Экологические последствия нарушения стратификации моря

Актуальность проблемы. Водная толща морских водоемов, как правило, неоднородна и состоит из отдельных водных масс, различающихся по температуре, солености и другим физическим и химическим характеристикам. Несмотря на то, что водные массы находятся в постоянном движении, их основные свойства и пространственное положение существенно не меняются (Добровольский, 1961; Беклемишев, 1969). В совокупности водные массы подавляющего большинства морских водоемов образуют устойчивую гидрологическую структуру. Это связано с тем, что горизонтальные и вертикальные (апвеллинги, даунвеллинги) течения воды в каждом морском водоеме, включая Мировой океан в целом, вместе представляют собой системы крупномасштабных циркуляции, объемы вод которых в той или иной степени обособлены друг от друга.

Длительность существования основных масс довольно велика" так как обусловлена такими слабо изменяющимися факторами, как система постоянных атмосферных потоков, вращение Земли, размеры и общая конфигурация берегов океанов и морей. О геологически длительной неизменности общего характера общеокеанической циркуляции свидетельствует ряд палеонтологических данных (МсОо^гап, 1974). Вследствие этого эволюционное развитие морских экосистем в значительной мере обусловлено именно структурой водных масс. Любые изменения сложившейся гидрологической структуры морских водоемов неминуемо вызывают серьезнейшие экологические последствия. А поскольку характер океанической циркуляции существеннейшим образом влияет на климат в большинстве регионов планеты, то любые сколько-нибудь значительные изменения в структуре водных масс оказывают ощутимое воздействие также и на наземные экосистемы. Кроме того, гидрологическая структура морских бассейнов является одним из факторов, определяющих характер биогеохимических процессов. В частности, это в полной мере относится к циклу углерода, от соотношения запасов которого, в атмосфере, гидросфере и осадочных породах, зависит глобальный климат планеты (Буды-ко, 1984; Бах и др., 1987; Будыко, Израэль, 1987). Таким образом, достаточно значительное нарушение гидрологической структуры морских бассейнов может оказаться событием, последствия которого окажут воздействие на состояние биосферы в целом.

На большинстве участков акватории морей и океанов водные массы располагаются в несколько слоев. На протяжении всего нескольких сотен или тысяч метров в вертикальном направлении обычно существует несколько обособленных слоев воды, каждый из которых обладает специфическим комплексом абиотических и биотических условий. Очевидно, что вероятность нарушения вертикальной структуры водоемов значительно выше, чем другие виды нарушений гидрологической структуры и, в связи с этим, подобные события происходят значительно чаще. Нарушегош вертикальной структуры морских вод могут быть обусловлены как естественными причинами (например, сейсмическими явлениями), так и различными видами человеческой деятельности.

Главным отличием современного характера эксплуатации водных ресурсов от предшествующих эпох является то, что раньше человек использовал только прибрежные мелководные части водоемов, а в настоящее время в сферу технологической деятельности постепенно втягивается весь объем Мирового океана. Одним из наиболее вероятных последствий нового этапа в освоении гидросферы, по-видимому, будут являться многочисленные нарушения пространственной структуры слагающих ее водных масс. Но, несмотря на всю очевидность этого факта, данная проблема в настоящее время исследована явно недостаточно. Основное внимание специалистов при оценке состояния гидросферы уделяется различным видам загрязнения водной среды (Израэль, 1984; Израэль, Цыбань, 1989; Бедрицкий и др, 1995). Имеющиеся в современной океанологической литературе сведения, касающиеся экологических процессов, происходящих при нарушениях гидрологической структуры морских водоемов, носят разрозненный характер и в сущности ограничиваются случайными единичными наблюдениями, которые свидетельствуют лишь о некоторых отдельных, часто второстепенных, сторонах этих явлений и не могут служить материалом дня достаточно адекватной оценки их возможных последствий. По-видимому, такая односторонность в понимании проблемы обусловлена прежде всего новизной этого вида воздействия. Если с наглядными результатами загрязнения окружающей среды человечество столкнулось еще во времена древних цивилизаций, то виды деятельности, способные существенно нарушить гидрологическую структуру крупных водоемов появились только во второй половине XX века. Это обусловило возникновение нового, не имеющего ранее аналогов вида взаимодействий в системе отношений человек-биосфера.

Исследование экологических последствий нарушения стратификации морских водоемов представляет интерес не только для решения современных проблем. Некоторые геологические и палеонтологические материалы позволяют предположить, что крупномасштабные нарушения вертикальной структуры океана происходили и в предшествующие эпохи. Существует мнение, что такие события приводили к изменению глобального климата (Малиновский, 1993). Возможно, что различные последствия крупных нарушений стратификации океана являлись одной из причин некоторых массовых вымираний морской биоты, наблюдавшихся в истории биосферы. Однако для интерпретации палеонтологических материалов явно недостает необходимых данных, которые в значительной мере могли бы быть получены при изучении этих явлений на современном этапе. В свою очередь анализ событий и явлений, наблюдавшихся во время крупных катастрофических нарушений структуры океанов прошлого, может представлять значительную ценность для прогноза последствий возможного развития некоторых тенденций при современном характере эксплуатации морских ресурсов.

Цель и задачи исследования

Целью работы является исследование экологических последствий нарушения стратификации морских вод. В связи с этим поставлены следующие конкретные задачи:

— изучить характер воздействия нарушения вертикальной структуры моря на различных представителей основных групп водной биоты;

— исследовать изменения, возникающие при нарушениях вертикальной структуры морских вод, в сообществах планктонных организмов и в сообществах гидробионтов, обитающих на твердых субстратах;

— определить основные тенденции в развитии водных сообществ после нарушения стратификации вод;

— исследовать трофическую структуру и определить степень сбалансированности продукционно-дестру]вдионных отношений в экосистемах, образующихся на участках нарушений вертикальной структуры моря, и, на основании этого оценить возможное влияние нарушений стратификации водных масс на биогеохимические процессы;

— на основе данных, полученных при исследовании явлений, возникающих при нарушении стратификации моря, проанализировать палеонтологические материалы, касающиеся массовых вымираний морской биоты;

— определить характер возможных экологических последствий крупномасштабного нарушения вертикальной структуры водных масс.

