухудшение гидрологического режима дельтовых водоемов, отрицательно скажется на рыбопродуктивности БалхашИлийского бассейна в целом. Дельта реки Или имеет огромное значение для воспроизводства рыбных запасов не только дельтовых озер, но и самого озера, так как дельтовые нерестилища составляют около 25% общих нерестовых площадей. Кроме того, притоки дельты Или являются транзитными путями для нерестовых и нагульных миграций полупроходных рыб и ската их молоди с нерестилищ, создавая благоприятные условия для воспроизводства и формирования рыбных запасов озера.

Будут ухудшаться как условия воспроизводства, так и условия нагула большинства видов рыб. В результате произойдут как качественные, так и количественные изменения в составе ихтиофауны водоема.

Таким образом, рыбные запасы Балхаш-Илийского бассейна при снижении уровня воды будут находиться в напряженном состоянии. Уменьшение водности водоема, увеличение минерализации воды ведет к перестройке биоценозов, сокращению площадей нерестилищ, ухудшению условий воспроизводства и, в конечном итоге, к деградации промыслового стада рыб. балхаш водность нерестилище биоресурс.

Таблица 1 Прогнозные проработки состояния биоты озера Балхаш при различных вариантах водопотребления из р. Или на территории КНР

Список использованных источников

• 1 Проблемы гидрологической устойчивости в бассейне озера Балхаш. /Под редакцией А. Б. Самаковой. — Алматы: Издательство «Каганат» 2003. — С.252−300.
• 2 Оценка изменения водных экосистем под влиянием хозяйственной деятельности и разработка прогноза развития рыбного хозяйства в Или — Балхашском бассейне с комплексом мероприятий по использованию, охране и воспроизводству рыбных запасов Отчет о НИР/ КазНПОРХ, БО. Балхаш, 1989. 109 с.
• 3 Карпевич А. Ф. Теория и практика акклиматизации водных организмов /Пищевая промышленность, Москва.-1975. С 17- 44
• 4 Хлебович В. В. Критическая соленость биологических процессовЛ.: 1994; С 15