Сучасне екологічний стан Малого Аральського моря

Н. В. Аладін, А. А. Філіппов, І. С. Плотніков, А. М. Єгоров

Аральське море, вивченням якого раніше займався В.І. Лимарєв, в даний час привертає велику увагу вчених і господарників у зв'язку з інтенсивним його висиханням і екологічною кризою. Особливо це помітно в північній частині водойми, званої Малим Аральському морем, на відміну від основної частини - Великого Аральського моря. Це можна бачити по карті Малого Аралу, де в самому морі і в затоках утворилися великі зони осушення, сильно скоротили його площа (рис. 1). Треба сказати, що до початку висихання середня солоність Великого і Малого Аральського морів кілька розрізнялася. Ці відмінності були незначними в період з 1961 до 1970 р. з-за інтенсивного водообміну між двома басейнами. З 1971 до 1985 р., після того як протоку Аузикокарал висох, а протоку Берга обмілів, середня солоність у Малому морі стала на 1,5-3,0 г/л вище, ніж у Великому море. Однак в 1986 р. різниця в середній солоності між Малим і Великим морями зменшилися, перш за все із-за зміни напрямку стоку Сирдар'ї, більша частина якого почала надходити в Мале море. Починаючи з 1988 р. середня солоність Малого моря була на 1,5-2,0 г/л менше, ніж Великого. Згодом повне висихання протоки Берга до весни 1990 призвело до посилення розходжень у солоності між двома басейнами.

У період між навесні 1990 р. і влітку 1992 р. в районі протоки Берга утворився не широкий, але що відрізняється швидким плином канал, який забезпечував стік води з Малого моря у Велике.

У липні 1992 р. цей канал був перекритий піщаної дамбою висотою близько 1 м з метою контролю рівня води в Малому морі. Перша спроба будівництва дамби не вдалася, оскільки незабаром після зведення греблі вона була зруйнована тиском води. Друга дамба була створена наприкінці липня-початку серпня 1992 р. і проіснувала протягом 9 місяців. У березні 1993 р. рівень води у Малому морі підвищився більш ніж на 1 м, і другий дамба також була зруйнована. Пізніше, в період з 1993 до 1999 р. місцеві влади ще кілька разів споруджували і зміцнювали греблю в протоці Берга. У Внаслідок цього рівень Малого Аралу навесні 1999 р. досяг оцінки +42,6-43,0 м (за різними джерелами), а середня солоність зменшилася до 18,2 г/л. У квітні 1999 р., коли тиск води і вплив хвильового дії досягли критичного рівня, ця дамба знову була повністю зруйнована. У результаті рівень Малого Аральського моря знову впав і коливався в 1999 р. навколо позначки 40 м.

Польові і теоретичні дослідження зоологічного інституту РАН, виконані у період 1996-1999 рр.., Показали принципову можливість збереження і відновлення Малого Аральського моря. Згідно з результатами трьох останніх експедицій на Мале море, було доведено позитивний вплив дамби в протоці Берга на екосистему моря. Спорудження дамби в липні 1992 р. і її постійне зміцнення дозволили підвищити рівень Малого моря на 2,5-3 метри (до квітня 1999 р.) і зменшити солоність в середньому на 8-10 г/л. Це збільшення рівня і зменшення солоності мали позитивний ефект на екосистеми дельти Сирдар'ї і Малого Аралу. Так, було відзначено збільшення достатку солоноватоводних видів безхребетних у зообентосу і зоопланктоні. У зоопланктоні знову збільшилася чисельність каспійських ветвістоусих ракоподібних сімейства Podonidae. Раніше представники цієї групи ракоподібних були на межі повного зникнення, тепер же завдяки зниженню солоності їх чисельність відновилася практично до колишнього рівня. У великій кількості спостерігалися Podonevadne camptonyx, і одинично зустрічалися Evadne anonyx. Слід зазначити, що останній вид не спостерігався в Малому Аральському морі більше 10 років. У 1999 р. в зообентосу Малого Аралу знову з'явилися личинки хірономід. Їх чисельність хоч і не досягла колишнього рівня, однак, безумовно, збільшила кормову цінність бентосу і, можливо, сприяла збільшенню рибопродуктивності Малого Аралу. За матеріалами Аральської рибогосподарської лабораторії і за свідченнями місцевих рибалок, майже вдвічі збільшився вилов камбали.