Основные защищаемые положения. Предметом защиты являются следующие положения:

1. Изменение условий среды обитания, обусловленное нарушением стратификации вод, оказывает негативное воздействие на все основные группы водной биоты и является важным фактором антропогенного воздействия на окружающую среду.

2. Человеческая деятельность, сопровождающаяся нарушением стратификации водных масс, может вызвать деградацию и исчезновение ранее существовавших сообществ водных организмов даже при полном отсутствии традиционных форм загрязнения окружающей среды.

3. Крупномасштабные нарушения стратификации Мирового океана, у обусловленные различными природными катаклизмами, могли являться одной из причин биотических кризисов в предшествующей истории биосферы.

4. Функционирование высокопродуктивных, но несбалансированных экосистем, образующихся в результате крупномасштабных нарушений стратификации морских бассейнов, может повлиять на ход биогеохимических процессов. В этом случае последствия нарушений стратификации становятся практически необратимыми.

Научная новизна и теоретическая значимость работы. Впервые проведено специальное систематическое изучение экологических процессов, происходящих при нарушениях вертикальной стратификации моря.

На основании анализа и обобщения, имеющихся к настоящему времени данных, впервые дано определение явлений нарушений стратификации и выделены их основные типы: миктический и хорический.

Установлено негативное воздействие нарушений стратификации вод на основные группы водной биоты. Выявлены различия в реакции организмов планктона, бентоса и перифигона на нарушения миктического и хорического типов.

В ходе дпжгельных экспериментов и натурных наблюдений исследованы изменения качественного и количественного состава водных сообществ в образовавшейся вследствие нарушения новой водной массе.

Впервые исследовано воздействие нарушений стратификации на водную экосистему в целом. Показано отличие последствий нарушений стратификации различного масштаба. На основании анализа имеющихся данных создана модель определения критического объема нарушения стратификации, которое может оказать влияние на ход биогеохимических процессов.

Проведен анализ палеонтологических материалов, касающихся биотического кризиса на границе мелового и третичного периодов, стартовой причиной которого могло являться крупномасштабное нарушение стратификации океана. Разработана процессуальная реконструкция событий.

Обоснована возможность в целях практической оценки различных эффектов, вызванных нарушением стратификации вод, рассматривать происходящие при этом изменения отдельных факторов среди как проявления особого вида загрязнения природной среды — дестратификационного загрязнения. Подобный подход позволяет применить для анализа воздействий, обусловленных нарушением стратификации, ряд общепринятых природоохранных нормативов, а также рассматривать эти воздействия в совокупности с традиционными видами загрязнения водной среда.

Практическое значение. Результаты работы могут быть использованы в следующих областях практической деятельности:

— для оценки экологической безопасности и предупреждения нежелательных экологических последствий при осуществлении различных видов е деятельности, связанных с освоением ресурсов гидросферы;

— при разработке природоохранных мероприятий;

— для выработки методов биологической очистки и деэвтрофикации глубинных вод при использовании их в различных технологических циклах;

— при применении систем искусственного апвеллинга в аквакультуре. Апробация работы. Результаты работы докладывались на заседании секции гидробиологии и ихтиологии МОИП (Москва, 1987; 1989) — III все.

15 союзной конференции по морской биологии (Севастополь, 1988) — конференциях Московского государственного университета природообустройст-ва (Москва, 1997; 1998; 1999) — конференциях Государственной научно-технической программы «Глобальные изменения природной среды и климата» — «Экосистемные перестройки и эволюция биосферы в настоящем и геологическом прошлом» (Москва" 1997; 1998; 1999), заседаниях кафедры гидробиологии МГУ (Москва, 1997; 1999) — научной конференции «Проблемы биотехнологии» (Москва, 1997), научной конференции «Проблемы региональной геоэкологии» (Тверь, 1999).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 37 работ, 3 работы находятся в печати.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 444 страницах машинописного текста и состоит из введения, 7 глав, выводов и списка литературы. Диссертация включает 77 таблиц и 30 рисунков.

Список литературы

содержит 297 отечественных и 58 иностранных наименований работ.

ВЫВОДЫ.

1. Нарушение стратификации водных масс является важным фактором антропогенного воздействия на морские экосистемы.

2. В момент нарушения стратификации во всех затронутых этим нарушением горизонтах водной толщи происходит резкое изменение физико-химических и биотических факторов, оказывающие негативное воздействие на все основные группы водной биоты.

3. Эффект воздействия нарушения стратификации на водные организмы зависит от его типа. В целом, нарушения миктического типа созывают более сильное воздействие на пелагические организмы, а нарушения хорического типа на организмы бентоса и перифитона.

4. Последствия нарушения стратификации водных масс представляют собой многоступенчатый лавинообразный процесс, в котором само по себе изменение условий в момент нарушения является только стартовым событием.

5. При нарушении стратификации вод, выходящем за пределы пространственно-временной амплитуды гидрологических флуктуации, происходит разрушение структурно-функциональной организации экосистемы, заключающееся в возникновении дисбаланса продукционно-деструкционных процессов.

6. Нарушение стратификации водных масс может привести к возникновению высокопродуктивной, но несбалансированной экосистемы, характеризующейся низким разнообразием и аномально высоким уровнем развития отдельных оппортунистических видов.

7. Дестратификация водных масс вызывает изменение процессов детритообразования, седиментации осадочного материала и характера образующихся донных осадков.

8. Изменение отдельных экологических факторов, происходящее в результате нарушения стратификации вод можно рассматривать как один из видов загрязнения среды — дестратификационное загрязнение.

9. Крупномасштабные нарушения стратификации морских вод, оказывающие влияние на ход биогеохимических процессов, могут привести к практически необратимым последствиям.

10. Обусловленные различными природными катаклизмами крупномасштабные нарушения стратификации океанов могли являться одной из причин биотических кризисов в предшествующей истории биосферы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

).

7.1. Последствия нарушения стратификации различного масштаба.

Как свидетельствуют результаты проведенных исследований, нарушение стратификации морских вод представляет собой важный фактор антропогенного воздействия на окружающую среду. Экологические последствия нарушения стратификации многообразны и, в значительной степени, зависят от его масштабов. При нарушениях небольшого объема экологические последствия, в основном ограничиваются негативными воздействиями на водные организмы, обусловленными изменением физико-химических условий среды их обитания. При увеличении масштабов нарушение стратификации вод может стал, стартовой причиной длительных многоступенчатых процессов, приводящих к значительным изменениям в струкгурно-фуншщональной организации экосистем. В последнем случае в развитии событий можно выделить несколько отдельных этапов:

I. Непосредственно в момент нарушения происходит резкое изменение абиотических условий, оказывающее на представителей всех основных групп водной биоты негативное воздействие.

