Содержание к диссертации
Введение
1. Методологические основы оценки состояния и устойчивости водоемов 12
1.1. Анализ существующих подходов к оценке состояния водных объектов 14
1.2. Устойчивость системы и экологическое нормирование 28
1.3. Принципы классификации и типизации водоемов 41
1.4. История исследования водных объектов Восточной Антарктиды 44
1.5 Методологические основы оценки состояния водоемов антарктических оазисов 55
2. Изменения параметров режимов водоемов антарктических оазисов 60
2.1. Краткая физико-географическая характеристика района исследований 60
2.1.1.История исследования антарктических озер рассматриваемых оазисов 60
2.1.2.Физико-географические особенности района исследований 63
2.1.2.1. Физико-географические особенности Восточной Антарктиды 63
2.1.2.2. Физико-географические особенности оазисов Бангера, Ширмахера и Ларсеманн Хиллс 70
2.2. Создание и анализ баз данных водоемов антарктических оазисов с элементами ГИС-технологии 88
2.2.1. Основные принципы создания баз данных с элементами ГИС-технологии 88
2.2.2. Характеристика базы данных водоемов антарктических оазисов 97
3. Методика оценки состояния и устойчивости к воздействию водоемов антарктических оазисов .105
3.1. Основные подходы к определению состояния и устойчивости озер антарктических оазисов 105
3.2. Построение интегральных показателей 120
4. Апробация методики на примере озер антарктических оазисов 132
4.1. Анализ гидрологического, гидрохимического, гидробиологического режимов озер оазисов Восточной Антарктиды 132
4.1.1. Анализ элементов режимов водоемов оазиса Бангера 132
4.1.2. Анализ элементов режимов водоемов оазиса Ширмахера 155
4.1.3. Анализ элементов режимов водоемов оазиса Холмы Ларсеманн 176
4.1.4. Анализ данных измерений гидрохимического зонда на ст.Молодежная 182
4.2. Оценка влияние параметров абиотической среды на скорость первичного продуцирования органического вещества в водоемах антарктических оазисов 191
4.3. Апробация методики оценки состояния и устойчивости к воздействию на репрезентативных водоемах Антарктиды 204
Заключение 220
Список литературы 224
- Устойчивость системы и экологическое нормирование
- Физико-географические особенности Восточной Антарктиды
- Анализ элементов режимов водоемов оазиса Бангера
- Апробация методики оценки состояния и устойчивости к воздействию на репрезентативных водоемах Антарктиды
Устойчивость системы и экологическое нормирование
При рассмотрении водных геосистем и возможных изменений функциональных особенностей экосистем под воздействием тех или иных причин часто обращаются к понятию экологического нормирования. Существует ряд определений понятия экологического нормирования (ЭН).
И.И.Дедю (1990) рассматривает ЭН как нормирование любого антропогенного воздействия на экосистему, при котором известна ответная реакция экосистемы в целом или какого-либо ее «критического звена» на данное влияние. Это определение будем называть определением в узком смысле.
По А.Л.Яншину (1990) ЭН есть научно-обоснованное ограничение воздействия хозяйственной деятельности на ресурсы биосферы, обеспечивающие экологические потребности общества наряду с его социально-экономическими потребностями. Это определение будем называть определением в широком смысле. Предполагается, что экологические требования сбалансированного развития должны согласовываться с экономическими потребностями общества. Для этого необходимо нормировать воздействия.
По определению О.Ф. Садыкова (1994), экологическое нормирование специальная научно-исследовательская и нормативно-правовая деятельность по обоснованию экологических критериев качества окружающей среды и разработке основанных на этих критериях нормативов допустимых антропогенных воздействий, природоохранных норм и правил применительно ко всем основным формам хозяйственной деятельности. Автор считает, что необходимо введение предельно допустимых экологических нагрузок. Конечная эффективность экологического нормирования будет в решающей мере определяться экономической заинтересованностью природопользователей в соблюдении природоохранных норм и правил.