На щастя, руйнування греблі в кінці квітня 1999 р. в протоці Берга не супроводжувалося помітним збільшенням солоності. Однак це збільшення може початися в самий найближчим часом, якщо не відновити греблю. Можливо також повне отчлененіе заток Бутажова і Шевченко з подальшим їх висиханням до 2005-2007 рр.. Падіння рівня моря вже призвело до отчлененію затоки Великий Саричеганак, і без прийняття термінових заходів він може висохнути протягом одного року. Цілком очевидно, що гребля повинна бути відновлена, і як можна швидше. Беспрепятственний сток вод Малого Моря у Велике може привести до поступового підвищення солоності перше, загибелі солоноватоводних і морських видів гідробіонтів, а це в свою чергу призведе до повної втрати рибогосподарського значення водойми. Крім того, висихання Малого Аралу неминуче веде до посилення аридизації регіонального клімату.

У ході наших польових досліджень на Малому Аралі в 1997 та 1999 року. було проведено вивчення зоопланктону і зообентосу моря. Крім того, у 1999 р. була вивчена первинна продуктивність у різних ділянках моря. Оцінка первинної продукції фітопланктону дозволила скласти уявлення про сучасний рівень первинної продуктивності моря і порівняти отримані нами дані з отриманими раніше [3-6]. Проби води для визначення первинної продукції збиралися на чотирьох станціях. На станції 1 проби води були зібрані з трьох горизонтів, в інших місцях, через їх віддаленості від табору, відбиралися тільки інтегральні проби води. Всі вони експонувалися на станції 1, розташованої на траверзі мису Тастубек, на глибині 0,5 м (проби зі станції 1 експонувалися на тих же глибинах, на яких вони були відібрані). Гідрологічні і погодні умови під час відбору проб та їх експонування були приблизно ідентичні. Прозорість води по диску Секкі була до дна з єдиним винятком для району м. Трехгорка, де в період відбору проб була штормова погода і прозорість води не перевищувала 0,5 м. Як і в ході попередніх досліджень, визначення вмісту кисню проводилося за методом Винклера з експонуванням проб води в двох світлих і темних двох склянках і наступним титруванням тіосульфату.

Первинну продукцію фітопланктону визначали за методом Винберг. Показано, що фотосинтез протікав по всій товщі води від поверхні до дна, досягаючи максимального значення в півтораметровому поверхневому шарі і незначно знижуючись в придонному шарі. Отримані результати виявилися порівнянні з даними інших авторів. Так, дослідження 1993 [4] показали, що максимальні значення фотосинтезу спостерігалися на глибині 2 м, а за даними Добриніна і Королевою, максимальні величини первинної продукції фітопланктону відзначалися на глибині 0,5 м. Дослідженнями 1999 р., як і в попередні роки, не було виявлено чітких закономірностей в просторовому розподіл первинної продукції. Найбільші зареєстровані значення первинної продукції фітопланктону були відзначені на ст. "Трехгорка" і в затоці Шевченка (ст. 11) і не перевищували 0,25 мг С/л на добу. У цілому отримані в 1999 р. величини перебували в межах зазначених іншими дослідниками значень, хоча середнє значення первинної продукції в 1999 р. було декілька нижче аналогічних значень колишніх років.

