Распределение организмов можно разделить по видовому многообразию и по биомассе живых организмов. Так по видовому составу бесспорно преимущество принадлежит водной части берега, т.к. её населяют множество рачков, водорослей, фитопланктона, большое разнообразие рыб (примерно 47 видов). По биомассе распределение то же не равномерное, суммарная масса всех организмов сосредоточена в воде. Это можно объяснить тем, что вода является более благоприятной средой обитания, чем земля. В ней легче набрать вес и жить с большой массой, т.к. действует сила Архимеда. Животные распределены по всей толще воды, а не на дне. На мелководье в воде, хорошо прогреваемой солнцем, обильно размножается фитопланктон, который является первым трофическим уровнем в пищевой цепи.
Правило экологической пирамиды.
Существует три вида экологических пирамид: пирамида численности, пирамида биомассы, пирамида энергии.
Подробно остановлюсь на пирамиде биомассы на примере первой пищевой цепи:
Конечный консумент (серая цапля)
Третичный консумент (жук плавунец)
Может показаться, что правило экологической пирамиды не соблюдается – масса продуцентов (водорослей) в 5 раз меньше массы зоопланктона. Но это не так. Т.к. у фитопланктона высокая продуктивность, он компенсирует потребление водорослей морскими животными. За год водоросли создают биомассу в 10 раз большую, чем та, которую создают животные. Так что закон экологической пирамиды строго соблюдается.
Влияние человека.
Территория южного берега Финского залива (ЮБФЗ) вместила в себя не только природные территории, охраняемые международной конвенцией о водно-болотных угодьях как место стоянок перелетных водоплавающих птиц, но и источники антропогенного воздействия, которые можно отнести к категории крупных в масштабах Ленинградской области и даже всего Балтийского региона. Все они появились здесь после Второй Мировой войны. Создание большинства этих промышленных и сельскохозяйственных предприятий обусловлено близостью Петербурга.
Загрязнители воздушной среды
Наиболее значительные выбросы в атмосферу на ЮБФЗ происходят в районе г. Сланцы. Они столь значительны, что заметны из космоса. На снимке со спутника дымовой шлейф от предприятий г. Сланцы (Россия) и Нарвы (Эстония) накрывает столицу Финляндии - Хельсинки. Но наиболее частые ветры в наших краях бывают западных и юго-западных направлений. В этом случае эти загрязненные воздушные потоки чаще всего двигаются от Нарвы и Сланцев к заказникам: Кургальскому, Лебяжьему, Котельскому, а так же к Санкт-Петербургу.
Ленинградская АЭС является главным источником на ЮБФЗ по выбросам в атмосферу радиоактивности. Процесс поступления радиоактивных благородных газов происходит непрерывно даже при "нормальной эксплуатации" энергоблоков. Эти выбросы не превышают действующих норм, если со станцией все в порядке. Вместе с тем, сами нормы не учитывают комплексности воздействия радиоактивности на фоне других загрязнителей.
Загрязнители почв
Наиболее значимое радиоактивное загрязнение почв ЮБФЗ произошло в результате чернобыльской катастрофы в мае 1986 года. Десятки квадратных километров ЮБФЗ оказались в зоне выпадений с плотностью около 1 Кюри на квадратный километр.
Загрязненные радионуклидами почвы стали источниками загрязнения водотоков ЮБФЗ и прибрежных вод Финского залива. Донные отложения Лужской губы в наибольшей степени оказались загрязненными за счет стоков реки Луги. Дноуглубительные работы при строительстве Усть-Лужского порта могут вызвать вторичное загрязнение вод Лужской губы.
Загрязнители вод
Самые существенные загрязнители водной среды ЮБФЗ по данным Ленкомэкологии - это производственное объединение Фосфорит (г. Кингисепп) и Сланцеперерабатывающий завод (г. Сланцы). Эти предприятия входят в семерку наиболее крупных загрязнителей вод Ленинградской области. Сбрасываемые ими сточные воды содержат значительные количества нефтепродуктов, взвешенных частиц, фенолов, тяжелых металлов, формальдегида, сероводорода и других веществ. Загрязнение прибрежных вод ЮБФЗ в пределах Невской губы в значительной мере обусловлено бытовыми и промышленными стоками в Неву и усугубляется влиянием застойных зон восточнее дамбы.
