П.В. Люшвин / Причины низкой рыбопродуктивности

Петр Люшвин в форуме портала 15.09.2009 Предлагаемая система реализации
проекта.
Предлагаю дополнить проект следующими разделами:
1. Влияние пиковых попусков на гидробионтов.
Негативные последствия - обсыхание икры при изменениях уровня воды, запирание
рыб в ямах и старицах, преждевременный выплеск личинок и сеголеток рыб в море через
границу критической солености. Частично это отражено в работе Люшвин П.В., Зырянов
В.Н., Егоров С.Н., Кухарский А.В., Полонский В.Ф., Коршенко А.Н., Лобов А.Л. Влияние
пиковых попусков с Волгоградской ГЭС на экологию Северо-Западного Каспия. Сб.
научных статей «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из Космоса»
// М.: ООО «Азбука-2000», 2006. С. 121-129.
2. Влияние резких изменений уровня воды в водохранилищах на гидробионтов.
Негативные
последствия
-
индуцирование
землетрясений
при
паводковых
наполнениях и сбросах вод. Землетрясения часто сопровождаются мантийной или коровой
дегазацией. При землетрясениях происходит также встряска органогенного метана из
осадочного материала.
Дегазация метана, даже при сверхмалых концентрациях, приводит к гибели
значительной части бентоса, что сказывается на пищевой базе бентофагов, а далее на всей
трофической
цепочке.
Дегазация
приводит
к
гибели
молоди
рыб,
нарушениях
репродуктивных функций нерестовых рыб.
Люшвин П.В. Стрессовые и комфортные условия развития рыбных популяций //
Рыбное хозяйство.2008.№6.С.42-50.
Люшвин П.В., Карпинский М.Г. Воздействие сейсмострессов на бентос и бентофагов
// Рыбная промышленность. 2009. №3-4. в печати.
Люшвин П.В. Развитие рыбных популяций в сейсмострессовых условиях юга России
// Юг России. 2009. №2. С.
Еще одно сообщение П.Люшвина в форуме…
Способы минимизации негативного влияния ГЭС на гидробионтов:
1. Исключить изменения сбросов воды с ГЭС на полке половодья, минимизировать
изменение внутри суточных попусков в летне-осеннюю межень.
2
2. Создать за каждой ГЭС демпферную плотину (шлюз), минимизирующую суточные
изменения уровня воды ниже по течению.
П.В. Люшвин
Причины низкой рыбопродуктивности нижневолжских водохранилищ
Аннотация
Рыбопродуктивность
водоемов
определяется
интенсивностью
воспроизводства
жизнестойкого пополнения и кормовой базой. В условиях зарегулированного стока
гидробионты эволюционно не приспособлены к ежедневным изменениям уровня воды.
Отложенная икра, личинки и рыбы обсыхают в пойме и за бровкой берегов из-за суточной
изменчивости уровня воды - попусков. Пиковые попуски с приморской Волгоградской ГЭС
приводят к преждевременному выплеску молоди полупроходных рыб в губительную для них
солоноватую каспийскую воду.
Одна из пищевых цепочек в водоемах начинается с бентоса. Развитие бентоса и
молоди рыб лимитируется появлением метана, дегазация которого из недр возрастает при
землетрясениях. В нижнем Поволжье естественные землетрясения крайне эпизодичны,
однако волноводы, обусловленные зонами
разуплотнения Волго-Каспийской части
Восточно-Европейской платформы являются причинами дальнодействия Красноводских и
Копетдагских землетрясений, провоцирующими и местную сейсмичность, имеются также
периферийные землетрясения Воронежского кристаллического массива. Значительная часть
землетрясений Нижнего Поволжье техногенна. Среди мер, направленных на повышение
рыбопродуктивности Поволжья, желательно, до и после каждой ГЭС создание гидроузлов,
демпфирующих суточные попуски, запретить взрывы на разломах земной коры, выходящих
к Волге, в противном случае организовать отчисление средств на рыборазводные заводы,
обустройство нерестилищ и нагульных водоемов.
Фактическая рыбопродуктивность волжских водохранилищ ниже плановой в 2-6 раз
(табл.1) [1]. Обусловлено это зарегулированностью стока – пиковыми попусками,
приводящими к внутри суточным изменениям уровня. Для Астрахани пиковыми можно
считать суточные изменения уровня более чем на 5÷10 см, что бывает от понедельничных
попусков с Волгоградской ГЭС. После праздничные попуски, достигающие 20÷50 см,
обуславливаются изменениями уровня за Волгоградом до 2 м 3÷5 сутками ранее.
3
Гидробионты
эволюционно
не
приспособлены
к
скачкообразным,
природой
не
обусловленным, колебаниям уровня воды (рис.1). Во время нереста отложенная икра и
личинки обсыхают в пойме и за бровкой берега из-за суточной неравномерности попусков.
Согласно оценкам специалистов ВНИРО выплеск рыбы в старицы и ямы за бровкой берега
приводит к гибели до 30% нерестящихся рыб за счет обсыхания, выедания птицами и
млекопитающими [2]. Пиковые попуски с приморских ГЭС (Волгоградской ГЭС) приводят к
преждевременному выплеску молоди полупроходных рыб в губительную для них
солоноватую каспийскую воду [3].