Дослідження зообентосу у вересні 1997 р. проводили в затоці Бутакова і у вересні 1999 р. в різних частинах акваторії Малого Аралу. У затоці Бутакова бентос збирали на 9 станціях, більш-менш рівномірно розподілених по акваторії затоки. На кожній станції відбирали по 5 дночерпательних проб за допомогою дночерпателя Петерсена. У 1999 р. в акваторії Малого Аралу було відібрано 40 кількісних проб із 12 станцій. На кожній станції відбирали по 1-2 проби зообентосу. Додатково для визначення характеру вертикального розподілу зообентосу в прибережній зоні в районі п-ва Тастубек був виконаний гідробіологічний розріз від мілководного району в бік відкритого моря. Вздовж розрізу були обстежені 4 станції з глибинами 0,7; 1,5, 3 і 6 м, на кожній з яких зібрано по 5 дночерпательних проб. Для збору зообентосу в 1999 р. використовували трубчастий пневматичний дночерпатель (на глибинах до 3 м) і дночерпатель Петерсена (на великих глибинах). Зібраний матеріал розібраний і оброблений з використанням стандартних методик.

У 1997 р. у складі макрозообентосу затоки Бутакова були відзначені практично всі характерні для сучасного Аральського моря групи донних безхребетних: двостулкові молюски Abra ovata Phil. і Cerastoderma isthmicum Issel, черевоногі молюски роду Starob. і многощетінковиє черв'яки Nereis diversicolor О. F. Muller. Середня біомаса і чисельність бентосу були досить високими і становили 646 г/м2 і 42,3 тис. екз/м2. За біомасі і чисельності на всіх станціях переважали двостулкові молюски А. Ovata. Внесок інших видів у сумарну біомасу бентосу був набагато менше. Розподіл зообентосу по акваторії затоки було достатньо однорідним, на кожній станції був присутній один підсумок же набір видів, а їх відносна біомаса варіювала незначно.

Характер вертикального розподілу видів донних безхребетних, макрофітів і рослинних залишків у грунті мав на даному районі свої характерні особливості і суттєво відрізнявся від таких у інших районах Аральського моря. Велика кількість макрофітів, грубого детриту, а також біомаса А. ovata. і Caspiohydrobia sp. були максимальними на мілководних станціях і знижувалися з глибиною. Розподіл С. isthmicum мало протилежний характер. Достаток поліхeт з глибиною істотно не змінювалося. Порівняння отриманих нами даних з результатами попередніх досліджень у цьому ж районі показало, що за попередні 7 років істотних змін у донних співтовариствах затоки Бутакова не спостерігалося. Середня біомаса і чисельність бентосу в 1997 р. істотно не відрізнялися від величин, зареєстрованих нами в цьому ж районі в 1990 р. (501 г/м2 та 24,5 тис. екз/м2 відповідно). Структура зообентосу і характер вертикального розподілу донних безхребетних у обидва терміни спостережень також були практично ідентичними, що свідчило про закономірний характер виявлених особливостей. Деякі відмінності в сумарних показниках кількісного розвитку донних співтовариств, зазначені в 1990 і 1997 рр.., можливо, були пов'язані з розбіжністю сітки станцій відбору проб в ці терміни спостережень.

У 1999 р. у складі зообентосу Малого Аралу були відзначені ті ж групи донних організмів, що і в затоці Бутакова: двостулкові молюски Abra ovata і Cerastoderma isthmicum, брюхоногие молюски Caspiohydrobia spp. і многощетінковиє черв'яки Nereis diversicolor, також були присутні креветки Palaemon elegans. На відміну від попередніх (у 1989-1997 рр..) спостережень, у донних співтовариствах відзначені личинки хірономід Chironomus halophilus Kieff. Останні зустрічалися в істотних кількостях, їх чисельність в середньому по морю склала 64 екз./м2, а в прибережній зоні біля пос. Таспобек - 186 екз./м2. Присутність хірономід, мабуть, було пов'язано c масовим скиданням вод Сирдар'ї та істотним распресненіем вод Малого Аралу навесні 1999 р.

Отримані результати свідчили про надзвичайно високої продуктивності донних спільнот прибережної зони Малого Аралу. Величини чисельності та біомаси бентосу були дуже високими. На окремих станціях ці показники сягали 46 тис. екз./м2 і 1900 г/м2, що перевищувало практично всі отримані в попередні роки постанціонние величини великої кількості бентосу. У прибережній зоні біля пос. Таспобек середня біомаса бентосу склала 795 г/м2, що також помітно перевищила всі зареєстровані величини середнього достатку бентосу на досліджених ділянках Аралу в 1990-х рр..