В концепции Т. Д. Александровой (1987,1988, 1990) под экологическим нормированием понимается система действий по научному и методическому обоснованию разработки норм и собственно разработка и утверждение конкретных норм. При этом норма (вернее, нормативы) выступает как узаконенное правило, элемент управления проектированием, средство контроля за природопользованием, форма правовой гарантии экологической безопасности. Нормы должны создаваться для выполнения трех основных целей: 1) средосбережения и средообеспечения (т.е. сохранения среды, благоприятной для всего живого); 2) ресурсосбережения и ресурсовосстановления (при этом акцент делается на биологические ресурсы); 3) сохранения генофонда и условий его существования. Под нормой понимается аксеологическая категория, одна из форм оценочных суждений (хорошо, плохо, нормально), отражающая отношения субъекта (человека, общества) и объекта (ландшафта)» (Александрова и др., 1987). По мнению Т. Д. Александровой (1987), ориентиры для нормирования -антропоэкологический и биоэкологический принцип. Следование этому принципу определяет и выбор соответствующих критериев и параметров ландшафтов. Первый из них определяет необходимость учета параметров физического, психического и социального здоровья населения, второй -продуктивности биоты, ее жизненности, отсутствия или наличия определенных видов-индикаторов (Александрова, 1996). В другой публикации (Александрова, 1988) добавляются поврежденность «критических» звеньев, ответственных за гомеостаз геосистемы, параметры биогеохимических циклов. Отмечается важность выбора «слабого звена» ландшафта, которое быстрее всего реагирует на воздействие (среди населения - это старики и дети; в экосистемах - это, например, почвенная фауна). Автор выделяет следующие этапы процедуры экологического нормирования.
1. Определение конкретной цели нормирования. Включает получение заказа, определение нормируемых нагрузок, выбор критерия нормирования -био- или антропоэкологического.
2. Выбор объектов, методов и условий эксперимента. На этом этапе должен быть выбран «путь» нормирования: сверху вниз (т. е. дифференциация общих норм в частные) либо снизу вверх (от частных норм к общим). Здесь имеется в виду пространственный аспект. Отмечается, что пробные площади должны располагаться в разных по интенсивности воздействия зонах.
3. Проведение экспериментов. На этом этапе необходимо найти связь между нагрузкой, изменениями природы и социально-экономическими последствиями. Должны быть установлены рубежи между нормальными (фоновыми), критическими (или субкритическими) и катастрофическими состояниями. Выбор рубежей должен осуществляться на основе принципа защиты «слабого звена». На региональном уровне слабым звеном является наименее устойчивая геосистема. Установленные рубежи образуют естественноисторическую основу экологических норм, т.е. станут первичными экологическими нормативами. Как отмечает автор, «публикации, посвященные обоснованию выбора рубежей, порогов и методам их выделения, практически не существуют» (Александрова, 1996).
4. Переход от естественноисторических основ норм к нормам экономически и технологически возможным.
5. Определение юридического статуса нормы.
6. Экспертиза норм.
7. Утверждение норм.
8. Составление паспорта нормы. Под ним понимается документ, включающий информацию о методах получения нормативов, их репрезентативности, ограничениях применения и авторах.
Существует три типа экологических критериев, на основании которых проводится оценка состояния экологических систем: 1) природозащитные экологические критерии для оценки сохранения целостности экосистемы, вида ее населяющего, его местообитания; 2) антропоэкологические критерии для оценки антропогенных воздействий на человека, на его популяции; 3) хозяйственные экологические критерии для оценки воздействия на хозяйственные объекты вплоть до влияния на всю систему «общество-природа» (Дмитриев, 1994). При оценке состояния экосистем необходимо учитывать все три типа критериев. Однако, в ряде работ делается упор на антропоцентричность подхода. Так, например, с точки зрения А.Ю. Опекунова (2001) экологическое нормирование — это разработка и апробация научно обоснованных критериев и норм предельно допустимого вредного воздействия на природную среду и человека, а также норм и правил природопользования на основе общих методологических подходов, комплексного изучения и анализа экологических возможностей экосистем и их отдельных компонентов. По мнению автора, объектом изучения экологического нормирования являются устойчивость природной среды и человека к вредным воздействиям, формы и последствия эксплуатации природно-ресурсного потенциала; предметом исследования - выявление безопасных пределов вредных воздействий на экосистемы и человека и рациональный комплекс природопользования. У А.Ю.Опекунова (2001) в качестве основной задачи экологического нормирования выступает разработка и обоснование научно-методической базы стандартизации в области охраны окружающей среды, а также апробация разработок на практике, после чего они могут быть стандартизированы (Опекунов, 2001).