Вода загрязняется и за счет атмосферных выпадений (снег, дождь), непосредственного осаждения из загрязненной атмосферы, а также за счет стоков с полей. Загрязнение воды биогенными элементами - соединениями азота и фосфора - приводит к усилению процесса эвтрофикации залива. Видимые признаки эвтрофикации очень заметны на южном побережье, в частности, между поселками Б. Ижора и Лебяжье, а также в устьях рек и на западных оконечностях бухт. Все населенные пункты между Петродворцом и Сосновым Бором с общим населением более 60 тыс. человек не имеют очистных сооружений.
Политика создания крупных животноводческих и звероводческих хозяйств в 70-е и 80-е годы (комплексы Русско-Высоцкое, Спиринский, Лаголовская птицефабрика) привела к возникновению мощных локальных источников загрязнения рек аммонийным азотом, нитритами, нитратами. Например, в свиноводческом комплексе Спиринский содержалось до 60 000 голов свиней. Это приводило к мощнейшему загрязнению нерестовых рек Черная и Коваш, поскольку очистные сооружения свинокомплексов либо работали неэффективно, либо их не было вовсе. Если бы всех животных из этого комплекса расположили вплотную друг за другом вдоль реки, на которой он стоит, то полученная цепочка растянулась бы от ее истоков до устья. Столь мощная нагрузка превышает пределы возможностей самоочищения и поддержания качества вод этой нерестовой реки - резервного источника водоснабжения города Сосновый Бор. В результате загрязнений от свинокомплеса и стоков с полей река Коваш стала наиболее значительным антропогенным источником загрязнения соединениями азота Копорской губы.
Сюда же, в прибрежные воды, поступают и стоки биостанции - очистных сооружений восьмидесятитысячного Соснового Бора. Это наиболее мощный источник поступления в Копорскую губу другого важного элемента для производства первичной продукции водоема - фосфора.
Таким образом, в Копорской губе постоянно воспроизводится питательный "бульон" для эффективного развития планктона. То есть, создались условия для антропогенной эвтрофикации, или ускоренного "старения водоема". Этот процесс повышения продуктивности экосистемы Копорской губы существенно усиливается за счет теплового загрязнения вод от Ленинградской АЭС (ЛАЭС). Ведь вода, сбрасываемая в Копорскую губу после охлаждения турбин ЛАЭС, подогрета на 10 градусов по сравнению с забираемой морской водой.
Известно, что любая АЭС только треть атомной энергии превращает в электричество, а две трети уходят в тепловые отходы. Они-то и попадают главным образом в воду. Этот антропогенный тепловой поток от ЛАЭС в прибрежные воды Финского залива сопоставим с потоком энергии Солнца на зеркало Копорской губы в течение года. То есть, антропогенное тепловое воздействие на экосистему Копорской губы сопоставимо по мощности с естественным природным фактором! Эти тепловые шлейфы от сбросных каналов хорошо видны на инфракрасных снимках, сделанных из космоса (см. фото на рис.). Их длина может достигать десятки километров.
Известно, что повышение температуры природной воды на 10 градусов вызывает возрастание скорости роста планктона в 2 раза. В то же время летом, когда температура сбрасываемой ЛАЭС воды может достигать 34 градусов Цельсия, она становится губительной для многих гидробионтов. Кроме того, повышенная температура воды вызывает усиление отрицательного воздействия на гидробионты со стороны нефтепродуктов, тяжелых металлов и других химических загрязнителей. Особенно чувствительны к этому организмы на ранних стадиях развития.
Таким образом, загрязнение Копорской губы от трех независимых источников: река (соединения азота), очистные сооружения города (фосфор), ЛАЭС (тепло) привели к эффекту, когда последствия от этого воздействия оказались сильнее, чем простая сумма влияния каждого из этих факторов в отдельности. Этот эффект (синергизм) вызвал массовое цветение сине-зеленых водорослей и целый ряд других негативных процессов в прибрежной экосистеме.
