Биоразнобразие Каспийского моря

Введение

Каспийское море-озеро, расположенное во внутриматериковой впадине на границе Европы и Азии, является самым большим внутренним водоемом на Земле с водосборной территорией около 3,5 млн. км2 и общей площадью около 400 000 км2 (за период инструментальных измерений площадь моря менялась приблизительно от 350 000 км2 до 430 000 км2 при изменении уровня моря от -25 м до -30 м) [Голицын, Панин, 1989а, б]. Говоря о Каспийском море, мы в первую очередь характеризуем его как водоем, производящий осетровых, хотя не меньшего внимания заслуживают его нефтяные и газовые ресурсы. Специфической особенностью этого моря-озера являются резкие изменения уровня воды в нем. Каспийское море уникально и по размеру: длина его 1200 км и ширина от 196 до 435 км. Объем воды - приблизительно 78 700 км3.

В настоящее время Каспийский регион, и в первую очередь само море, переживает серьезные изменения окружающей среды, влияющие на условия жизни коренного населения. Это выражается в ухудшении здоровья человека и качества его жизни, снижении запасов коммерческих видов рыб, включая осетровых, снижении биоразнобразия. Экологические проблемы Каспия и его побережья являются следствием всей истории экстенсивного экономического развития в странах региона. На это накладываются как долговременные природные изменения (вековые колебания уровня моря, изменение климата), так и социально-экономические проблемы сегодняшнего дня (экономические кризисы, региональные конфликты, развитие добычи нефти).

Разрушение прибрежных ландшафтов и прибрежной инфраструктуры, вызванное современными изменениями уровня моря, приводит к дополнительному загрязнению водной среды нефтепродуктами. В связи с этим первостепенное значение приобретает изучение причин изменения уровня моря, прогнозирование его многолетних колебаний. Колебания уровня Каспия, в свою очередь, вызывают интерес и как показатель регионального изменения климата, связанного с глобальными изменениями. Заметим, что опасности, обусловленные климатическими изменениями, признаются самыми серьезными угрозами человечеству в наступившем XXI в.

К основным экологическим проблемам в Каспийском регионе в настоящий момент относят также "биологическое загрязнение" в виде новых вселенцев. Заметим, что вселение (преднамеренное или случайное) новых видов животных и растений может оказаться для Каспийского моря наиболее существенным и возможно самым необратимым. Значительная часть ущерба, наносимого природе человеческой деятельностью, не поддается пока точным экономическим расчетам. Отсутствие надежных методов экономической оценки биоразнообразия и экологического состояния моря приводит к тому, что прикаспийские страны отдают пока предпочтение развитию добывающих отраслей в ущерб устойчивому развитию Каспийского региона. Несмотря на остроту экологических проблем в отдельных районах Каспийского моря, в целом бассейн, по нашим оценкам, остается еще достаточно чистым.

Особое место занимает рассмотрение экологических проблем Каспийского моря, его биоразнообразия, а также анализ современной социально-экологической ситуации в Каспийском регионе.

1. Фауна Каспийского моря

Биоразнообразие Каспийского региона обусловлено историей и географической изоляцией. Биоразнообразие водной среды Каспия связано с многолетней историей моря и его изоляцией, способствовавшей видообразованию. Число эндемических водных таксонов впечатляет - 400. На Каспии 115 видов рыб, некоторые из которых являются анадромными и мигрируют на нерест в реки. Среди них наиболее известными являются семь видов и подвидов осетровых, которые веками были ценным хозяйственным ресурсом. Каспийский тюлень, эндемик - один из двух существующих в мире видов пресноводных тюленей (еще один вид обитает в озере Байкал). Прибрежные водно-болотные угодья, включая временные и постоянные озера, многие из которых - соленые, привлекают различные виды птиц. В течение года птицы в больших количествах встречаются на Каспии и вокруг него; во время миграций их число значительно возрастает, птицы занимают обширные дельты, мелководья и водно-болотные угодья.