Минимизировать негативное влияние на гидробионтов суточной неравномерности
попусков можно путем создания до и после каждой ГЭС гидроузлов, демпфирующих
неравномерность суточных попусков - уровней воды.
Таблица 1. Показатели хозяйственного освоения волжских водохранилищ
Водохранилище
Плановая
Фактическая
Отношение
рыбопродуктивн
рыбопродуктивн
рыбопродуктивности
ость, кг/га
ость, кг/га
плановой, %
1963
1973
1963
1973
Год
фактической
Рыбинское
16
8
6
50
38
Угличское
35
7
17
20
47
Иваньковское
30
12
12
39
41
Куйбышевское
40
6
6
16
16
Волгоградское
50
8
9
17
18
к
4
Рис.1. Запись уровня на в/п Астрахань с 24.05 по 07.06.1992 г. (а). Ход уровня в 1999 г.
Величина отношения фактической к плановой рыбопродуктивности нижневолжских
водохранилищ ниже, чем верхневолжских в 2-3 раза (табл.1). Причиной этого являются
сейсмострессовые проблемы развития молоди рыб и кормовой базы, включая бентос, в
нижневолжских водохранилищах. Лимитирующим развитие гидробионтов является метан,
концентрация которого резко возрастает при землетрясениях [4-7].
Личинки мидий в Судакском заливе присутствуют в планктоне круглый год, однако
концентрация его не постоянна (рис.2) [8]. С 1981 по 1985 гг. в сейсмоактивные месяцы
непременно наблюдались локальные минимумы концентрации личинок (ситуации с
землетрясениями в последнюю декаду относили к следующему месяцу). Несоответствие
было только в сентябре 1983 г. при единичном слабом удаленном землетрясении (ниже по
течению на 50 км, магнитуда 2).
Рис. 2. Динамика концентрации личинок мидий в планктоне Судакского залива и учтенные
землетрясения (а) с магнитудами (М) выше 2 и до 2. На врезке эпицентры учтенных
землетрясений.
В Черном море численность бентоса и зоопланктона лимитирует не сероводород или
гипоксия, а метан (рис.3.а) [9]. Объемы добычи мидий на северо-западе Черного моря в
сейсмоспокойные годы достигали 60 тыс. тон, при активизации сейсмической деятельности,
в основном румынской, добыча снижалась в 3 – 5 раз (рис.3,б) [10]. После сейсмострессов
пищевые отношения между рыбами-бентофагами обостряются, конкуренция за пищу
5
увеличивается, что сразу же влечет за собой снижение темпа роста, более высокое
воздействие выедания на бентос. Биомасса зообентоса в Азовском море с апреля по октябрь
в сейсмоспокойных условиях растет почти вдвое, в годы землетрясений биомасса даже
уменьшается за счет её выедания бентофагами (рис.3, в) [11]. В середине 50-х годов едва ли
не весь кормовой бентос потреблялся рыбами-бентофагами (рис.3,г) [12]. Лишь в 1957-1958
гг. нагрузка снизилась, причем произошло это на фоне ослабления сейсмострессовых
нагрузок на бентос, а не за счет сокращения бентофагов. В годы сейсмострессовых
воздействий на бентос (1954, 1956) у осетров и воблы в Северном Каспии в желудках было
до 15-20% растений и грунта, тогда как в сейсмоспокойные годы в 2-3 раза меньше [13].
Рис.3. Соотношение между содержанием мейобентоса и метана в грунтах Днепровского
каньона на северо-западе Черного моря (а). Сопоставление добычи мидий в Черном море с
числом региональных землетрясений (б, на врезке гипоцентры землетрясений). Сезонные
изменения биомассы бентоса в сейсмоспокойные и сейсмоактивные годы в азовском регионе
(в). Коэффициент использования бентоса в Северном Каспии, запас бентоса в июле, число
землетрясений (г).
6
Со второй половины XX века сейсмоактивизировался Северный Кавказ (рис.4,а) [14].
Терские и Сулакские землетрясения обуславливают заморы бентосных организмов –
моллюсков, червей и мелких ракообразных (рис.4,б). Однако не все землетрясения
губительны для бентоса. Многочисленные землетрясения в нижнем течении Терека
находятся в зоне субдукции, зоне опускания, и не приводят к массовым заморам
гидробионтов в море (рис.4,в-д) [15].
Рис. 4. Динамика землетрясений на Северном Кавказе (а). Сопоставление числа и энергии
землетрясений с биомассой митилястера в западной части Каспийского моря в 1964-1989 гг.
(б); эпицентры учтенных (красный цвет) и неучтенных (синий) (в). Спутниковая карта
Терского региона (г). Схема гидрогеологических аномалий, дешифрированная по
космическим снимкам. Окружность в нижнем течении Терека, штрихованная зеленым
цветом, – компенсационная область, зона субдукции, опускания (д).