Вертикальне розподіл зообентосу в прибережній зоні біля пос. Тастюбек істотно відрізнялося від такого ж на відкритих ділянках біля узбережжя Аральського моря і мало багато спільного з таким в затоках. Максимальне велика кількість бентосу було відзначено на мілководних станціях, а мінімальне - на глибоководних. Як нами було показано раніше [2], характер вертикального розподілу бентосу на прибережних ділянках Аральського моря знаходився в прямій залежності від особливостей гідродинаміки. У бухтах і затоках Аралу, характеризувалося зниженням хвильової активністю, найбільшу велика кількість донних організмів, як правило, відзначалися на мілководних станціях. Подібна картина відзначалася нами і на дослідженому ділянці в районі сел. Тастубек. Інтенсивність прибою тут була відносно низькою, і найбільші кількості детриту спостерігалися на мілководді. Ймовірно, це і вело до формування максимальних скупчень донних організмів саме на мілководних станцій. Іншою можливою причиною підвищеної концентрації бентосу на мілководдях могла бути міграція сюди донних організмів з вищерозміщених горизонтів в результаті падіння рівня моря, що мав місце після прориву дамби в районі протоки Берга навесні 1999 р.

Центральні глибоководні райони Малого моря в 1990-х рр.., як і в попередні роки, характеризувалися мінімальним розвитком або повною відсутністю донних спільнот [2]. Нам вдалося досить точно визначити верхню межу розповсюдження млявої зони в бенталі Малого Аралу. У період наших спостережень відновлені грунти із запахом сірководню і без ознак живого макрозообентосу в них спостерігалися в центральній улоговині Малого моря на глибинах понад 8 м. Враховуючи, що дані глибини займають великі площі в Малому морі (за нашими оцінками, близько 46%), можна стверджувати, що в середньому велика кількість зообентосу всього Малого моря було приблизно в 2 рази нижче такого в прибережній зоні.

Аналіз даних 1999 р. по ділянках, які нами досліджувались і раніше [11,12], не виявив істотних змін складу і кількісного розвитку макрозообентосу в етик районах. Незмінним залишилося і кількісне співвідношення основних компонентів макрозообентосу. Сумарна біомаса окремих видів донних організмів і всього бентосу в прибережній зоні була надзвичайно високою і мала тенденцію до подальшого зростання. Отримані результати свідчать про стабільної ситуації в донних співтовариствах Малого Аральського моря, зберігалася протягом 1990-х рр.. Висока продуктивність донних співтовариств Малого моря поряд з відносною стабільністю гідрологічного режиму і близькістю водойми до великих населених пунктів робить Мале море надзвичайно перспективним об'єктом для відновлення рибного промислу на Аралі.

Дослідження зоопланктону в 1997 р. проводилися на затоці Бутакова, а у вересні 1999 р. відбір проб був здійснений на різних ділянках акваторії Малого Аральського моря. У пробах були виявлені наступні форми планктонних безхребетних:

1) коловертки Synchaeta vorax Rouss. і S. cecilia Rouss.;

2) веслоногие ракоподібні Calanipeda aquaedulcis Kritch. і Halicyclops rotundipes aralensis Bor.;

3) ветвістоусие ракоподібні Podonevadne camptonyx (GO Sars) і Evadne anonyx GO Sars (крім затоки Бутакова);

4) личинки двостулкових молюсків Abra ovata і Cerastoderma isthmicum.