II. В последующий период вследствие обогащения фотической зоны биогенными элементами из более глубоких слоев, могут возникнуть условия благоприятные для массового развития некоторых оппортунистических видов фитопланктона.

III. Результатом этого может стать образование высокопродуктивной, но несбалансированной экосистемы, значительная часть создаваемого в которой органического вещества недоиспользуется и в виде детрита оседает на дно.

IV. В морских водоемах обычно не более 5−10% органического углерода, фиксируемого фитопланктоном, транспортируется в глубокие слои и еще меньше отлагается в донных осадках (Кузнецов, Троцюк, 1995). Как свидетельствуют расчеты, основанные на экспериментальных данных, при нарушении вертикальной структуры моря, 70% и более создаваемого фитопланктоном органического углерода может недоиспользоваться в течение времени достаточного для оседания образующейся взвеси за пределы фотической зоны. Следовательно, нарушение стратификации в целом создает предпосылки для формирования биогенных осадков.

V. При достижении определенного объема крупномасштабные нарушения стратификации водных масс могут оказать заметное влияние на биогеохимический цикл углерода и вызвать изменение климата. В том случае, если изъятый из атмосферы углерод аккумулируется в морских осадках на длительное («геологическое») время, нарушение стратификации приводит к практически необратимым последствиям.

Таким образом, обобщенный анализ явлений, которыми сопровождаются нарушения стратификации морских водоемов, различного масштаба, приводит к следующим заключениям:

Во-первых, ближайшие и более отдаленные по времени последствия нарушений стратификации могут существенным образом отличаться.

Во-вторых, процессы, происходящие при крупномасштабных нарушениях стратификации водных масс, могут принять необратимый характер.

Исходя из полученных экспериментальных данных и результатов наблюдений, а также используя палеонтологические реконструкции, можно рассмотреть предполагаемые экологические последствия нарушенийлокальных, региональных и крупномасштабных (Безноеов, 1998 а-в) по следующей схеме:

ЛОКАЛЬНОЕ НАРУШЕНИЕ.

1 .МАСШТАБ: участок акватории морского водоема.

2.ОСНОВНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ В МОМЕНТ НАРУШЕНИЯ: резкое изменение физических и химических свойств водной среды в районе нарушения. Возникновение градиента значений различных факторов от центра нарушения к его периферии. Гибель в результате изменения условий и снижение численности различных видов организмов во всем нарушенном объеме вод. Появление в различных горизонтах моря нехарактерных для них организмов.

3.БЛИЖАЙШИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ: в том случае, если нарушение стратификации моря сопровождается значительным обогащением фотиче-ской зоны соединениями биогенных элементов, может наблюдаться бурное развитие («цветение») отдельных оппортунистических видов фитопланктона. Возможно существенное увеличение и численности бакгериопланк-тона. В прибрежной зоне может заметно увеличиться темп роста макрофи-тов. Резкое увеличение первичной продукции в поверхностном слое моря, значительная часть которой, оставаясь не использованной, оседает на дно может привести к возникновению гипоксии и заморов, особенно в придонных горизонтах. В некоторых случаях в результате вымывания из донных отложений вредных веществ могут образоваться очаги химического и радиационного загрязнения. Ухудшение местных рыбных и других пищевых ресурсов моря.

4.ОТДАЛЕННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ: возникновение локальной техногенной экосистемы.

5.РАЗВИТИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ ПОСЛЕ ПРЕКРАЩЕНИЯ ДЕЙСТВИЯ ФАКТОРА, ВЫЗВАВШЕГО НАРУШЕНИЕ: нарушенный участок морской экосистемы постепенно возвращается в исходное состояние.

РЕГИОНАЛЬНОЕ НАРУШЕНИЕ.

МАСШТАБ: изолированный или полуизолированный морской водоем, значительный по площади участок океана.

2.0СН0ВНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ В МОМЕНТ НАРУШЕНИЯ: резкое изменение физических и химических условий на большей части акватории морского бассейна. Массовая гибель различных водных организмов. Изменение гидрометеорологических условий.

3.БЛИЖАЙШИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ: разрушение всех, ранее существовавших в этом регионе, экосистем, сопровождающееся событиями массовой гибели морских организмов, уцелевших в момент нарушения. Конкретные причины гибели гидробионтов в этот период могут быть весьма различны и обусловлены как изменениями условий в результате нарушения, так и последующими процессами (например, образованием заморов), а также нарушением биоценотических связей (например, исчезновением кормовой базы). Образование на обширной акватории, «временных» неустойчивых экосистемы, характеризующихся низким разнообразием и несбалансированностью продукционно-деструкционных процессов. Климатические аномалии как на прилегающей к морскому водоему территории, так и на значительно более отдаленных участках биосферы, что неминуемо окажет заметное воздействие и на некоторые наземные экосистемы. Трудности в проведении многих видов хозяйственной деятельности, прежде всего в рыболовстве, аквакультуре и сельском хозяйстве.

4.ОТДАЛЕННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ: стабилизация гидрологического, гидрохимического и гидробиологического режимов водоема на новом уровне. Образование новых водных масс, возможно существенно отличающихся по своим физико-химическим свойствам от существовавших до нарушения и становление новых экосистем в процессе их длительного сукцессионного развития. (В качестве примера, можно представить длительность развития морской экосистемы после такого события, как, например, упоминавшееся ранее возможное исчезновение в зимний период основного пикноклина в Черном море, ниже которого воды заражены сероводородом., в результате антропогенного изменения солености поверхностных вод (Виноградов, 1987)). Исчезновение из биоты некоторых видов, или даже таксонов более высокого ранга. В результате образования новых экологических ниш возможно появление новых видов, ранее здесь не встречавшихся.

5.РАЗВИТИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ ПОСЛЕ ПРЕКРАЩЕНИЯ ДЕЙСТВИЯ ФАКТОРА, ВЫЗВАВШЕГО НАРУШЕНИЕ: в связи с тем, что значительная часть экологических ниш может исчезнуть или сильно видоизмениться, полное возвращение к исходному состоянию маловероятно (НегщеуеЫ, 1994). Однако значительная часть биоты может сохраниться.

