Procesy eutrofizacji w wodach Bałtyku

Eutrofizacja jest procesem bardzo niekorzystnym, zachodzącym w wyniku nadmiernej ilości zanieczyszczeń komunalnych i przemysłowych wprowadzanych do morza. Wiąże się to ze wzrostem ilości materii organicznej w wodach morskich, i co za tym idzie - zwiększonym udziałem niektórych pierwiastków - azotu, fosforu, sodu i potasu. Pierwiastki te są potrzebne do życia glonów, a ich nadmiar powoduje znaczny rozwój tych roślin i tzw. "zakwitanie wody". Jest to zjawisko bardzo niekorzystne, ze względu na zaburzenie stosunków chemicznych w morzu, zmianę właściwości fizycznych i chemicznych wód, takich jak zmiana barwy wody, zwiększone mętnienie, zaburzenie równowagi w ilości naturalnych pierwiastków występujących w wodach morskich, zmiany w stężeniach tlenu i wahania pH. Taka sytuacja bardzo zagraża zwierzętom morskim, ponieważ w warstwach przydennych tworzą się pustynie tlenowe (czyli miejsca, gdzie brakuje tlenu, co uniemożliwia zwierzętom oddychanie).

W zamian za to zaczynają rozwijać się organizmy beztlenowe (saprobionty). Ich obecność związana jest z zamulaniem dna morskiego, a w konsekwencji z wypłacaniem obszarów przybrzeżnych.

Procesy eutrofizacji są skutkiem nie tylko oddziaływania człowieka (wtedy są niekorzystne), ale również naturalnych zjawisk, związanych ze wzrostem materii organicznej.

Morze Bałtyckie jest szczególnie zagrożone eutrofizacją, z kilku powodów. Po pierwsze aż 17% obszaru Europy znajduje się w obrębie jego zlewiska. Są to tereny bardzo intensywnie zagospodarowane, zamieszkane przez 150 milionów osób. Zanieczyszczenia z zakładów przemysłowych oraz komunalne trafiają do wielkich europejskich rzek (Newa, Wisła, Kemi, Niemen, Odra i inne), a wraz z ich wodami - do morza. Na skutek słabego połączenia z Oceanem Atlantyckim, wody Bałtyku podlegają bardzo powolnej wymianie, co potęguje jeszcze zanieczyszczenie. Wody przybrzeżne płycieją i zarastają, przez co uniemożliwiają prawidłowe funkcjonowanie zwierząt morskich, a w konsekwencji prowadzi to do ich stopniowego wymierania. Zmniejsza to możliwości korzystania z, jeszcze niedawno uważanych za niewyczerpalne zasobów morskich, będących perspektywicznym źródłem żywności dla całego świata. Już dziś na wielu obszarach podwodnych brakuje zwierząt.

Wzrost ilości dostarczanych ścieków powoduje natomiast zwiększoną produkcję fitoplanktonu, powodując zakwitanie wód. Po pewnym czasie glonu obumierają, a ich rozkładem zajmują się bakterie, wykorzystujące tlen, potrzebny do życia innym organizmom. Na skutek nieprzystosowania ich do takiego środowiska, zwierzęta stopniowo wymierają.

Braki tlenu są spowodowane również procesami naturalnymi - tego typu obszary, pozbawione tlenu występują np. w okolicach Gotlandii. Procesy zanikania tlenu następują tam w wyniku zacieniania, ze względu na obecność podwodnych masywów. Zjawisko to kumuluje się jeszcze na skutek wcześniej wymienionych sztucznych dopływów substancji organicznej. Pustynie tlenowe wytworzyły się na przykład w Zatoce Niemieckiej w latach osiemdziesiątych. Następowało to zazwyczaj latem, dopiero z początkiem jesieni ustępowało, ze względu na sztormy powodujące wymianę wód między różnymi obszarami. Na skutek dopływu do Bałtyku wraz z rzekami ścieków, w morzu znalazły się bardzo niebezpieczne pierwiastki - kadm, rtęć, ołów. Połykane przez morskie organizmy, znalazły się w zwierzętach znajdujących się na końcu łańcucha pokarmowego. Jest to więc bardzo szkodliwe dla ludzi, jeśli zjedzą takie skażone ryby.

Oprócz metali ciężkich, innym poważnym problemem jest ropa naftowa, która bardzo często jest wylewana do morza przez kapitanów statków.

Do pogorszenia się środowiska morskiego przyczyniają się najbardziej: przemysł paliwowo - energetyczny, metalurgiczny, chemiczny. Do swojej produkcji bowiem pobierają one bardzo dużo wody, która, już zanieczyszczona, wraca później do rzek. Niewiele z tego zostaje oczyszczone, a większość podlega tylko oczyszczaniu mechanicznemu, które jest niezbyt skuteczne i tak naprawdę powinno być jedynie wstępnym procesem oczyszczania wody, przygotowującym do kolejnych działań. Do rzek trafiają również sole mineralne, które powodują, że wiele dolnych odcinków rzek ma zasolenie podobne do Bałtyku. Poprzez wody powierzchniowe i podziemne dostają się do morza także tlenki siarki, przyczyniające się wcześniej do zanieczyszczenia gleb. Szacuje się, że bardzo duży udział w ogóle dostarczanych ścieków do Bałtyku mają polskie rzeki. Np. Polska dostarcza do Morza Bałtyckiego około 22% całości dostaw BZT, 38% dostaw azotu i 36% dostaw fosforu.