Отримані дані показали, що за останні 3-4 роки в зоопланктоні Аральського моря стався ряд істотних змін, імовірно, пов'язаних зі змінами гідролого-гідрохімческого режиму водойми. Зниження солоності Малого Аралу сприяло збільшенню чисельності та біомаси ветвістоусих ракоподібних (3218 екз./м3 і 16,1 мг/м 3 в 1999 р. в порівнянні з 375 екз./м3 і 1,9 мг/м 3 в 1993 р.). Це зростання прогнозували нами раніше [7-9]. В даний час P. camptonyx є одним з основних компонентів зоопланктону поряд з веслоногих Саlanipeda aquaedulcis, Коловертки Synchaeta sрр. і личинками двостулкових молюсків (численними в літній період). Характерно, що ці рачки, як і в минулі роки, не були виявлені в затоці Бутакова, де солоність вище, ніж у основної акваторії Малого моря [7-10]. У зоопланктоні Малого Аралу були знову знайдені одиничні екземпляри іншого виду з сімейства Podonidae - Evadne anonyx. Цей ветвістоусий рачок протягом довгого часу не зустрічався в Аральському морі через його осолоненія, але останнім часом з'явився знову.

У травні 1996 р. нами було зареєстровано різке й значне збільшення чисельності коловерток роду Synchaeta в порівнянні з першою половиною 1990-х рр.. (c 430 екз./м3 в 1993 р. до 12 - 59 тис. екз./м3 в 1996 р.) [7-9]. У вересні 1999 р. чисельність цієї групи залишалася високою (1,5 - 22 тис. екз./м3). Таким чином, у другій половині 1990-х рр.. коловертки були однією з домінуючих груп у зоопланктоні Малого Аралу. Як видноі, це пов'язано зі збільшенням рівня первинного продукування в Аральському море [9,5]. Таку велику кількість і відносна частка в зоопланктоні збільшувалися у напрямку від прибережної зони до центру Малого Моря, що спостерігалося і в 1996 р.

Чисельність і біомаса личинок двостулкових молюсків, одного з головних компонентів зоопланктону Аральського моря в минулі роки, були відносно низькими. Це пов'язано з тим, що збір проб відбувався в період, коли розмноження молюсків вже завершилося. Веслоногі ракоподібні були представлені переважно С. aquaedulcis. H. r. aralensis, який, як і в минулі роки, був нечисленним [7-8].

Серед досліджених районів Малого Аральського моря в 1999 р. станом зоопланктону виділявся район поблизу гори Трехгорка. Тут чисельність і біомаса зоопланктону були вище, ніж у решті районів північної частини Малого Моря. Подібна картина спостерігалася ще у 1993 р. [7-8]. Можна припустити, що це пов'язано з близькістю даної акваторії до дельті Сирдар'ї. Найбільші величини чисельності і біомаси зоопланктону раніше (1992-1993 рр..) спостерігалися поблизу дельти Сирдар'ї, де акваторія характеризується високими величинами первинної продукції [7-8].

Затока Бутакова, кілька відокремлений від основної акваторії Малого Аралу, характеризувався нестабільним станом зоопланктону, що виражалося в значних міжрічної коливаннях його чисельності і біомаси. Найбільш різко вони були виражені у С. aquaedulcis. Інший рисою зоопланктону затоки було постійну присутність в ньому H. r. aralensis. Цей рачок в періоди депресивного стану зоопланктону міг навіть переважати над C. aquaedulcis [1, 8-10]. У вересні 1997 р. в зоопланктоні затоки Бутакова були присутні коловертки Brachionus sp., Synchaeta vorax і S. cecilia, весільного рачки Halicyclops rotundipes aralensis і Саlanipeda aquaedulcis, а також личинки двостулкових молюсків Abra ovata і Cerastoderma isthmicum. Як і раніше, переважали весільного рачки H. r. aralensis, нечисленні у відкритих районах Малого Аралу, Caianipeda aquaedulcis, а також коловертки Synchaeta spp. Личинки двостулкових молюсків, звичайні для весняно-літнього зоопланктону, були одиничними. Чисельність і біомаса зоопланктону затоки (3400-43800 екз./м3 і 9,5-68,7 мг/м3) були значно вище в порівнянні з 1990 і 1991 роками. [7-8]. Причому тут, як і у власне Малому Море в 1996 р., різко зросла чисельність дрібних коловерток Synchaeta cecilia, раніше щодо нечисленних; за винятком акваторії, прилеглої до горла (станції 6, 7), де чисельність коловерток була підвищена, в решті ділянок затоки Бутакова склад і кількісні показники зоопланктону були в основному схожими.