Каспийский регион находится в центре палеарктической зоогеографической зоны и состоит из двух главных биомов - холодные континентальные пустыни и полупустыни на севере и востоке и более теплые смешанные горные и предгорные системы с комплексным зонированием на юго-западе и на юге. Есть также небольшая территория вокруг дельты Волги на западе, где находятся луга, относящиеся к умеренному климату. Благодаря диапазону климатических условий биологическое разнообразие Каспия огромно. Этому также способствует наличие водно-болотных угодий, например, в дельтах Волги, Урала и Куры, а также высокосоленого Кара-Богаз-Гола.

Наличие разнообразных ареалов связано со сложной историей образования Каспия. Как и Австралия, тысячи лет назад Каспийское море стало изолированным географическим объектом. Эта изоляция привела к видообразованию многих редких животных, в частности, осетровых.

Осетровые существовали 200 млн. лет назад, во времена динозавров, поэтому их можно назвать живыми ископаемыми. Тогда осетровые обитали во многих древних морях. Позднее, в процессе эволюции, возможно, из-за конкуренции с костистыми рыбами, осетровые стали вымирать, но смогли выжить в Каспийском море. В этом гигантском озере находится более 90% мировых запасов осетровых. Более того, Каспийское море является домом для многих редких видов ракообразных и моллюсков.

Каспий всемирно известен своими рыбными запасами и особенно деликатесной икрой каспийских осетровых. Рыбные ресурсы моря известны во всем мире, являясь основным источником белков в рационе населения побережья. Потребление кильки и осетровых имеет большое значение для региона.

В Каспийском море обитает около 90 процентов мировых запасов осетровых рыб. Однако, возможно, уже через пять лет каспийские осетры исчезнут совсем. Сейчас их численность достигла критической отметки. Для самого же Каспия наступили трагические времена. Такая ситуация сложилась во всех пяти прикаспийских странах.

Всего в природе насчитывают 26 видов осетров, из них в России -- 11: русский, сибирский, амурский, сахалинский, белуга, севрюга, шип, стерлядь и другие.

В России основные места обитания осетровых -- Волго-Каспийский, Азовский, Амурский и Обь-Иртышский бассейны. Осетр традиционно являлся объектом коммерческого промысла и объектом экспорта. Три вида осетра (байкальский, сахалинский, атлантический) поименованы в Красной книге Российской Федерации и исключены из хозяйственного оборота.

В последние годы численность осетровых резко сокращается, как уменьшаются и объемы вылова. По данным Всемирного фонда охраны природы, с 1978 по 1994 год число взрослых осетров в Каспии снизилось со 142 млн. до 43,5 млн. единиц. По данным министерства сельского хозяйства и продовольствия РФ, сокращение численности некоторых видов осетровых настолько катастрофично, что практически прекратился промышленный промысел белуги: добытых за весеннюю путину особей едва хватило для посадочного материала астраханских рыборазводных заводов. Эксперты считают, что при сохранении существующей тенденции через два года количество осетровых упадет настолько, что промысел придется запретить.

Уменьшение поголовья осетровых привело к сокращению производства в мире черной икры. Мировая торговля икрой в прошлом году составила 125 млн. долл.

Существовавшая во времена Советского Союза система регулирования промысла и воспроизводства позволяла ежегодно добывать до 25 тыс. тонн рыбы и выпускать до 2,5 тыс. тонн икры без особого ущерба для осетрового поголовья.

Распад СССР и, как следствие, единой государственной системы рыбоохраны, отсутствие координации во взглядах новых суверенных государств Прикаспийского региона на проблему сохранения рыбных запасов Каспия привели к тому, что популяциям осетровых был нанесен непоправимый ущерб.

Браконьеры азербайджанской и казахстанской сторон ведут варварский морской промысел. После распада Союза, по некоторым данным, они ежегодно добывают около 5 -- 6 тыс. тонн осетровых с еще не созревшей икрой. Браконьерская икра расфасовывается в старые банки с русскими торговыми марками и направляется не только в Европу, но и в Москву. Вносят свой вклад в морское браконьерство и российские Дагестан и Калмыкия.