Однако экологическое нормирование, основано не на оценке природопользователями качества наземных и водных природных объектов, а на оценке внутренних свойств и возможностей экосистем сохранять свое состояние или утрачивать его при внешнем воздействии на них. Основную цель экологического нормирования должно составлять прогнозирование реакции экосистемы на различные виды антропогенных нагрузок. Методы нормирования зависят от объекта исследований и поставленной задачи. Помимо оценок антропогенных воздействий на природную среду следует научиться предсказывать реакцию системы на воздействие данных нагрузок (Дмитриев, 1994).
Физико-географические особенности Восточной Антарктиды
Географическое положение и орография. Восточная Антарктида на побережье ограничена меридианами 10 и 110 в.д., от оазиса Ширмахера на западе до оазиса Грирсона на востоке. Ее протяженность по побережью составляет около 6,5 тыс. км. Простота орографии предопределена покровным оледенением материка, где коренной рельеф скрыт под толщей льда. Лишь в отдельных местах сильно расчлененное горное основание материка выходит на дневную поверхность в виде горных хребтов, массивов и нунатаков. В орографическом отношении все побережье делится на три области: пологонаклонные равнины ледникового склона, равнины шельфовых ледников, выходы коренного рельефа.
На протяжении 3,5 тыс. км склон антарктического ледникового щита непосредственно граничит с морем, оканчиваясь высокими обрывами. Ширина склона (180-600 км) во многом зависит от коренного рельефа. Наибольшую ширину склон имеет в местах, где подледные горы невысоки и позволяют льду из внутренних районов материка свободно двигаться к побережью. В районах, где горы препятствуют движению внутриматерикового льда, ледниковый склон наиболее узок. Близкое залегание коренного подледного ложа создает неровную поверхность ледникового склона, причем образуются гигантские ледяные уступы и неровности (Симонов, 1971).
Значительные площади побережья заняты ровными пространствами шельфовых ледников. Общая площадь их в рассматриваемом районе около 200 тыс. км2. Шельфовые ледники имеют однообразный спокойный рельеф при средней высоте около 30 м и средней ширине около 200 м. Шельфовые ледники представляют собой плиты, толщина которых постепенно уменьшается от 200-1300 м у материкового до 50-400 м у морского края. Среди шельфовых ледников встречаются многочисленные ледниковые купола, абсолютная высота которых может достигать 300-400 м и более.
Выходы коренных пород в прибрежной части антарктического ледникового покрова представлены горными хребтами или целыми горными странами, отдельными нунатаками, а также скалистыми мелкосопочниками. Больше всего гор встречается в западной части исследуемого района. В центральной части Земли Королевы Мод сплошной горный пояс простирается более чем на 600 км и отстоит от побережья на 100-250 км. Ширина этого пояса составляет 50-80 км. Горам свойственна складчато-глыбовая структура с определенной разобщенностью массивов. Абсолютные высоты гор колеблются в пределах 2500-3300 м.
К востоку от 16 в.д. и до 70 в.д. выходы коренных пород представлены группами гор или отдельными хребтами (горы Русские, Сер Роннане, Бельжика, Ямато, Скотта, Тьюла, Нейпир, Принс-Чарльз), отстоящими друг от друга на сотни километров. Абсолютная высота гор от 1000 до 3600 м.
Восточнее 70 в.д. на поверхность выходят только редкие нунатаки (горы: Браун, Страткона, Амундсена), высота которых не более 2000 м, а также наиболее обширные участки скалистых мелкосопочников.
Коренной рельеф в различных частях столь обширной территории в зависимости от воздействия определенных объектов денудации разделяется на два типа: альпинотипный и пологовершинный. Альпинотипный рельеф характерен для тех гор или их частей, которые не были закрыты ледниковым покровом, и где, следовательно, процессы физического выветривания их сильно разрушили. Такие хребты и массивы приобрели зубчатый вид с многочисленными острыми пиками. Пологовершинный рельеф создан ледниковой экзарацией и особенно характерен для скалистых мелкосопочников, расположенных у подножия ледникового склона и составляющих особый тип антарктических оазисов.