КРУПНОМАСШТАБНОЕ НАРУШЕНИЕ.

1.МАСШТАБ: значительная часть акватории Мирового океана.

2.0СН0ВНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ В МОМЕНТ НАРУШЕНИЯ: катастрофическое изменение основных абиотических факторов, охватывающее всю биосферу. Возникновение различных катаклизмов, обусловленных нарушениями океанической и атмосферной циркуляции. Массовая гибель среди различных групп как морских, так и наземных организмов.

3.БЛИЖАЙШИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ: в той или иной степени нарушение нормального функционирования большинства экосистем в биосфере. При этом морские экосистемы будут подвержены негативным воздействиям в значительно большей мере, чем наземные и пресноводные. Возникновение новых, временных экосистем, отличающихся нестабильностью и несбалансированностью. Продолжающаяся массовая гибель различных организмов в процессе изменения как абиотических, так и биотических условий среды. Нарушение биогеохимических циклов биогенных элементов и общего характера круговорота веществ и потока энергии в биосфере.

4.ОТДАЛЕННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ: постепенное, необратимое становление нового этапа в развитии биосферы, продолжающееся в течение «геологического» времени. Возникновение новых экосистем. Значительное ускорение темпа видообразования вследствие появления новых экологических ниш. Смена биоты, носшцая длительный и ступенчатый характер. Стабилизация биогеохимических циклов на новом уровне.

5.РАЗВИТИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ ПОСЛЕ ПРЕКРАЩЕНИЯ ДЕЙСТВИЯ ФАКТОРА, ВЫЗВАВШЕГО НАРУШЕНИЕ: в процессе длительного эволюционного развития возникает новая биота и стабильные сбалансированные экосистемы.

Таким образом, экологические последствия нарушений крупного масштаба принципиально отличаются от локальных — они необратимы, так как приводят к изменению хода биогеохимических процессов.

7.2. Возможное воздействие нарушений стратификации на климат и биогеохимический цикл углерода.

Воздействие крупномасштабных нарушений стратификации на климат складывается из двух различных по своей природе процессов (Безно-сов, 1998в). Как правило, глубинные водные массы имеют значительно более низкую температуру, в связи с этим можно предположить, что в большинстве случаев нарушения гидрологической структуры будут сопровождаться понижением температуры поверхностных вод. Это может привести к изменению процессов теплообмена на отдельных участках контактной зоны гидросферы и атмосферы. В США даже разработана программа мониторинга окружающей среды, включающая наблюдения из космоса за изменениями метеорологических условий в районах ОТЭС, вследствие подъема глубинных вод 1981). Актуальность этой проблемы обусловлена также и тем, что термическая инерция океанов в значительной мере модифицирует изменения температуры, обусловленные и другими различными видами антропогенного воздействия (Будыко, Израэль, 1987).

Однако не менее, а скорее более серьезные последствия следует ожидать в результате развития процессов, обусловленных изменением функционирования водных экосистем, возникающих в результате тех же нарушений гидрологической структуры. Как уже рассматривалось в предыдущих разделах работы, эти экосистемы могут отличаться аномально высоким уровнем первичной продукции и, одновременно, несбалансированностью трофических уровней. Значительная часть создаваемого в них фотосинтетиками органического вещества, не используется в последующих звеньях трофической цепи, и в виде взвеси под действием гравитационных сил будет оседать на дно водоемов.

В нормальных условиях обычно не более 5−10% органического углерода, фиксируемого фитопланктоном, транспортируется в глубокие слои и еще меньше отлагается в донных осадках (Кузнецов, Троцюк, 1995). Результаты экспериментов, проведенных на Черном море показали, что в ме-зокосмах, где имитировалась ситуация, возникающая при нарушении вертикальной структуры моря, 70% и более создаваемого фитопланктоном органического углерода может недоиспользоваться в течение времени для оседания образующейся взвеси за пределы фотической зоны (ГЛАВА V, разд. 5.3). В связи с этим можно предположить, что в условиях крупномасштабных нарушений гидрологической структуры будет наблюдаться не только значительное увеличение биологической продуктивности первого трофического уровня, но, в результате недоиспользования значительной части создаваемой продукции, начнется отложение большого количества органогенного вещества в донные осадки. Таким путем из атмосферы и гидросферы может быть изъято большое количество углерода. .Аналогичные процессы, например, происходят при поступлении в моря дополнительного количества биогенов с речным стоком в результате смыва удобрений с сельскохозяйственных угодий и загрязнения рек сточными водами (Кольмайер и др, 1987). По разным оценкам эти процессы взывают ежегодное изъятие из атмосферы в донные осадки от 43 до 520 млн. тонн углерода. Поглощение значительного количества углерода из атмосферы вследствие развития биопродукционных процессов наблюдается в ряде случаев и в зонах крупных естественных апвеллингов (Бордовский и др, 1995)1.

На основании имеющихся данных можно определить критический объем нарушения стратификации водных масс, по достижении которого эти явления могут вызвать ощутимое изменение баланса продукционно.

Вместе с тем, следует отметить, что в ряде случаев подъем глубинных вод сопровождается также и выделением в атмосферу углекислого газа, нов дальнейшем развитие фитопланктона изменяет баланс процессов в сторону его поглощения, деструкционных процессов в биосфере и биогеохимического цикла углерода (Безносов, Железный, 2000).

Для оценки критической величины выброса биогенов в поверхностный слой океана, который мог бы повлечь за собой существенное изменение уровня процессов фотосинтеза можно предложить следующую модель, учитывающую процесс дальнейшего рассеяния соединений биогенных элементов в фотической зоне. Предположим, что резкое увеличение содержания биогенов в поверхностном слое носит кратковременный и локальный характер, какой наблюдается во время единичного импакта (метеоритного удара, вулканического извержения или техногенной катастрофы). Простейшей схемой процесса рассеяния биогенных элементов в этом случае будет модель турбулентной диффузии от импульсного точечного источника на поверхности океана. Если допустить, что: начальная концентрация биогенов в воде однородна и равна С{, коэффициент турбулентной диффузии Бх можно считать константойи водная масса имеет бесконечную протяженность, то динамику рассеяния вещества источника можно описать известным решением уравнения диффузии для этого случая:

I) где С (гД) — концентрация диффундирующего вещества в момент времени I на расстояние г, р — плотность среды, р — мощность импульсного точечного источника, равная, в данном случае, содержанию лимитирующего биогена в эпицентре выброса.