Сейчас на долю России из общего добываемого объема осетровых странами Прикаспийского региона приходится около 800 тонн. Остальное распределяется между Ираном, Казахстаном, Азербайджаном и Туркменией. При этом выращиванием молоди занимаются Россия и Иран, остальные -- только ловят. В осеннюю путину 1997 года предполагается поймать около 1 тыс. тонн рыбы, из которой российская квота -- 700 -- 800 тонн (то есть меньше 100 тонн черной икры).

Уже не первый год идут споры о том, что необходимо предпринять в первую очередь, чтобы повернуть данную тенденцию вспять. Очевидно, что усилий одной только милиции одной только РФ по борьбе с браконьерством здесь недостаточно. Тем более, что россияне отвечают только за свою территорию.

Как проблема подъема уровня воды, так и проблема биологических ресурсов Каспия -- это межгосударственная проблема. И решать ее можно только согласованно и одновременно во всех прикаспийских странах. В 1992 году Советом глав правительств стран СНГ было дано поручение разработать Соглашение о сохранении и использовании биоресурсов Каспийского моря. Но соглашение до сих пор не подписано. Одной из проблем на пути подписания встал вопрос о статусе Каспийского моря.

2. Флора Каспийского моря

Каспийское море является уникальным замкнутым водоемом с относительно невысокой соленостью, что разительно отличает его от других морей и океанов.

Каспий не всегда был таким, каким мы его знаем. В мезозойскую эру и в начале третичного периода кайнозойской эры он являлся частью океана Тетис. Оно занимало участок нынешних морей: Средиземного, Черного, Азовского, Каспийского, Аральского, и сообщалось на западе с Атлантическим океаном, а на востоке - с Тихим.

Мы упомянули о геологическом прошлом Каспийского моря для того, чтобы напомнить о том, что Каспий прошел сложный путь образования. На месте современного Каспия были то соленые, то опресненные бассейны, сменявшие друг друга. Около 8-10 млн. лет назад в Сарматском море (когда море Тетис отделилось от Атлантического и Тихого океанов) обитала чисто морская флора и фауна. Позже, в Понтическом море появилась солоновато-водная биота, которая существует до настоящего времени.

Каков растительный мир Каспия на сегодня и каково его происхождение?

Растительный мир Каспийского моря состоит из 728 видов и подвидов низших растений и 5 видов высших. Необходимо учитывать, что морская флора существенно отличается от наземной. Если на суше преобладают высшие, то в морях - низшие растения (водоросли).

Многие редкие и эндемические виды растений в России связаны с межзональными сообществами дельты Волги и прибрежными лесами дельты реки Самур, а также Сарыкумскими барханами, которые являются уникальными ареалами для флоры, адаптировавшейся к сыпучим пескам пустынь Центральной Азии. Главными факторами, ограничивающими успешную адаптацию видов растений, является гидрологический дисбаланс с окружающими дельтами, загрязнение воды и различные мелиорационные работы. Изменения уровня Каспийского моря являются косвенной причиной, по которой растения не могут прижиться. Это влияет на такие водные растения дельты Волги, как Aldrovanda veiculosa и Nelumbo caspica. В дельте Самура обнаружено около 11 видов растений, некоторые из которых являются представителями уникального лианового леса, существовавшего во времена Третичного периода.

Следы флоры Каспийского моря известны с миоцена. Населявшая его морская флора претерпела коренные изменения под влиянием неоднократных осолонений и опреснений, что привело его к обогащению пресноводными видами и к значительному обеднению морской флорой. В ней отсутствуют многие группы водорослей, свойственные морям с нормальной соленостью. Так, в Средиземном и Черном морях преобладают красные водоросли, а в Каспийском - диатомовые (292 вида), зеленые (139 видов) и сине-зеленые (203 вида). Остальные типы водорослей представлены значительно меньшим числом видов.

ВОДОРОСЛИ. К водорослям относится сборная группа низших, обычно водных растений. Одноклеточные, колониальные и многоклеточные, иногда тканевого строения, организмы. Они содержат в своих клетках хлорофилл и другие пигменты и вырабатывают органические вещества в процессе фотосинтеза, Цветков и семян у водорослей нет. Окраска весьма разнообразная и зависит от соотношения хлорофилла и других пигментов.