Геологическое строение и палеогеография. Восточная Антарктида по своему геологическому строению имеет много общих черт с платформами Австралии, Южной Америки, Африки, Индии. Восточно-Антарктическая платформа имеет трехъярусное строение. Большая ее часть, охватывающая Землю Королевы Мод, Землю Эндерби, Землю Королевы Мэри и Землю Уилкса, сложена породами дорифейского кристаллического фундамента, образующими ее нижний структурный ярус. Кристаллический фундамент платформы имеет мощность около 20 км. Он сложен комплексом гнейсов и кристаллических сланцев, среди которых встречаются породы чарнокитовой формации. Абсолютный возраст фундамента, по данным определений аргоновым методом, 1500-420 млн. лет. Такой широкий диапазон колебаний возраста пород характерен для фундамента антарктической платформы и, по-видимому, связан с неоднократным его омоложением.
На основе палинологических исследований и определения абсолютного возраста пород осадочно-вулканогенной формации западной части Земли Королевы Мод ученые считают, что указанные осадочные породы имеют позднепротерозойский-раннепалеозойский возраст (590-515 млн. лет), так же как и осадочно-вулканогенная толща района ледника Денмена, являющаяся возрастным и структурным ее аналогом. В период нижнего и среднего палеозоя кристаллический фундамент и складчатая толща слабо метаморфизированных пород на его окраинах подверглись многочисленным разломам, по которым проходили глыбовые смещения.
Рельеф оазисов представлен типичными скалистыми мелкосопочниками. Среди эндогенных процессов, влияющих на формирование рельефа оазисов, важное значение имеют образованные сети разломов. Структурно-тектонические разломы определяют облик всего побережья Восточной Антарктиды, и антарктических оазисов особенно. Приуроченность долин (и озер) к зонам разломов характерна для всех оазисов, что подтверждается очертаниями озер и большой их глубиной. К эндогенным факторам, повлиявшим на рельеф оазисов, необходимо также отнести и образование морских террас. Хорошо развита нижняя 2-метровая морская терраса. Всего их может насчитываться до семи (высотой от 2 до 120 м). Эндогенные процессы определяют и главные направления действия экзогенных процессов.
Среди ледниковых форм рельефа широко развиты экзарационные формы, такие как троги, кары, террасовидные уступы, полированные скалы. На территориях оазисов широко распространены аккумулятивные формы рельефа - покровные и конечные морены, образованные деятельностью антарктического ледника. Большое значение на рельефообразование оказывают процессы физического (особенно морозного) и химического выветривания.
Климат. Исходя из специфических физико-географических условий Антарктического материка, расположенного в высоких широтах южного полушария, а также своеобразия атмосферной циркуляции и солнечной радиации, в Антарктиде выделены три основные климатические зоны (Симонов, 1971):
1. Внутриматериковая высокогорная климатическая зона, занимающая центральную часть антарктического плато и ограниченная изогипсами 2800 - 3000 м над уровнем моря.
2. Климатическая зона ледникового склона, опоясывающая Антарктический материк полосой в 500 - 600 км ширины. Внешняя граница этой зоны совпадает с изогипсами 300 - 500 м над уровнем моря.
3. Прибрежная климатическая зона, окаймляющая Антарктический материк сравнительно узкой полосой и включающая край ледникового покрова с выводными и шельфовыми ледниками, морской припай, прибрежные острова и свободные от льда прибрежные участки антарктической суши.
Для побережья Восточной Антарктиды характерно незаходящее солнце летом и полярная ночь зимой, когда солнце совсем не поднимается над горизонтом. На широте станции Новолазаревской (70 46 ю.ш.) полярная ночь продолжается с 16 мая по 28 июля, а полярный день длится с 18 ноября по 25 января. Полярный день на станции Молодежной (67 40 ю.ш.) продолжается в течении одного месяца - с 6 декабря по 9 января, полярная же ночь длится с 4 июня по 10 июля.
Радиационный режим. Прямая солнечная радиация в прибрежной зоне Антарктиды, как и на всем материке, характеризуется значительной интенсивностью. Это объясняется не только исключительной прозрачностью атмосферы и ее малой запыленностью в высоких широтах, но и астрономическими причинами. Увеличение интенсивности прямой солнечной радиации на 7 % в летний период (декабрь-январь), по сравнению с теми же широтами в Арктике, обусловлено положением Земли в это время года в перигелии, когда Земля находится на 5 млн. км ближе к Солнцу, чем в афелии (Симонов, 1971).
