Биоразнообразие / Оценка процессов биоинвазии и интродукции чужеродных видов в морских экосистемах
Экологические и экономические последствия процессов биоинвазии и интродукции видов
Бентосные организмы
Морские биоинвазии относятся к внешним для экосистемы рассматриваемого региона механизмом регулирования биоразнообразия. Большинство из перечисленных выше 37 (возможно - из более чем 50) видов-интродуцентов обнаружено в обрастаниях судов дальнего, каботажного, прибрежного и портового плавания, гидротехнических сооружений и навигационных знаков, на экспериментальных пластинах, в морском мусоре и в судовых балластных водах.
С точки зрения акклиматизации и натурализации 17-ти из этих видов-интродуцентов обрастателей, внесенных в прибрежные воды России в Японском море за последние 10 лет, были выделены 4 группы, находящиеся на разной стадии процесса [7]:
1) Виды, не способные вынести новые для них условия даже в портовых водах, где чаще имеются свободные экологические ниши. Это два вида балянусов, B. eburneus и B. trigonus. Эти виды обнаружены на судах дальнего плавания. На каботажных судах они встречаются редко, не размножаются и отсутствуют в донных сообществах.
2) Потенциальные вселенцы – виды, находящееся на стадии внедрения и малозаметного развития. К этой группе отнесены G. loveni, L. flexuosa, L. calceolifera, P. limicola, B. Californica. Они обладают большой экологической пластичностью, по сравнению с первой группой, довольно часто встречаются в обрастании судов портфлота и ГТС северо-западной части Японского моря, однако, как правило, не образуют массовых скоплений и отсутствуют в бентосе. Пока неизвестно, какие из них смогут здесь натурализоваться. Наиболее вероятно, что ими окажутся B. Californica в зал. Петра Великого и P. Limicola – во всей северо-западной части Японского моря.
3) Видами, находящимися на стадии бурного размножения, являются B. Amphitrite, H. elegans, M. manhattensis, Ciona savignyi,. Для них характерны высокие количественные показатели в обрастании судов и экспериментальных пластин. Первые три вида локализованы в обрастании судов из б. Золотой Рог. Здесь они достигают массового развития лиши на антропогенных субстратах.
4) Натурализовавшиеся виды, обнаруженные не только в составе сообщества обрастания, но и в бентосе верхней сублиторали. Этими видами являются B. improvisus, C. acherusicum, C. johnstoni, P. occelata,C. seurati, S. Unicornis.
Одну из разновидностей экологических рисков представляют собой системы охлаждения промышленных предприятий, использующих морскую воду. Потенциально опасным для прибрежных экосистем является строительство и эксплуатация морских терминалов нефтепровода «Восточная Сибирь – Тихий океан», в результате которых поток видов-интродуцентов должен резко возрасти, что может привести к непредсказуемым последствиям [8].
Планктонные организмы, грибы и микрофлора
С балластными водами судов и обрастаниями переносятся не только различные виды бентосных организмов и других организмов, но и патогенные бактерии, грибы и токсичные микроводоросли, способные ухудшить санитарное состояние акваторий и представляющие реальную угрозу жизни и здоровью населения, потребляющего продукцию морского происхождения. Так, в условиях климатических изменений и продолжающегося загрязнения прибрежных вод, влияние этого фактора усугубляет последствия феномена массового цветения вредоносных микроводорослей, который представляет опасность для здоровья людей, снижает продуктивность марикультурных хозяйств, наносит ущерб туризму и рекреационным системам, разрушает морские экосистемы и снижает биоразнообразие. Частота и масштабы этого явления продолжают неуклонно увеличиваться, в результате чего происходит накопление биотоксинов и наблюдается ухудшение качества морской воды по микробиологическим показателям и загрязнения донных осадков.
Как известно, моллюски-фильтраторы (мидии, устрицы, гребешки), ракообразные и рыбы, многие из которых являются объектами промысла и марикультуры, способны аккумулировать токсины микроводорослей до уровней, летальных для человека. С другой стороны, в результате ухудшения качества вод и сами эти объекты могут оказаться под угрозой гибели [14].
Обнаруженные в балластных водах условно-патогенные и токсинообразующие мицелиальные грибы, способны вызывать микозы и микотоксикозы беспозвоночных, рыб и человека. Особую тревогу вызывает обнаружение штаммов кишечной палочки E. coli с концентрацией, превышающей допустимую в три раза и более [12].
Сжатая информация из приведенных выше разделов сведена в таблицу.
Таблица - Оценка процессов биоинвазии и интродукции чужеродных видов в морских экосистемах зал. Петра Великого и прилегающих районов российских вод Японского моря (по данным [15])
Сокращения в столбцах:
3: ЗПВ – зал. Петра Великого; А – Амурский зал.; У – Уссурийский зал.; БЗР бухта Золотой Рог; Н – зал. Находка; С – зал. Стрелок; ЗВ – зал. Восток; ПЗС – прибр. зона сев. Приморья; ПЗЮ - зона южн. Приморья; ЗС – шельф западного Сахалина; ТП – Татарский пр.; СДП – обрастания судов дальнего плавания.
5: 1 – высокая степень опасности; 2 – умеренная; 3 – невысокая; 4 – оценивается.
6: 1 – не способные внедриться; 2 – на стадии акклиматизации; 3 – на стадии бурного размножения; 4 – натурализовавшиеся.