Водоросли обитают преимущественно в воде, однако среди них есть формы, живущие на суше.

СИНЕЗЕЛЕНЫЕ ВОДОРОСЛИ или ЦИАНОБАКТЕРИИ. Одноклеточные, колониальные или многоклеточные организмы. Отличаются примитивностью морфологической организации, сближающей их с бактериями.

Сине-зеленые водоросли могут жить в условиях низких (0оС) и высоких (90оС) температур, в водах различного химического состава. Им свойственен также симбиоз с растениями и бактериями, паразитизм на растениях и животных. Всего известно 2000 видов сине-зеленых водорослей, в Каспийском море обнаружено 203 вида, что составляет около 10%.

Наиболее разнообразно сине-зеленые водоросли представлены в Северном Каспии, приносимые сюда водами Волги. Видовой состав сине-зеленых водорослей разных участков Каспийского моря неодинаков. Наиболее богат сине-зелеными видами Северный Каспий, наименее - Южный. Средний Каспий по видовому разнообразию сине-зеленых, ближе к Южному, чем к северному. В целом, в Каспийском море преобладают не морские, а пресноводные и солоновато-водные виды.

ДИАТОМОВЫЕ ВОДОРОСЛИ. Одноклеточные и колониальные водоросли, желто-коричневого цвета, имеющие наружный кремнеземный панцирь. Клетка состоит из протоплазмы, ядра и хроматофоров. Наружный панцирь состоит из двух неравных половинок, подобно коробке с крышкой. Размножаются делением и половым путем.

Диатомовые водоросли обитают в морях и пресные водах, а также в почве, среди влажных мхов и на деревьях. Они считаются основными созидателями органического вещества в наших морях. Известно 12 тыс. современных и ископаемых видов. В Каспийском море обнаружено 292 вида диатомовых водорослей. Важно отметить, что диатомовые водоросли являются преобладающими и в фитопланктоне залива Карабогазгол - гиперсоленом водоеме.

ЗЕЛЕНЫЕ ВОДОРОСЛИ. Отличаются зеленым цветом и набором пигментов, характерным для высших растений, одноклеточные, колониальные, многоклеточные и неклеточного строения.

Зеленые водоросли обитают главным образом в пресных водах, некоторые виды - на суше, на почве, на поверхности снега и льда и в термальных источниках. Много видов обитает также в солоноватых и морских водоемах. Известно 20 тыс. видов.

В Каспийском море обитает 139 видов зеленых водорослей. Они встречаются исключительно в устьевых участках рек и в Северном Каспии.

В Каспийском море встречено 39 видов пирофитовых водорослей. Они обитают в планктоне. Наиболее широко распространенным видом является ЭКЗУВИЕДЛА.

ХАРОВЫЕ ВОДОРОСЛИ. Представляют собой крупные растения, кустисто ветвящиеся, членисто-мутовчатого строения, укореняющиеся бесцветными ризоидами. Каждое междоузлие - одна многоядерная гигантская клетка длиной до нескольких сантиметров.

Они широко распространены в пресноводных прудах и озерах, ОСОБЕННО С ЖЕСТКОЙ ИЗВЕСТКОВОЙ ВОДОЙ, некоторые встречаются в морских заливах и солоноватых водоемах. Известно около 300 видов, а в бывшем СССР -57 видов. В Каспийском море обитает 10 видов, развивающихся главным образом в районе мелководных, заиленных, защищенных от волнений заливов.

БУРЫЕ ВОДОРОСЛИ. Характеризуются бурым цветом. Длина до 60 м. К ним относятся разнообразные по форме и строению многоклеточные морские водоросли. Размножаются половым путем.

Бурые водоросли обитают преимущественно в холодных морях, есть и эстуарные виды. Известно около 1500 видов бурых водорослей. В Каспийском море встречается 13 видов, в Каспийском заливе широко распространен ЭКТОКАРПУС.