Условия, при которых справедлива зависимость (1), безусловно, соответствуют лишь очень грубой схематизации процессов рассеяния биогенов. Тем не менее, на основании этой модели представляется возможным сделать некоторые оценки «критического» объема процесса обогащения поверхностного слоя океана биогенами из глубоких слоев в период нарушения стратификации.

Как уже указывалось ранее (ГЛАВА IV), дня того, чтобы произошел скачкообразный рост фитопланктона после подъема глубинных вод, необходимо некоторое время («время задержки роста»), которое можно обозначить как V Если за это время концентрация биогенов в поверхностном слое за счет процессов рассеяния упадет до «фонового» уровня, близкого к начальной концентрации С^ то увеличения биомассы фитопланктона не произойдет. В этом никакого влияния на ход биогеохимических процессов нарушение не окажет. Для того чтобы это произошло, необходима некоторая «критическая масса» лимитирующих биогенов.

Оценку предельной величины концентрации биогенов в поверхностном слое (С&bdquo-), которая не вызовет аномального развития фитопланктона, можно сделать на основании следующих соображений: она не должна существенно превышать верхнего предела сезонных колебаний концентрации. Обозначим как к соотношение Си|С& где Сг — максимальная сезонная валовая концентрация лимитирующего биогенного элемента в поверхностном слое. Исходя из значения к, можно оценить «критическую массу» выноса биогена из глубинных слоев.

Согласно (1), в любой момент времени Ь (отсчитываемый с момента обогащения поверхностного слоя биогенами) максимальное значение концентрации лимитирующего биогенного элемента имеет место в точке подъема глубинных вод и равно: Л.

С (^)=С/+, * лМ (2).

Если предположить, что С (0)=Си=С? к, то «критическая масса» (дсг) равна: д, г=Ык-Щ{я?>хтг)3!2 (3).

Расчеты сделанные на основании (3) показывают, что размер критической массы достаточно велик. Рассмотрим это на конкретном примере, приняв, что период задержки %г равен 10 суткам, коэффициент турбулентной диффузии равен 2 107 см2/сек (Виноградов и др., 1993) — к=2- максимальная валовая концентрация лимитирующего элемента, например, фосфора Сг=0,5 мкг-атомов/л и тг=10 суток, получим рсг порядка 107 тонн, что при реально допустимых концентрациях фосфора в глубинных слоях океана соответствует разовому выносу в поверхностный слой десятков тысяч кубических километров глубинных вод. Очевидно, что явление подобного масштаба может произойти только в результате достаточно крупномасштабной природной или техногенной катастрофы.

В рамках использованной модели точечного импульсного выброса можно определить безразмерный критерий К, характеризующий условия возникновения критического масштаба нарушения стратификации океана: О у.

Сг (Пгтг).

Условием такого события является выполнение неравенства К>1 для каждого из биогенных элементов, потенциально лимитирующих развитие фитопланктона.

ВеличинаВх тг имеет определяющее значение в оценке условий критического уровня обогащения биогенами поверхностных слоев океана при использовании любой диффузионной модели процесса рассеяния. Рассмотрим иную схему рассеяния биогенов — диффузионное «расползание» пятна воды, обогащенной биогенами, в слое воды над термоклином. Подобное пятно может образоваться в результате смешения глубинных вод с поверхностными (нарушение стратификации миктического типа) или замещением поверхностных вод, поднявшимися в фотическую зону глубинными водными массами (нарушение хорического типа). Обозначим радиус этого пятна как г0. Принимая, как и в предыдущем случае, условием критического уровня превышение некоторого кратного Сь значения концентрации биогенов в центре пятна по истечении времени 1=хг с момента нарушения стратификации, из соображений размерности и подобия получим безразмерный критерий для оценки величины критического выноса биогенов: =-^?-?, 1+10 (4).

Здесь С{ - средняя валовая концентрация лимитирующего биогенного в элемента в поверхностном слое до нарушения, С0 — начальная средняя концентрация биогена в зоне пятна.

Из балансового соотношения следует: С0= С^+(СРС£) 8 где, Ср — концентрация биогена в глубинных водах, 8 — отношение объема вынесенных на поверхность глубинных вод (Ур) к начальному объему пятна (У0), Уо^тг г02НН — толщина поверхностного слоя в зоне пятна обогащенных вод2- 0 < е < 1. Приняв, что Ср" Сь при не слишком малых 8 имеем: К с — с ——.

0 ~ Р т. 2 и щН.

Используя это соотношение в (4), получим:

Образование термопикноклина и обособление поверхностного слоя над ним после нарушения стратификации происходит довольно быстро. Это связано с тем, что температура поднявшихся к поверхности глубинных вод повышается вследствие солнечного прогрева и контакта с атмосферным воздусом, в соответствии с этим изменяется и их плотность. Например, после сильных штормов и сгонов образование термопикноклина часто происходит в течение нескольких часов. где С) — общая масса выброса лимитирующего биогена в поверхностный слой, равная Ср Ур

Расчет по формуле (5), по-видимому, дает более реалистичную оценку критической массы выброса лимитирующего биогенного элемента. Приняв Н=100м при прежних значениях типовых параметров получим на основании (б): величину <3 порядка 103 тонн, что соответствует выносу десятков кубических километров глубинных вод на поверхность.

В реальной ситуации после нарушения стратификации вод в среде наблюдается прямая пропорциональность между С0 и тк. Это связано с тем, что в глубинных водах, характеризующихся высокой концентрацией биогенных элементов, содержится очень мало клеток фитопланктона. Кроме того, присутствующие в глубинных водах планктонные водоросли, как правило, находятся в плохом физиологическом состоянии и период адаптации, после которого может начаться их развитие значительно больше, чем у водорослей, обитавших перед нарушением в поверхностном слое (Безносов, 1999а). Поэтому, в определенной мере, чем больше в поверхностный горизонт водной толщи содержит глубинной воды (и, следовательно, выше концентрация лимитирующего биогена), тем более длительное время необходимо для развития в нем фитопланктона.

Приняв тк = къ С0, где к* - эмпирическая размерная константа, преобразовав уравнение (4) получаем: г >и10 (б).