Виды-вселенцы
Год
обнаружения (публикации)
Районы расселения в российских водах Японского моря
Ареалы
естественногообитания
Потенциальная угроза
экосистеме, группа риска
Тренд распространения
1
2
3
4
5
6
Бентосные организмы
Усоногие раки (Cirripedia)
Amphibalanus improvisus
1969
ЗПВ,А,БЗР
ш,С,Т,нБ
2
4
Balanus amphitrite
1975
ЗПВ,А,Н,С,БЗР, ПЗС
ш,Т
2
3
Balanus eburneus
1975
ПЗЮ
С,Т,нБ
3
1
Balanus trigonus
1970
Н
ш,Т
3
1
Balanus glandula
-
ЗПВ
ш,С,Т,нБ
4
2
Fistulobalanus albicostatus
-
ЗПВ
ш,С,нБ
4
2
Megabalanus rosa
-
СДП
вП,Т,С
3
1
Megabalanus tintinnabulum
-
ЗПВ
-
3
1
Conchoderma auritium
-
СДП
-
3
1
Lepas anatifera
-
ЗПВ
-
3
1
Разноногие раки (Amphipoda)
Corophium acherusicum
1975
ПЗЮ, ЗС
С,нб
2
4
Равноногие раки (Isopoda)
Sphaeromatiida
1981
СДП
Т
3
1
Крабы и раки-отшельники (Decapoda)
Planes marinus
2002
ЗПВ
С
3
2
Portunus sanguinolentus
2005
ЗПВ
С
3
2
Plagusia depressa tuberculata
-
ЗПВ
С
3
2
Diogenes nitidimanus
2007
ЗВ
С
3
2
Гидроиды (Hydroidea)
Gonothyrea loveni
1980
ТП
аб,С
3
2
Campanularia johnstoni
1984
ЗПВ,ПЗС
-
2
4
Laomedea flexuosa
-
ЗПВ,ПЗС
аб,С,ш
2
2
Laomedea calceolifera
1992
ЗПВ, п. Пластун
аб,С,ш
3
2
Aequorea coerulescens
1995
-
аб,С,ш
4
2
Многощетинковые черви (Polychaeta)
Polydora limicola
1981
БЗР, Н
аб,ш
2
2
Hydroides elegans
1981
БЗР
аз,С,Б
3
3
Pseudopotamilla occelata
1980
ЗПВ,ТП,ЗС
Б,Т,Н
3
4
Двустворчатые моллюски (Bivalvia)
Mytilus galloprovinciallis
1980-е
ЗПВ
С
3
2
Gomphina aequilatera
1997
ПЗЮ
С
4
2
Брюхоногие моллюски (Gastropoda)
Haliotis discus
2002
ПЗЮ,ЗС
С,Т
3
2
Aplysia parvula
2005
ПЗЮ
С
3
2
Cellana toreuma
2003
ПЗЮ
С
3
1
Alderia modesta
2005
А
С
4
2
Мшанки (/pyozoa)
Bugula californica
-
ЗПВ,БЗР
С,нб
4
2
Conopeum seurati
1975
ЗПВ,БЗР,ЗВ, м.Улисс
бп,нб,Н
4
Schizoporella unicornis
1975
ПЗЮ,ЗВ, п.Преображение
ш,Б
3
4
Bowerbankia gracilis
1984
ЗПВ
Б,Т,Н
3
4
Асцидии (Tunicata)
Molgula manhattensis.
1999
БЗР,б.Рында
ш,С,Т,нБ
1
4
Ciona savignyi
2004
ЗВ,б.Гайдамак
Б
1
2
Botrylloides diegense
1969
ЗПВ
ап,нБ
1
2
Botryllus tuberatus
1981
зал.Посьета
ап,нБ
1
2
Polyandrocarpa zorritensis
-
-
ш
4
-
Нектонные и нектобентосные организмы
Медузы (Scyphozoa)
Rhopilema esculentum.
-
ЗПВ
С,Т
4
-
Морские рептилии (Chelonia and Serpentes)
Pelamisplatura
1873, 2007
ЗПВ
С
4
-
Pseodolaticaudasemifasciata
1978
ЗПВ
С
4
-
Dermochelyscoriacea
1936
ЗПВ
С
4
-
Carettacaretta
1940
ЗПВ
С
4
-
Как видно из таблицы значительное число видов-вселенцев прибрежных вод зал. Петра Великого, севера и юга Приморья находится в стадии акклиматизации, а некоторые уже натурализовались здесь. Исследования последних лет приводят к выводу, что у любого чужеродного вида может произойти «экологический взрыв» численности при его попадании в среду с оптимальными условиями существования, что в конечном счете приведет к непредсказуемым последствиям [8]. Такими последствиями могут быть уже отмечаемые изменения в составе и структуре популяций массовых видов сообществ обрастания и донных беспозвоночных, свидетельствующие о значительных нарушениях в прибрежных экосистемах. Изменяются размерно-возрастная структура и плотность поселения доминирующих и подчиненных видов, происходят качественные изменения в видовых составах. Нарушаются трофические связи. Нарушения, происходящие в донных сообществах в местах длительного антропогенного воздействия и марикультурного хозяйствования, одинаково губительны как для биотической, так и абиотической среды. Происходит заиливание и загрязнение донных субстратов, заметно изменяются плотность поселения макро и мезобентоса, исчезают одни виды и развиваются другие; ухудшаются условия для развития молоди как местных, так и интродуцированных видов, возрастает смертность моллюсков, в наиболее загрязненных местах исчезают совсем ранее массовые виды беспозвоночных (http://www.imb.dvo.ru/misc/trdap/doc005.htm).
Эти процессы негативно отражаются на экономических показателях прибрежно-морского хозяйственного комплекса. Они приводят к удорожанию эксплуатации флота, портовых и навигационных сооружений, продукции марикультурных хозяйств и даже к снижению эффективности морских грузоперевозок и водозаборных гидротехнических сооружений. Исследования показали, что увеличение степени обрастания корпусов судов, действующих на линиях региона, до такого значения показателя биомассы сообщества как «сильное», может иметь следствием потери скорости хода этих судов на 2-4 узла [15].