КРАСНЫЕ ВОДОРОСЛИ. Цвет от розового до темно-красного. Клеточная стенка состоит из внутреннего целлюлозного и внешнего пектинового слоев. Обитают преимущественно в морях, некоторые виды в холодных текучих водах, на почве, на стенах. Среди красных водорослей есть паразиты и полупаразиты, живущие на красных водорослях других видов. Всего известно 3800 видов красных водорослей, в Каспийском море - 25 видов. Наиболее широко распространены по всему морю ЛАУРЕНЦИЯ. ПОЛИСИФОНИЯ, МЕЛОБЕЗИЯ.

ВЫСШИЕ РАСТЕНИЯ В отличие от низших растений высшие растения - сложные дифференцированные многоклеточные организмы, приспособленные к жизни в наземной и водной среде. Преобладают наземные растения, в морских и пресных водах обитает небольшое число видов высших растений. В настоящее время известно 3000 видов высших растений. В Каспийском море, не считая сильно опресненных участков, обнаружено всего 7 видов высших водных растений.

Морская трава - многолетнее растение. Размножается главным образом вегетативным способом, иногда половым. Обитает на песчаных, песчано-ракушечных грунтах, на илистом грунте она не развивается.

Рдесты распространены в прибрежных зонах. Наяда - в основном в заливах Каспийского моря. Оба вида руппии также встречаются в заливах Каспия. Среди них обитают разнообразные виды беспозвоночных животных и молодь рыб. Большинство высших водных растений служит пищей рыбам и водоплавающим птицам. В заливах на них выметывают икру фитофильные рыбы (сазан, вобла, лещ и др.).

ФИТОПЛАНКТОН - одноклеточные водоросли размером от нескольким тысячных до одной десятой миллиметра. Интенсивность развития фитопланктона зависит не только от степени освещенности, но и от количества питательных веществ, растворенных в воде.

Фитопланктон - основа рыбных богатств. Им питается большинство обитателей моря - от невидимых глазом одноклеточных до крупных беспозвоночных животным. Хищные рыбы тоже косвенным образом зависят от фитопланктона, потому, что пожираемая ими рыба или беспозвоночные животные питаются фитопланктоном.

Фитопланктон Каспийского моря отличается от фитопланктона других морей с нормальной соленостью бедностью морскими видами. Видовое разнообразие фитопланктона уменьшается с севера на юг за счет выпадения пресноводных форм. Число морских видов в фитопланктоне Каспия составляет 47, солоноватоводных -66, солоновато-водно-пресноводных - 74, пресноводных - 210 и прочих - 52 вида. Среди фитопланктона Каспийского моря наиболее многочисленны ЭКЗУВЕЛЛА и РИЗОСОЛЕНИЯ. Зкзувелла - коренной обитатель Каспия, Ризосоления - сравнительно недавний его поселенец, проникла в Каспийское море в 1934 г из Черного моря по Волго-Донскому каналу и вызвала существенные изменения в динамике фитопланктона. Этот вид, за короткое время расселившийся по всему Каспию, развился в огромном количестве, изменив коренным образом состав и распределение фитопланктона. При этом заметно сократились ареалы сине-зеленых, зеленых водорослей.

Сезонные изменения фитопланктона в Каспийском море более или менее постоянны. В начале весны температура воды еще низкая (4-7оС), фитопланктон беден и состоит исключительно из диатомовых и сине-зеленых водорослей. Летом число видов фитопланктона увеличивается. Доминирующим видом летнего планктона Северного Каспия становится ризосоления и др. Во второй половине лета "цветение" воды вызывают сине-зеленые водоросли. Осенью сине-зеленые водоросли исчезают из планктона Северного Каспия и вместо них начинают преобладать диатомовые и перединиевые водоросли.

В Среднем и Южном Каспии в отличие от Северного, вегетация водорослей продолжается и зимой. На востоке развитие водорослей идет интенсивнее, чем на западе, в связи с более высокой температурой воды в восточной части моря. Особенно обильно развивается в восточной части Среднего Каспия ризосоления, биомасса ее иногда достигает 27 г/м3.

В планктоне Среднего и Южного Каспия преобладают солоноватоводные виды, а за ними следуют пресноводные и другие группы.

