SERGIU DIACONU

CURSURI

DE APÅ - Amenajare, Impact, Reabilitare -

Serie coordonatå de :

prof.dr.ing. Radu DROBOT Universitatea Tehnicå de Construc¡ii Bucure¿ti

dr. Jean Pierre CARBONNEL Université "Pierre et Marie Curie", Paris 6

Editura *H*G*A* , Bucure¿ti

1999

SERGIU DIACONU

CURSURI

DE APÅ - Amenajare, Impact, Reabilitare -

Serie coordonatå de :

prof.dr.ing. Radu DROBOT

Universitatea Tehnicå de Construc¡ii Bucure¿ti

dr. Jean Pierre CARBONNEL

Université "Pierre et Marie Curie", Paris 6

Editura *H*G*A* , Bucure¿ti,

1999

Revizie ¿tiin¡ificå: dr.ing. ªtefan IONESCU Descrierea CIP a Bibliotecii Na¡ionale DIACONU, SERGIU Cursuri de apå : amenajare, impact, reabilitare / Sergiu Diaconu. – Bucure¿ti : Editura *H*G*A*, 1999 p. ; cm. ISBN 973-98954-0-9 627

Copyright © 1999. Editura *H*G*A*, Bucure¿ti

hga@opensys.ro

PREFAºÅ

Frumuse¡ea râurilor de odinioarå a suferit în timp o modificare continuå, ajungând aståzi la un aspect neplåcut, cu ape murdare, cu gunoaie ¿i de¿euri aruncate pe maluri, cu lucråri în albie degradate sau prost între¡inute. Aceastå situa¡ie este dublatå de o gravå deteriorare a ecosistemelor acvatice ¿i uneori de o calitate foarte proastå a apei, pe care sta¡iile de tratare nu reu¿esc så o aducå la parametri convenabili.

Transformarea, petrecutå în ultimele câteva decenii, este rezultatul unui numår mare de factori, între care se numårå cre¿terea popula¡iei, dezvoltarea industrialå ¿i agricolå, adeseori prost conceputå ¿i lipsitå de orice måsuri colaterale de protec¡ie a mediului, absen¡a de programe ¿i fonduri pentru lucråri de reabilitare a râurilor; la toate acestea se adaugå o mentalitate socialå cu grave deficien¡e privind protec¡ia mediului natural, acceptând starea actualå drept normalitate.

Acesta nu este înså un fenomen exclusiv românesc; ¡årile Europei occidentale l-au cunoscut la propor¡ii asemånåtoare pânå în anii ’70, când, pe fondul unei situa¡ii economice favorabile, s-au proiectat ¿i aplicat ample måsuri de regenerare ¿i ameliorare a mediului natural, cu rezultate spectaculoase, oglindite cel mai pregnant în schimbarea mentalitå¡ilor ¿i atitudinii civice.

Evident, protejarea naturii nu trebuie fåcutå împotriva intereselor umane, economice ¿i sociale, ci dimpotrivå, în interesul acestora. Referindu-se la ac¡iunile necesare de protejare a mediului natural, D. Meadows scria în anul 1972, în raportul Limitele cre¿terii, prezentat în fa¡a celebrului Club de la Roma, cå acestea « nu constituie o pozi¡ie oarbå împotriva progresului, ci o opozi¡ie împotriva progresului orb ».

¥n luna iulie a.c. a avut loc la Bucure¿ti primul work-shop cu tema Reconstruc¡ia ecologicå a râurilor, la care domnul Sergiu Diaconu a prezentat o comunicare de mare interes, comunicare care a contribuit la orientarea concluziilor. Abordarea sistemicå integratå a problemelor este o condi¡ie sine qua non a unor speran¡e de reu¿itå în demersul de ameliorare a stårii ecosistemelor acvatice, iar sistemul analizat trebuie så cuprindå alåturi de mediul natural, în mod inseparabil, ¿i mediul antropic. Separarea (¿i chiar opozi¡ia) între mediul natural (în realitate, par¡ial antropizat) ¿i mediul antropic este artificialå, neconformå cu realitatea ¿i contraproductivå în abordarea problemelor, deoarece conduce la polemici inutile între ecologi ¿i ingineri sau administratori ai unor obiective economice; numai ac¡iunea unitå a tuturor acestora poate genera rezultate coerente.