Ze względu na małą powierzchnię i głębokość, a także ograniczoną wymianę wód z oceanem, Bałtyk ma bardzo małą zdolność do samooczyszczania. Procesy eutrofizacji są jeszcze potęgowane, na skutek niewielkiego zasolenia oraz uwarstwienia. W Bałtyku warstwa powierzchniowa od dennej oddzielona jest haloklinem czyli pośrednią warstwą. Jej obecność utrudnia mieszanie się wód pomiędzy warstwami, przez co głębiej położone warstwy są bardzo słabo natlenione. Niektóre z nich narażone są na całkowity i długotrwały brak tlenu. Na takich obszarach w skutek działania bakterii tworzy się niebezpieczny siarkowodór. Raz na kilka lat, na skutek silnych sztormów, wody Bałtyku łatwiej mogą się mieszać z wodami oceanicznymi, poprzez cieśninę Kattegat.

Na skutek ciągłego dopływu zanieczyszczeń i niewielką możliwość mieszania się wód z oceanem, zanieczyszczenie Bałtyku ciągle wzrasta. Na szczęście przyroda ma duże możliwości samooczyszczania się. Wykorzystuje się do tego proces hydrodynamiczny, związany z ruchami wód morskich i wymianą wód z oceanem (co jest dość utrudnione), oraz procesy biologiczny i fizykochemiczny, które są przeprowadzane przy pomocy organizmów żywych, takich jak ryby, ptaki, bakterie, grzyby. Dzięki dużej i ciągłej dostawie tlenu i wyższej temperaturze procesy te mogą zostać przyspieszone. Procesy eutrofizacji są wtedy ograniczone jednak nie zanikają całkowicie. Jednak dzięki nim życie morskich organizmów może nadal się rozwijać. Procesy samooczyszczania są zakłócane, gdy ścieków jest za dużo i przyroda nie może sobie poradzić lub gdy dostaną się do morza substancje trujące. Katastrofalne w skutkach są wycieki ropy naftowej do morza czy awarie statków.

W wyniku intensywnego zanieczyszczania i postępujących procesów eutrofizacji, wody Morza Bałtyckiego są bardzo ubogie pod względem różnorodności organizmów. Z flory występują tu głównie glony, najwięcej zielenic a także brunatnic.

Wśród zwierząt występują zarówno gatunki słonowodne jak i słodkowodne, co spowodowane jest bardzo niewielkim zasoleniem Morza. Gatunków morskich ubywa i następuje ich skarlenie. Ssakami tu żyjącymi są foki szare i morświny, z ryb występują tu: dorsz, śledź, płastugi (stornia, gładzica, zimnica), szprot, makrela, łosoś, bielona, głowacze, węgorz. Wśród bezkręgowców wiele jest gatunków małż, skorupiaków i wieloszczetów.

W związku z wymieraniem wielu gatunków ryb, zmniejszają się połowy, a co za tym idzie - spadają zyski rybaków. Jednak nie tylko straty pieniężne wiążą się ze zwiększeniem procesów eutrofizacji - mogą one spowodować całkowity zakaz kąpieli w Bałtyku, ze względu na zagrożenie niebezpiecznymi chorobami.

Poprzez omowy międzynarodowe próbuje się powstrzymywać dalszy rozwój procesów eutrofizacji, zanieczyszczania i co za tym idzie- wymierania licznych gatunków ryb. Ochrona taka trwa już od XIX wieku. W 1889 Dania i Szwecja podpisały porozumienie w sprawie uregulowania rybołówstwa w pasie wód przybrzeżnych. W kolejnych latach podpisywano następne porozumienia, miedzy innymi dotyczące ochrony poszczególnych gatunków. Wszystkie jednak te postanowienia dotyczyły tylko części wód, nie było porozumienia całościowego ,które obejmowałoby wszystkie kraje nadbałtyckie.

Pewien przełom nastąpił w 1973 roku, kiedy to w Gdańsku odbyła się konferencja państw nadbałtyckich. Podpisano wtedy Konwencję o rybołówstwie i ochronie żywych zasobów Morza Bałtyckiego. Obejmuje ona swym zasięgiem wody Bałtyku za wyjątkiem wód wewnętrznych. W niedalekiej przyszłości zaczęto podpisywać kolejne porozumienia w tej kwestii - Konwencję o Ochronie Środowiska Morza Bałtyckiego. Istotną kwestią w niej poruszaną jest zapobieganie zanieczyszczeniu wód Bałtyku niebezpiecznymi substancjami, nie tylko ropą naftową, jak było do tej pory. Według postanowień każdorazowe wprowadzenie niebezpiecznych substancji do morza musi się odbyć za zgodą władz krajowych, które jednak będą musiały działać według ściśle określonych wcześniej kryteriów. Państwa, które podpisały tą konwencję muszą oczyszczać ścieki komunalne i przemysłowe, aby możliwe było ich bezpieczne wprowadzanie do morza. Nie mogą one także powodować zagrożeń epidemiologicznych.

Bardzo ważnym momentem dla ochrony wód Bałtyku było podpisanie umowy helsińskiej w 1992 roku. Utworzono wtedy Bałtycki System Obszarów Chronionych, podzielony na 62 regiony. Postanowiono rozszerzyć obszar nadbałtyckich obszarów chronionych o wody przybrzeżne, tworzeniu podwodnych rezerwatów, wprowadzenie ochrony pasa brzegowego, objęcie ochroną gatunkową najbardziej zagrożonych gatunków, np. łososia dzikiego, morświna, a także zagrożonych siedlisk.