Согласно (4) и (6) существует некоторый предельный размер площади начального обогащения поверхностного слоя океана биогенами глубинных вод, превышение которого может вызвать заметную интенсификацию процессов фотосинтеза. Следует обратить внимание на одно весьма важное обстоятельство. Согласно уравнению (6), этот критический размер в определенных пределах концентраций сравнительно слабо зависит от начального уровня обогащения поверхностного слоя биогенами, т. е. во многих случаях не зависит от суммарной массы поступающего в поверхностный слой лимитирующего биогенного элемента. Действительно, даже при достаточно высоком содержании биогенов в глубоких слоях, в том случае если подъем вод происходит на небольшой площади, за пределами которой в результате «раеетворения» глубинной воды в поверхностной водной массе концентрация этих биогенов быстро снижается до пороговых значений, фитопланктон не успевает развиться. В этом случае воздействие нарушения стратификации на планктонные водоросли заключается только в шоковом изменении условий среды (Безносов, 1998а). Аналогичная ситуация наблюдается иногда при испытании единичных устройств искусственного апвеллинга, предназначенных для повышения продуктивности хозяйств морской аквакулыуры (Безносов и др., 1988).

Оценка по уравнению (6) с использованием тех же значений параметров и приняв кг = 4 дает величину3 начального диаметра Б0 пятна обогащенных биогенами вод ~ 10+100 км.

Аналогичный вывод о существовании критического размера области начального нарушения планктонной экосистемы был получен ранее при рассмотрении иного явления — динамики развития привнесенного в экосистему нового компонента (Виноградов и др., 1993). Математический анализ показал, что при превышении некоторого критического размера области начального нарушения (импакга) экосистемы, экспансия нового компонента может приобрести необратимый характер. При этом критический размер области импакга, сделанный в этой работе, того же порядка, что и в рассмотренном случае нарушения стратификации океанических водных масс.

Полученные оценки носят предварительный характер. Однако можно с определенной долей уверенности предположить, что порядок полу.

3 Данная величина получена при обработке результатов экспериментов, проведенных на Черном море. Возможно, что в других условиях значения кх могут несколько отличаться. Однако в связи с тем, что условия (гидрохимические и гидробиологические) воспроизводимые в экспериментах достаточно типичны для статифицировэнного морского водоема, можно предположить, что порядок этой величины в большинстве случаев будет тот же. ченных величин достаточно реален. Таким образом, согласно выше приведенным расчетам критический объем нарушения стратификации океана, способного повлиять на биогеохимический цикл углерода должен представлять собой событие, заключающееся в подъеме к поверхности не менее нескольких десятков кубических километров глубинных вод. При этом подъем глубинных вод должен практически мгновенно сформировать пятно обогащенных лимитирующими биогенами вод диаметром не менее нескольких десятков километров.4 Вместе с тем, следует отметить, что такой объем дестратификации вод вполне достижим на современном этапе, например, в результате функционирования мощной АЭС, использующей глубинные водозаборы (Суздалева и др., 1998/1999). Крупномасштабные подъемы глубинных вод при определенных условиях могут быть спровоцированы и работой ПЭС (Марфенин и др, 1995).

7.3. Нарушение вертикальной структуры водных масс и загрязнение морской среды.

Важным аспектом исследования различных видов антропогенного воздействия на окружающую среду является разработка методов оценки их последствий. Несомненно, что значительное преимущество дает возмож.

4Следуег подчеркнуть, что приведенные расчеты характеризуют именно размер первоначального пятна, формирующегося в момент нарушения стратификации, а не размер акватории, на которой впоследствии может наблюдаться аномально высокая биомасса фитопланктон а. ность использовать для этого уже имеющиеся природоохранные нормативы. Подобный подход к оценке явлений, происходящих в результате нарушения стратификации, становится возможным в том случае, если их рассматривать как один из видов загрязнения среды. В результате нарушения происходит изменение значений тех же самых физических, химических и биологических параметров, которое в других ситуациях рассматриваются как агенты соответственно физического, химического и биологического загрязнения.

Как правило, оценка загрязнения окружающей среды заключается в определении наличия в ней загрязняющих агентов, привнесенных извне или возникших в ней в результате каких-то видов деятельности. Во многих случаях допускается, что эти же загрязняющие агенты присутствовали здесь и ранее, в еще незагрязненной среде, но их количество не превышало обычного, характерного для данного региона уровня, поэтому загрязнителями они не являлись. По-видимому, наиболее полную трактовку понятия «загрязнение среды» дал Н. Ф. Реймерс (1990), подразумевая под ним — «. все то, что не в том месте, не в то время и не в том количестве, какое естественно для природы, что выводит ее системы из состояния равновесия, отличается от обычно наблюдаемой нормы и/или нежелательно для человека. Загрязнение может быть вызвано любым агентом, в том числе самым „чистым“ (например, лишняя по отношению к природной норме вода в экосистеме суши).» (стр. 130). При применении этого определения на практике возникает существенный вопрос — что собственно считать «тем местом»? Известно, что даже на очень небольшом участке биосферы комплекс условий в отдельных частях может быть весьма отличен, а различные виды человеческой деятельности часто приводят к трансформации пространственной структуры среды, в результате чего происходит перенос вещества и энергии из одних ее участков в другие. Эти процессы не обязательно могут сопровождаться какими-либо общепринятыми видами химического, физического и биологического загрязнения, поскольку общее количество всех компонентов в этом участке среды при нарушении его пространственной структуры может оставаться неизменным. В данной ситуации, оценка экологического состояния среды, проводимая по стандартным критериям, не зафиксирует загрязнения, несмотря на то, что наблюдаемые явления в целом подходят к приведенному выше общему определению понятия загрязнения. Обычно, при исследовании характера антропогенного воздействия и прогноза его возможных последствий трансформация пространственной структуры среды в лучшем случае учитывается как изменение структуры биотопов. В соответствии с этим и разрабатываются природоохранные мероприятия и нормативы. Таким образом, происходит значительное упрощение проблемы, при котором из поля зрения выпадает существенная часть возможных эффектов.