Скорость антропогенной эвтрофикации Копорской губы в десятки раз больше, чем скорости этого процесса, наблюдаемые в природе в условиях отсутствия антропогенного пресса.
Другой фактор воздействия ЛАЭС на экосистему Копорской губы - механическое травмирование. Ежесекундный расход охлаждающей морской воды (при 100% мощности ЛАЭС) 200 м3/сек или более 6 км3/год. Это значит, что воды Копорской губы прокачиваются через охладительные системы ЛАЭС (вместе с гидробионтами) примерно 20 раз в год. В результате ежегодно на водозаборных сооружениях ЛАЭС травмируется и гибнет от 300 до 1000 тонн рыбы. В основном это молодь, более 50 видов рыб (салака, колюшка и др.).
Годовой экономический ущерб от гибели рыб оценивается приблизительно в 2 млн. долларов США.
Годовой расход морской воды через охлаждающие системы ЛАЭС в 15 раз превосходит суммарный годовой сток рек Систа, Воронка и Коваш, впадающих в Копорскую губу.
Таким образом, антропогенный фактор, формирующий течения в районе нерестилищ рыб в Копорской губе, значительно превосходит аналогичный природный фактор, который участвовал в формировании экосистемы в течение тысячелетий.
Отключение или включение энергоблоков мгновенно меняет температурный режим в районе нерестилищ и может вызывать массовую гибель рыбного потомства. Таким образом, даже "нормальная" работа ЛАЭС при выполнении действующих норм и правил вызывает серьезные последствия не только для Копорской Губы, но и всего Финского залива.
Научно-исследовательский технологический институт им. А.П. Александрова является наиболее значимым из предприятий сосновоборского ядерного комплекса загрязнителем поверхностных вод радионуклидами - продуктами коррозии. Эти загрязнения существенно меньше действующих сейчас норм.
Вместе с тем, эти нормы не учитывают комплексного воздействия множества антропогенных факторов и поэтому не отражают реальных последствий для среды обитания. При оценке суммарного антропогенного воздействия на природные объекты (где радиация лишь один из факторов), предпочтение нужно отдать экологическому подходу, а не официально действующему сейчас санитарно-гигиеническому подходу. Тогда действие предприятий атомной энергетики на окружающую среду будет рассматриваться на уровне биосферных процессов, где человек является лишь элементом системы. В этом случае будет учитываться глобальный характер загрязнения биосферы как радионуклидами, так и вредными химическими веществами.
Заключение
В настоящее время на ЮБФЗ планируется создание новых источников промышленного воздействия на среду обитания. Новые порты, объекты атомной энергетики, трубопроводы, транспортные коммуникации - это не только дополнительные источники различных загрязнителей, но и новые миграционные потоки людей, создающих дополнительную нагрузку. При проведении экологической экспертизы этих объектов оценивают, насколько велико воздействие этих объектов на природу. При этом оказывается вне рассмотрения экспертов сама способность устойчиво воспроизводить себя. Таким образом, создаются новые источники нестабильности жизнедеятельности на ЮБФЗ.
Вывода о будущем данной системы.
Исходя из вышеперечисленного можно прийти к выводу: хрупкое равновесие сообщества Южного берега Финского залива нарушено, экосистема находится в опасности уничтожения. Многие ученые бьют тревогу: А.В.Яблоков, член-корреспондент Российской Академии Наук: "Восточная часть Финского залива мелководна и регулярно замерзает. Поэтому его экосистема очень чувствительна к техногенным загрязнениям."
"Russian Conservation News", N 19, Весна 1999.
"Если все нефтепорты в Финском заливе будут развиваться так, как это сейчас планируется, то, по моим подсчетам, через 40-60 лет восточная часть Финского залива превратится в мертвую зону. Эта часть Финского залива - одно из ценнейших природных мест с точки зрения орнитологии на Северо - Западе России и Северо - Востоке Европы. Мы потеряем его."
(Видеофильм "Страсти по Заливу", Зеленый Мир, информагентство Устойчивое Развитие, 1997 г.)
Если не предпринять срочные меры на правительственном уровне, то вскоре мы потеряем эту природную область. Нашим детям останется только пустынный безжизненный берег.