Анализ элементов режимов водоемов оазиса Бангера
Водоемы оазиса Бангера весьма разнообразны и контрастны. Но, тем не менее, можно проследить некоторые закономерности их гидрологического, гидрохимического и гидробиологического режимов.
В данном подразделе дается оценка современного состояния водоемов оазиса Бангера по трем группам параметров и четырем типам состояний.
В первую группу включено девять основных параметров, характеризующих морфометрию, физико- географические условия и гидрологический режим водоемов, в том числе: морфометрические (площадь поверхности, глубина); температурный режим (среднесуточная температура поверхности воды за летний период); ледовый режим (продолжительность ледостава в месяцах); основные типы питания: атмосферное, снежниковое, ледниковое, инфильтрационное (или грунтовое), а также характер водоема: бессточный, сточный, проточный, наличие сильной инфильтрации вниз по склонам, прилегающим к озерным котловинам.
Безусловно, что основным показателем, влияющим на все остальные, в том числе на гидрохимические и гидробиологические параметры водоемов является тип питания, который определяет и размеры озер, степень их проточности, а значит и наличие температурной стратификации, минерализацию и др.
Анализ элементов гидрологического режима водоемов оазиса Бангера. В основе типизации лежит, прежде всего, разнообразие водоемов по гидрологическому режиму, обусловленному морфометрией озер. Основными параметрами являются: площадь водной поверхности и максимальная глубина, позволяющие судить об объеме водоема (необходимо отметить, что измерения объемов производились лишь для некоторых крупных водоемов).
Генезис и морфометрия водоемов. Разломы земной коры и экзорационно-эрозионное действие ледника и талых ледниковых вод наложило отпечаток на основные черты морфометрии водоемов. Озера, расположенные в котловинах тектонического происхождения, отличаются большой площадью поверхности и значительными глубинами. Ярким тому примером может быть озеро Фигурное (площадь поверхности- 14,3 км и максимальная глубина- 146 м) и оз.Долгое (площадь поверхности- 1,1 км , наибольшая глубина- 40 м).
Эрозионно-тектонические котловины предопределяют не очень большие размеры озер с площадью водной поверхности от 0,2 до 0,8 км и глубиной до 50 м. К ним относятся приледниковые озера, а также водоемы, находящиеся в эрозионных долинах древних и молодых, выработанных по типу маргинальных каналов, которые пересекают линейные формы рельефа, возникшие по разломам земной коры.
Самыми мелкими являются озера, расположенные в эрозионных котловинах. Надо отметить что учитывались водоемы с площадью поверхности не менее 75 м2, т.е. с диаметром не меньше 10 м, причем появляющиеся ежегодно в летний период (зимой большинство водоемов оазиса промерзает до дна). Глубина таких озер, как правило, не превышает 5 м.
Таким образом, при сравнении озер с котловинами, переходящими от эрозионных к тектоническим, заметно увеличение их объемов. Значения площади поверхности и глубины озер, введенные для типизации, приводятся в табл.6.
Температурный и ледовый режимы. В связи с суровостью климата не все водоемы оазиса Бангера успевают за летний период вскрыться ото льда. Так, например, эпишельфовые водоемы (зал.Транскрипции, оз.Полянского, оз.Белых Дымов и др.) и многие приледниковые озера круглый год покрыты льдом. Некоторые акватории оз.Фигурного также за летний период не успевают освободиться ото льда. Мелкие и средние озера, как правило, полностью вскрываются. Квалиметрические шкалы параметров режимов разрабатывались для периода отсутствия ледового покрова на озере в месяцах (см. табл. 5). Но условно можно разделить все водоемы на невскрывающиеся и вскрывающиеся ото льда.
Наибольший интерес для рассмотрения динамики температурного режима представляют последние. Ранней весной все водоемы имеют ярко или слабо выраженную обратную стратификацию. Довольно часто, особенно в крупных озерах, наблюдается гомотермия. На рис.6 показано распределение температуры воды в оз. Фигурном за летний период 1987— 1988 гг. Температура воды практически не поднимается выше температуры максимальной плотности воды (4С).