Можно ожидать, что последствия нарушения пространственной структуры среды будут тем значительнее, чем более устойчивой была эта структура, чем выше обособленность ее отдельных частей и длительность существования. В наибольшей степени такая устойчивая неравномерность условий в природной среде обусловлена ее повсеместной стратифшдаро-ванностъю. Почти все пространство, занятое биосферой (атмосфера, почва, верхняя часть литосферы, водная среда), стратифицировано, т. е. состоит из отдельных слоев, различающихся по своим свойствам. В связи с этим загрязнение, обусловленное нарушением этой пространственной структуры (дестратификацией), можно обозначить как де стратификационное загрязнение (Безносов и др, 1998/1999).

Очевидно, что нарушение гидрологической структуры морских водоемов в той или иной мере сопровождается их дестратификацией, в результате которой характер пространственного распределения основных физико-химических и биотических факторов водной среды существенным образом изменяется. Наиболее важными с экологической точки зрения абиотическими параметрами, по которым поверхностные водные массы отличаются от глубинных являются температура и концентрация биогенных элементов, определяющих уровень первичной продукции.

Как показали проведенные эксперименты, во многих случаях резкое изменение температуры воды, вызванное нарушением стратификации, оказывает негативное воздействие на водные организмы. Это приводит к понижению интенсивности процессов жизнедеятельности у различных групп организмов, проявляющемуся в уменьшении скорости роста и развития. У Ч некоторых стенотермных форм может наблюдаться массовая гибель. Причем, при нарушении стратификации подобные явления, по-видимому, происходят как в поверхностном слое в результате понижения температуры, так и в глубинных слоях в результате ее повышения. Этот аспект антропогенного нарушения структуры водных масс можно рассматривать как разновидность термального загрязнения среды (Безносов, 1997а).

Следует отметить, что под термином «термальное загрязнение» обычно подразумевают один из видов физического загрязнения, связанный с изменением температуры среды исключительно в сторону ее увеличения, например, в результате сброса подогретых вод с промышленных предприятий. Вместе с тем, известно, что температура, как любой фактор внешней среды, оказывает воздействие на биологические объекты не только при увеличении, но и при понижении уровня. Несмотря на это, если различные аспекты положительного термального воздействия на природные экосистемы, возникающие в результате человеческой деятельности, в настоящее время исследованы достаточно хорошо, то вопросы, связанные с антропогенным понижением температуры окружающей среды, изучены значительно меньше. Хотя, как отмечал еще Ф.Д. Мордухай-Болтовской (1975), этот вид температурного воздействия на жизнь водных организмов может носить более серьезный характер, чем повышение температуры в том же диапазоне значений. Подобная односторонность в изучении температурного фактора обусловлена в первую очередь самим характером развития технологической деятельности человека, каждый из этапов которой, по сути, приводил к резкому возрастанию значения того или иного вида загрязнения окружающей среды. Проблема термального загрязнения возникла в прямой связи с развитием тепловой и атомной энергетики, действующие объекты которой сбрасывали в среду большое количество тепла. Дополнительный интерес к этой области экологии вызван также и наблюдающимся в настоящее время глобальным потеплением климата. Каких-либо видов промышленной гаи хозяйственной деятельности, приводящих к существенному снижению температуры окружающей среды в предшествующий период не имелось.

Вероятно, именно по этой причине, и используется термин «термальное загрязнение», т. е. тепловое, а не загрязнение «температурное». Сейчас, в связи новым этапом в освоении ресурсов Мирового океана, положение кардинально изменяется. Как уже указывалось (ГЛАВА I), в настоящее время различные виды деятельности могут привести к нарушению гидрологической структуры моря, при котором холодные глубинные воды, поднимаясь вверх, вызывают резкое понижение температуры в поверхностном слое.

Результаты экспериментов показали, что «холодовое» загрязнение вызывает значительные изменения в жизнедеятельности представителей основных групп морской биоты, обитающих в поверхностном слое моря. В микрокосмах с водой из поверхностного слоя, экспонирующихся в зоне искусственного апвеллинга, интенсивность жизнедеятельности бактерио-планктона значительно снижалась (ГЛАВА IV, разд. 4.3.2). Продукция фитопланктона в этих же условиях иногда также существенно уменьшалась (ГЛАВА IV, разд. 4.3.3). Гибель ряда организмов зоопланктона (например, РетНа атагозШБ), в экспериментах, имитировавших нарушения различных типов также, по-видимому, была в основном обусловлена понижением температуры (ГЛАВА IV, разд. 4.2.4 и 4.3.4). Температурным фактором была вызвана и наблюдавшаяся в лабораторных опытах гибель мальков хамсы и ставриды (ГЛАВА IV, разд. 4.2.5 и 4.3.5). Эксперименты, проведенные в зоне искусственного апвеллинга, поднимавшего воду с верхней границы термоклина, по основным параметрам, за исключением температуры, существенно не отличавшуюся от поверхностной, также показали, что темп роста массовых видов морских беспозвоночных: мидий (МуШ.ш § ШоргоутсЫ1з) и бал анусов (Ва1апш зтрктзш) на участках с пониженной температурой заметно снижался (ГЛАВА IV, разд. 4.3.7). Таким образом, функционально, изменения в среде, обусловленные понижением уровня температуры вследствие нарушения гидрологической структуры морских вод, вполне удовлетворяют основным критериям понятия «антропогенное загрязнение» (Реймерс, 1990).

Однако, как правило, при нарушениях стратификации происходит изменение не только температуры, но и других параметров. Содержание кислорода в глубинных водных массах обычно меньше, а углекислого газа.

— больше. Иногда в придонных слоях концентрация кислорода вообще падает до нуля. На глубине могут содержаться значительные количества растворенного сероводорода. Очевидно, что нарушение гидрологической структуры может существенно повлиять на газовый режим. В некоторых случаях эти изменения носят катастрофический характер. Например, в северо-восточной части Черного моря после сильных ветров регулярно наблюдается массовая гибель рыб и других морских организмов, вызванная резким понижением содержания кислорода в воде (Фащук, 1988). Причиной этих событий является то, что сильный ветер, дующий в направлении от берега, сгоняет поверхностную воду. На ее место поднимается глубинная водная масса, с высокой концентрацией сероводорода. В подповерхностных слоях водоемов могут содержаться в более значительном количестве, чем в поверхностном слое, и другие компоненты, фоновые концентрации которых могут оказывать негативное воздействие на организмы фоти-ческой зоны (Кобленц-Мишке, Ведерников, 1977; Terry, Caperon, 1982а). Таким образом, нарушение структуры водных масс может сопровождаться химическим загрязнением среды. Это загрязнение возникает в результате изменения пространственного распределения содержащихся в воде веществ. При этом в местах первоначальной локализации эти вещества являются компонентом среды, а их количество соответствует их «фоновому» уровню. При перемещении в другие слои этого же водоема (при нарушениях стратификации хорического типа) или при попадании в другие водные массы (в результате нарушений стратификации миктического типа) эти вещества становятся агентами загрязнения.