У вересні 1999 р. зоопланктон затоки Бутакова мав типовий для нього складу, а показники його кількісного розвитку були порівнянні з тим, що спостерігалося восени 1997 При цьому також потрібно відзначити, що планктонні личинки двостулкових молюсків Abra ovata і Cerastoderma isthmicum виявилися більш численними по порівнянні з тим же періодом 1997 Це, мабуть, було пов'язано з варіабельністю динаміки розмноження цих двустворок залежно від міжрічної мінливості факторів середовища проживання.

У цілому отримані результати свідчать про те, що Мале Аральське море має великий потенціал для розвитку в ньому рибного господарства. Однак використовувати цей потенціал можливо тільки при будівництві міцної дамби в районі колишнього протоки Берга, що дасть можливість контролю гідролого-гідрохімічного режиму Малого моря і підтримання її на оптимальному для рибного господарства рівні.

Автори висловлюють вдячність голові адміністрації Аральського району А.К. Кушербаю і центру Аралу Тенізі за сприяння в організації польових робіт на Малому Аральському море в 1999 р. Дослідження фінансувалися Академією Наук Росії (Комісія з роботі з молоддю) і БМФТ-ЮНЕСКО.

Список літератури

1. Андрєєв Н.І. Зоопланктон затоки Бутакова Аральського моря в червні 1990 р.// Тр. Зін. - 1991. - Т. 237. - С. 30-33.

2. Андреєв П.І. Гідрофауна Аральського моря в умовах екологічної кризи. - Омськ, 1999. -- 453 с.

3. Добринін Е. Г., Королева Н.Г. Продукційні і мікробіологічні процеси в затоці Бутакова Аральського моря// Тр. Зін. - 1991. - Т. 237. - С. 49-59.

4. Орлова М. І., Русакова О. М. Структурно-функціональні характеристики фітопланктону восени 1993 року в районі мису Тастубек (північний Арал)// Тр. Зін. - 1995. - Т. 262. -- С. 208-230.

5. Орлова М. И. Матеріали до спільної оцінки продукційної-деструкцонних процесів в прибережній зоні північної частини Аральського моря. 1. Підсумки польових спостереженні і експериментів у 1992 р.// Тр. Зін. - 1993. - Т. 250. - С. 21-37.

6. Орлова М.І. Матеріали до спільної оцінки продукційної-деструкційних процесів в прибережній зоні північної частини Аральського моря. 2. Про деякі особливості функціонування екосистем у районі дельти Сирдар'ї і мілководдях прилеглої морської затоки// Тр. Зін. - 1995. - Т. 262. - С. 48-64.

7. Плотніков І. С. Зоопланктон Аральського моря (Мале Аральське море) в умовах стабілізації його режиму// Тр. Зін. - 1995. - Т. 262. - С. 167-173.

8. Плотніков І. С. Зоопланктон прибережних вод північної частини Аральського моря в сучасних полігалінних умовах: Автореф. канд .. дисс. -СПб. - 1995. - 24 с.

9. Плотніков І. С. Зоопланктон Аральського моря в 1992 р.// Тр. Зін. - 1992. - Т. 250. - С. 46-51.

Плотніков І. С. Зоопланктон затоки Бутакова Аральського моря у вересні 1990 р.// Тр. Зін. -- 1991. - Т. 237. - С. 34-39.

Філіппов А А. Зообентосу затоки Бутакова Аральського моря у вересні 1990 р.// Тр. Зін 1991. -- Т. 237. - С. 44-48.

Філіппов А. А. Макрозообентос прибережної зони північної частини Аральського моря в сучасних полігалінних умовах: чисельність, біомаса, просторовий розподіл// Тр. 3ІН. - 262. - 1995. - С. 103-166.

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://elib.albertina.ru/