Для небольших озер характерна смена обратной стратификации на мезотермию в начале марта, а к концу того же месяца -на дихотермию. Осенью происходит обратный процесс. Рассмотрим температурный режим оз.Полэст (рис.6). В январе заметно поднятие теплых слоев воды на поверхность (образуется дихотермия); в феврале происходит опускание плотных слоев на дно (наличие мезотермии); к концу марта устанавливается обратная стратификация. Озеро Полэст характеризуется также хорошей прогреваемостью в летний период (поверхностная температура воды оз. Полэст достигает +20С) и переохлаждение воды зимой (до -3,9С), так как озеро имеет небольшую глубину 6 м и высокую соленость.
Температура поверхностных слоев воды в озерах выбрана в качестве репрезентативного параметра характеристики температурного режима водоемов.
Заметно также, что крупным водоемам соответствуют низкие температуры воды, а мелким- высокие, т.е. температура поверхности воды и размеры озера находятся в обратной зависимости (см. табл.6).
Типы питания. Для оазиса Бангера, как и для других антарктических оазисов, характерно преобладание снежникового и ледникового типов питания в связи с тем, что оазис окружен ледниками и на всей территории находится множество снежников. И первые и вторые в летний период интенсивно стаивают, что является мощным источником питания озер. Встречается также атмосферное и инфильтрационное (грунтовое) питание. Надо отметить, что самое распространенное из приведенных четырех типов питания - снежниковое. Однако изменение объема воды в озерах зависит не только от наличия снежников на водосборе, но и от экспозиции склона, на котором лежит снежник, климатических условий, а также размера озерных ванн (котловин).
Апробация методики оценки состояния и устойчивости к воздействию на репрезентативных водоемах Антарктиды
Методика многокритериальной оценки состояния и устойчивости к воздействию Антарктических озер по величине сводных показателей апробирована на ряде водоемов восточно-антарктических оазисов. В качестве репрезентативных озер выбрано тринадцать водоемов оазисов Бангера, Ширмахер, Ларсеманн Хиллс и Сухие Долины. Несмотря на то, что при построении квалиметрических шкал состояний и устойчивости не использовались значения параметров озер оазиса Сухие Долины большинство водоемов этого оазиса попадают по своим характеристикам в диапазон изменения параметров озер использованных для построения сводных показателей. Характеристики этих водоемов представлены в табл.22, 23.
В оазисе Бангера выбрано четыре озера: оз.Восточное, оз.Полэст, оз. Далекое и оз. Долгое. Озеро Восточное расположено на высоте 28 м над уровнем моря, проточное, имеет площадь водной поверхности порядка 0,04 км2 и глубину 4м. Летом вскрывается, и средняя поверхностная температура воды составляет 1,75С, питается, в основном, снежниковыми и грунтовыми водами. Солоноватое и слабощелочное, из анионов преобладает Na, из катионов- хлор (данные по химическому составу приняты как для оз.Круглого, расположенного рядом и имеющего сходные с оз.Восточным черты режимов). Воды озера содержат значительное количество фосфатов, меньше - нитратов, насыщенность кислородом- больше 100%.
Одно из самых интересных для изучения- оз.Полэст. Располагается в замкнутой котловине, бессточное, хорошо прогреваемое, соленое (минерализация на поверхности до 40 г/л, ко дну она значительно повышается), слабощелочное, хлоридно-натриевого типа, богато биогенами, самое продуктивное из исследованных озер оазиса Бангера.
Озеро Далекое интересно тем, что примыкает непосредственно к леднику, талые воды которого являются основным источником питания этого озера. Маломинерализовано, гидрокарбонатно-магниевое, содержащее незначительное биогенных элементов. Для расчетов ИПУ значения интенсивности фото- и хемосинтеза использованы для оз. Ольга, имеющего сходные с оз.Далеким размеры и другие признаки.
В качестве четвертого репрезентативного водоема выбрано второе по величине (после оз.Фигурного) в оазисе озеро Долгое. Озеро Фигурное явилось бы лучшим вариантом расчетов, но для этого необходимы дополнительные сведения, тем более оно само по себе разнородно, что усложняет задачу. В дальнейшем планируется оценка состояния и устойчивости разных частей этого уникального водоема. Оз.Долгое с площадью поверхности 1,1 км имеет в основном атмосферное питание, малую минерализацию, содержит небольшое количество биогенов, по сравнению с предыдущими озерами недостаточно насыщено кислородом. Значения интенсивности фото- и хемосинтеза приняты как для оз.Фигурного.