7
Естественные землетрясения в Поволжье крайне эпизодичны, включая провальнокарстовые, оползневые, грозовые и метеоритные, однако волноводы, обусловленные зонами
разуплотнения Волго-Каспийской части Восточно-Европейской платформы являются
причинами
дальнодействия
Красноводских
и
Копетдагских
землетрясений,
провоцирующими и местную сейсмичность (рис.5.а,б) [16,17]. Имеются также отголоски
сейсмических событий тектонической активности Воронежского кристаллического массива
(рис.5.в) [18]. Значительная часть местных землетрясений техногенны (рис.5.в) [17,19].
Рис.5. Эпицентры сейсмических событий Нижнего и Среднего Поволжья (а) [16], с октября
1999 г. по декабрь 2002 г. [17] (б), за 2000 г. (в) [18].
Выводы:
Среди мер, направленных на повышение рыбопродуктивности Поволжья, желательны
следующие мероприятия:
1. до и после каждой ГЭС создание гидроузлов, демпфирующих суточные попуски;
2. запретить проведение взрывных работ на разломах земной коры, выходящих к Волге; в
противном случае организовать отчисление средств на рыборазводные заводы, обустройство
нерестилищ и нагульных водоемов.
Литература
1. Бердичевский Л.С. Пути сохранения высокой рыбопродуктивности Каспийского моря //
Труды ВНИРО. 1975. Т.CVIII. С.6-17.
2. Водные биологические ресурсы северных Курильских островов. Под редакцией О.Ф.
Гриценко, М. ВНИРО, 2000. 163 с.
8
3. Люшвин П.В., Зырянов В.Н., Егоров С.Н., Кухарский А.В., Полонский В.Ф., Коршенко
А.Н., Лобов А.Л. Влияние пиковых попусков с Волгоградской ГЭС на экологию СевероЗападного
Каспия.
Сб.
научных
статей
«Современные проблемы дистанционного
зондирования Земли из Космоса» // М.: ООО «Азбука-2000», 2006. С.121-129.
4. Якубов А.А. и др. Каталог зафиксированных извержений грязевых вулканов
Азербайджана (за период 1810-1974 гг.) // Баку: Ан Азербайджанской ССР, 1974. 33 с.
5. Гулиев И. С. Зональность природных газов Азербайджана и газогеохимические методы
поисков месторождений нефти и газа. Автореф. дисс. канд. геолого-мин. наук. М. 1978. 24 с.
6. Люшвин П.В. Стрессовые и комфортные условия развития рыбных популяций // Рыбное
хозяйство.2008. №6. C.42-50.
7. Люшвин П.В., Карпинский М.Г. Воздействие сейсмострессов на бентос и бентофагов //
Рыбная промышленность. 2009. №3-4. в печати.
8. Переладов М.В. Распределение в планктоне, сезонная динамика численности и оседание
мидий в Судакском заливе Черного моря. Сб. научных трудов. Биология и культивирование
моллюсков // М.:ВНИРО, 1987. С.99-108.
9. Sergeeva N.G., Gulin M.B. Meiobenthos from an active methane seepage area in the NW Black
Sea // Marine Ecology, (28), 2007. P.152-159.
10. Сырьевые ресурсы Черного моря. М.: «Пищевая промышленность», 1979. 323 с.
11
Гидрометеорология
и
гидрохимия
морей
СССР
//
Том
V,
Азовское
море,
СПБ.:Гидрометеоиздат, 1991. 237 с.
12. Желтенкова М.В. Питание и использование кормовой базы бентосоядными рыбами
Каспийского моря // Труды ЦНИОРХ. 1967. Т.1. С.122-131.
13. Саенкова А.К. Питание основных бентосоядных рыб в Северном Каспии в 1954-1957 гг,
// Труды ВНИРО. 1964. Т.LIV. С.67-80.
14. Атлас временных вариаций природных антропогенных и социальных процессов. Т.2,
Циклическая динамика в природе и обществе. М.: Научный мир, 1998. 429 с.
15.
Прикаспийский
регион.
Проблемы
социально-экономического
развития.
Аэрокосмические исследования. М.: АН СССР, Т.8. 1987. 393 с.
16. Огаджанов В.А., Чепкунас Л.С., Михайлова Р.С., Соломин С.В., Усанова А.В. О каталоге
землетрясений Сренего и Нижнего Поволжья. Землетрясения Северной Евразии в 2002 г. //
Обнинск. 2001. С.119-127.
17. Огаджанов В.А., Маслова М.Ю., Огаджанов А.В. Саратовский геодинамический полигон.
Землетрясения Северной Евразии в 1995 г. // Обнинск. 2008. С.255-264.
9
18.
Надёжка
Л.И.,
Сафронич
И.Н.,
Орлов
Р.А.,
Пивоваров
С.П.
Воронежский
кристаллический массив. Землетрясения Северной Евразии в 2000 г. // Обнинск. 2006. С.193196.
19. Чепкунас Л.С., Михайлова Р.С., Прибылова Н.Е. IV. Уточнение параметров и природы
очагов сейсмических событий. Землетрясения Северной Евразии в 2000 г. // Обнинск. 2006.
С.337-346.