Характерной особенностью глубинных водных масс является и более высокая, по сравнению с поверхностными водами, концентрация биогенных элементов. В связи с этим нарушение гидрологической структуры может вызвать в поверхностных слоях бурное развитие различных водных растений — от «цветения» микроскопического фитопланктона до образования зарослей макрофигов (ГЛАВА IV, разд. 4.2.3- 4.2.7- 4.3.3- 4.3.8). В сущности — это эвтрофижация водоема. Известно, что обычно различают два основных вида эвтрофикации — химическую и термическую (Сиренко, 1981). Рассмотренный случай представляет собой еще одну разновидность этого явления — эвтрофикацию дестратификационную (Суздалева и др., 1998), которая заключается в увеличении трофности поверхностного слоя за счет биогенов, содержащихся в глубинных слоях этого же водоема. Следует отметить, отличие дестатификационной эвтрофижация от обогащения фотической зоны во время зимней конвекции вод. Прежде всего, это связано с тем, что, если пользоваться терминологией Н. Ф. Реймерса, это событие происходит «не в то время». В результате развитие процессов может пойти совершенно иным путем. Например, как показали проведенные эксперименты и результаты наблюдений, после де стратификации водной среды (ГЛАВА IV, разд. 4.4), развитие фитопланктона происходит иначе, чем в весенний период. При достижении определенного уровня дестратификационная эвтрофикация, как и другие виды эвтрофикации природных водоемов, может привести к дисбалансу продукщюнно-деструкционных процессов и развитию негативных явлений (ГЛАВ, А V. Раздел 5.4).

Антропогенное нарушение гидрологической структуры морских водоемов может также сопровождаться появлением в различных частях водоемов видов, обычно там не встречающихся. В сообществах перифитона поверхностного слоя, сформировавшихся в зонах искусственного апвел-линга, в большом количестве обнаружены некоторые формы, обитающие в более глубоких горизонтах. Примером может служить гидроид Obelia lovem, практически полностью исчезающий в летнее время из перифитона поверхностных вод (Безносов, 1998г). Кроме того, в экспериментах, в поднятой в фотическую зону воде из нижней части аэробной зоны Черного моря, часто наблюдалось доминирование в фитопланктоне видов, так называемого, «тенелюбивого» комплекса, которые в летнее время редко встречаются в поверхностном слое. В целом эти явления можно квалифицировать как биологическое загрязнение среды.

Таким образом, нарушение вертикальной структуры водных масс приводит к особому виду загрязнения природной среды — дестрашфикаци-онному загрязнению, главной особенностью которого является то, что это загрязнение среды происходит только за счет антропогенного пространственного перераспределения компонентов, присутствующих в этом же водоеме. Необходимо еще раз обратить внимание на то, что это явление принципиально отличается от процессов происходящих в период зимней конвекции в водоемах умеренной зоны. В последнем случае события вписываются в сложившуюся в процессе эволюции сезонную динамику сообществ и жизненные циклы образующих их видов. При антропогенном нарушении стратификации среды происходит резкое изменение условий, не вписывающееся в нормальный ход экосистемных процессов, и, в большинстве случаев, оказывающее негативное воздействие на различных представителей биоты. В качестве факторов, обусловливающих дестратификаци-онное загрязнение, могут выступать физические, химические и биологические агенты, и эффекты ими вызванные могут не отличаться от эффектов, которыми сопровождаются аналогичные виды химического, физического и биологического загрязнения. В связи с этим для оценки отдельных воздействий, обусловленных нарушением стратификации вод, могут быть использованы уже разработанные и широко используемые нормативы (ПДК, ПДС и др.). Следует подчеркнуть еще одно преимущество предлагаемого метода оценки последствий нарушений стратификации. Во многих случаях человеческая деятельность, приводящая к нарушениям стратификации, сопровождается и различными видами загрязнения водной среды. Кроме того, известно, что в нижних горизонтах водной толщи и донных отложениях морей и океанов происходит аккумуляция загрязнителей различных видов, поступающих сюда как из поверхностных горизонтов, так и с материковым стоком с различных участков суши (Израэль, Цыбань, 1989). В некоторых участках дна Мирового океана целенаправленно производилось захоронение радиоактивных и высокотоксичных химических веществ. В связи с этим, можно ожидать, что нарушения вертикальной структуры водных масс могут сопровождаться и традшщонными формами загрязнения водной среды. Данный подход позволяет рассматривать все эти факторы в совокупности, а также производить оценку различных видов их совместного воздействия (синергического, антагонистического и др.) на водные организмы.

Однако следует еще раз подчеркнуть различие между дестратифика-ционным загрязнением и другими видами загрязнения среды. Дестратифи-кационное загрязнение может наблюдаться при полном отсутствии традиционных путей загрязнения среды и, по этой причине, не учитываться при анализе экологической ситуации. Именно это обстоятельство и создает настоятельную потребность в введении нового понятия. В связи с этим, можно применительно к отдельным эффектам антропогенной де стратификации среды предложить следующую терминологию:

Химическое де стратификационное загрязнение — загрязнение, вызванное изменением химического состава среды в результате ее дестра-тификации. Применительно к последствиям увеличения концентрации биогенов в поверхностных слоях водоемов, обусловленным подъемом глубинных вод, можно предложить термин — десгратификац ионная эвтро-фикация.

2.Физическое дестратификационное загрязнение — изменение физических параметров среды, вызванное нарушением ее естественной стра-тификащш. По-видимому, в этой группе наиболее важным является изменение температуры, которое можно обозначить как дестратификационное термальное загрязнение.

3.Биологическое дестратификационное загрязнение — проникновение в биоценозы и массовое развитие чуждых им видов, вследствие образования в результате нарушения стратификации условий, подходящих для жизни этих видов в ранее непригодных для их обитания участках среды.