Из озер оазиса Ширмахера в качестве репрезентативных выбраны оз.Станционное, оз. Глубокое, оз. Верхнее, оз. Розовое. Наиболее крупное из них - оз. Глубокое, имеющее глубину более 36 м. Это пресное слабощелочное озеро, из катионов преобладает натрий. Озеро Глубокое подвергается антропогенному влиянию, что заметно по содержанию биогенов: нитратов - 0,06 MrN/л, аммония - 0,7 MTN/Л, фосфатов - 0,2 мгР/л и высоким значениям валовой продукции фитопланктона в отдельные периоды года. Водоемом, на которое оказывается максимальная антропогенная нагрузка в оазисе Ширмахера является оз. Станционное (содержание фосфатов - 0,764 мгР/л, аммония - 0,56 MrN/л). Однако озеро является сточным, его воды поступают в оз. Глубокое, повышенное содержание биогенных элементов в котором, скорее всего, этим и объясняется. Оз. Верхнее - небольшое, проточное, с максимальной глубиной 9 м. В озере небольшое содержание фосфатов, аммония и растворенного кислорода. Самое маленькое и мелкое (глубина 0,5 м) из рассматриваемых водоемов оазиса озеро Розовое. Озеро слабощелочное. Значения растворенного кислорода принято как для оз. Диатомового, в котором содержание растворенного кислорода составляет 120 % насыщения.
Значения температуры воды и биогенов взяты для схожего по характеру оз. Западного, которое хорошо прогревается в летний период, биогенов в озере не много.
Для оазиса Холмы Ларсеманн в качестве репрезентативных выбраны оз.Степпет, оз. Нелла и оз.Прогресс. Озеро Нелла - самый крупный по площади водоем в оазисе Холмы Ларсеманн, а оз. Прогресс - самый глубокий; оз. Степпет взят в качестве репрезентативного среди небольших, хорошо прогреваемых водоемов оазиса. Все три озера пресные и имеют слабокислую реакцию среды. Содержание растворенного кислорода в озерах невелико - от 12 до 30 % насыщения.
Озера оазиса Сухие Долины использованы в качестве репрезентативных, потому что являются неординарными водоемами. На территории Сухих Долин (район Мак-Мердо), характеризующейся среднегодовой температурой воздуха -20 С, располагаются сильно минерализованные озера. Например, озеро Don Juan Pond, имеющее соленость более 390 г/кг, не замерзает в течение года (Phisical and Biogeochemical Processes in Antarctic Lakes, 1993). Для построения сводных показателей состояний и устойчивости были использованы параметры озер Vanda и Joyce. Озеро Vanda длиной 5,6 км, шириной 1,5 км и глубиной около 69 м в течение всего года покрыто льдом толщиной 4 м. Из-за того, что в теплый период в озеро поступают талые воды с ледника, озеро имеет два слоя: верхний (до 54 м) — пресный, нижний - соленый. Озеро Vanda имеет ярко выраженную температурную стратификацию. В поверхностных - подледных слоях температура воды близка к 0С, к дну температура воды повышается до 25С. С гидробиологической точки зрения озеро может быть охарактеризовано как одно из самых чистых в мире ультрапресных водоемов. Величина фотосинтеза в озере изменяется от 0,130 мгС/м сут на глубине 3,25 м до 0,460 мгС/м сут на глубине 50 м. Надо отметить, что после глубины 50 м (граница пресных и соленых вод) происходит увеличение концентраций ионов, содержания микроэлеменов и биогенных элементов, уменьшение рН и растворенного кислорода.
Озеро Joyce менее минерализовано, чем озеро Vanda. Максимальная глубина озера 30,4 м, соленость - 4 г/л, значительно меньшие по сравнению с оз. Vanda концентрациями биогенных элементов.
Результаты расчетов сводных гидрологического (СПГЛС), гидрохимического (СПГХС), гидробиологического (СПГБС) показателей и интегрального показателя устойчивости (ИЛУ) выбранных репрезентативных озер приведены в табл. 24, 25.
Похожие диссертации на Современное состояние и устойчивость к воздействию внутренних водоемов Антарктиды