Исследования показали, что продукция фитопланктона Каспийского моря составляет около 2-2,2 млрд.т., а вместе с бактериями - 2,4 млрд. т. Как живой, так и отмирающий фитопланктон является основным кормом для пелагических и лонных животных.

ФИТОБЕНТОС. Фитобентос Каспийского моря играет важную роль в биологической продуктивности моря.

В фитобентосе Северного Каспия встречаются разнообразные виды диатомовых, зеленых, сине-зеленых, красных и бурых водорослей, а также цветковых растений. Общее число видов составляет более 350 видов, из них цветковых - 5 видов. Большое развитие их отмечается в нейтральной части Северного Каспия, что объясняется слабой заиленностью песчаного грунта. Из водорослей наибольшее развитие имеет красная водоросль лауренция. В отличие от других водорослей, ведущих прикрепленный образ жизни, лауренция не прикрепляется к субстрату. В центральной части Северного Каспия иногда встречается "ЛАУРЕНЦИЕВО ПОЛЕ" с большим или меньшим числом других видов водорослей. На юго-западе и северо-востоке Северного Каспия грунты очень заилены, поэтому здесь в фитобентосе развиваются в основном сверлящие водоросли. Из цветковых растений в фитобентосе Северного Каспия пышное развитие имеют ЗОСТЕРА, РУППИЯ, РДЕСТ.

В западной части Среднего Каспия бентические растения заселяют узкую полосу от уреза воды до глубины 10 м. Лучше всего развиваются они на мелководье до глубины 20 м. На этих глубинах водоросли живут на каменистом и ракушечном грунтах, а высшие растения - на илисто-песчаном грунте.

В восточной части Среднего Каспия распространены зеленые, диатомовые, красные, бурые и харовые водоросли. Донные водоросли распространены до 40 м глубины, а пышное их развитие наблюдается на глубине до 20 м. Из бурых водорослей довольно часто попадаются зктокарпус и моносифон, из красных здесь обитают лауренция и полисифония.

Западная часть Южного Каспия богата водорослями, особенно на глубине до 3,5 м. Здесь распространены диатомовые, зеленые, красные и другие виды водорослей.

В фитобентосе восточной части Южного Каспия обнаружены зеленые, диатомовые, красные и бурые водоросли, а из высших - 5 видов. Характерной особенностью флоры этого района считается большое развитие хары и полисифонии. Заросли фитобентоса изобилуют различными видами животных. Среди них часто встречаются ракообразные (бокоплавы, мизиды, крабы, креветки), черви, моллюски и мальки рыб. Ими питаются многие виды беспозвоночных животных, кроме того, они служат убежищем для беспозвоночвых животных и рыб.

Заключение

Таким образом, в заключении курсовой работы хотелось бы отметить следующее.

Флора и фауна Каспийское море довольно бедны по видовому составу, но значительны по биомассе. В Каспийское море обитает более 500 видов растений и 854 вида рыб и животных, разнообразных по своему происхождению. Из растений в Каспийское море преобладают синезелёные и диатомовые (ризосоления др.) водоросли. Среди недавних вселенцев много красных и бурых водорослей. Из цветковых наиболее распространены зостера и руппия. Самую большую биомассу дают харовые водоросли (до 30 кг на 1 м3 дна). По происхождению фауна в основном неогенового возраста, испытавшая вследствие частых и значительных колебаний солёности большие изменения. К этой группе относятся из рыб -- осетровые, сельди, кильки, бычки, пуголовки, из моллюсков -- дрейсены и сердцевидки, из др. беспозвоночных -- гаммариды, полихеты, губки, один вид медуз. Кроме того, здесь обитает 15 видов вселенцев из арктических и средиземноморских бассейнов. Заметную группу представляют организмы пресноводного происхождения (из рыб -- судак). В целом характерна высокая степень эндемизма. Некоторые организмы переселились в Каспийское море совсем недавно либо в результате занесения на днищах морских судов (главным образом различные обрастатели, например митилястер, водоросль ризосоления, балянусы, а также крабы), либо путём сознательной акклиматизации человеком (например, из рыб -- кефаль, из беспозвоночных -- нереис, синдесмия).