Unii dintre participan¡i puneau problema readucerii râurilor la starea ini¡ialå. Aceasta este o no¡iune confuzå, întrucât momentul ini¡ial nu poate fi definit în mod obiectiv; el råmâne la aprecierea arbitrarå a analistului, care

3

presupune cå o situa¡ie anterioarå (de regulå, cu câteva zeci de ani în urmå) reprezintå o stare quasi-idealå a ecosistemului. Totu¿i, pentru viitoarea stare modelul poate fi inspirat de o stare anterioarå favorabilå ¿i consideratå de echilibru. Obiectivele reabilitårii unor râuri nu pot fi unice, ci diferen¡iate ¿i trebuie stabilite pentru fiecare caz ¿i situa¡ie în parte. ¥n linii mari, aceste obiective pot fi :

− de prezervare a ecosistemelor sånåtoase ¿i valoroase biologic, la care starea actualå este convenabilå ¿i la care interven¡iile antropice trebuie drastic limitate sau eliminate;

− de conservare, în cazul ecosistemelor par¡ial antropizate, cu caracteristici acceptabile ¿i ameliorabile, în vederea påstrårii structurii ¿i caracte-risticilor esen¡iale actuale;

− de transformare, în cazul ecosistemelor pentru care caracteristicile primare au fost puternic alterate sau ireversibil modificate (pânå la distrugere) ¿i pentru care problema este aceea de a crea condi¡ii pentru dezvoltarea (dirijatå) a unui nou ecosistem, echilibrat ¿i favorabil din punct de vedere al complexului de criterii acceptate.

¥n consens cu principiile enun¡ate, lucrarea de fa¡å încearcå så furnizeze elemente ¿tiin¡ifice, tehnice ¿i practice destinate realizårii unui vast ¿i foarte necesar program na¡ional de reabilitare ecologicå a râurilor. Scriså cu competen¡å, claritate ¿i pasiune, ea se adreseazå unui public foarte larg: studen¡ilor, care mâine trebuie så realizeze proiectele ¿i ac¡iunile necesare, fårå a repeta înså erorile predecesorilor lor; oamenilor de ¿tiin¡å, cercetåtorilor ¿i proiectan¡ilor, care trebuie så pregåteascå premizele unor interven¡ii coerente ¿i reu¿ite; lucråtorilor în mass-media, care au datoria de a informa corect marele public ¿i de a-l pregåti în vederea sus¡inerii eforturilor în domeniu, în special prin schimbårile de mentalitate atât de necesare; politicienilor ¿i conducåtorilor de institu¡ii, care sunt obliga¡i så ia decizii în consens cu nevoile sociale corect în¡elese (inclusiv prin reglementåri ¿i finan¡åri corespunzåtoare).

Pentru to¡i cititorii, prezentul material este nu numai un mijloc de informare corectå ¿i cuprinzåtoare în domeniu, ci, în egalå måsurå, un prilej de a în¡elege în mod profund fenomenologia ecosistemelor, de a realiza complexitatea problematicii, de a con¿tientiza necesitatea sus¡inerii financiare a proiectelor de reabilitare ecologicå a râurilor ¿i, mai cu seamå, de a medita ¿i corecta mentalitå¡ile în ceea ce prive¿te protec¡ia mediului înconjuråtor.

Responsabilitatea genera¡iilor actuale pentru crearea unui mediu natural favorabil este poate cel mai bine exprimatå în cuvintele lui Antoine de Saint Exupery: «Noi nu mo¿tenim påmântul de la stråmo¿ii no¿tri, noi îl împrumutåm de la copiii no¿tri».

Dr.ing. ªtefan Ionescu

4

DIN PARTEA COORDONATORILOR: Beneficiind de sprijinul financiar acordat de Programul TEMPUS - PHARE, ini¡iat de Comunitatea Europeanå, începând cu anul 1992, în cadrul Facultå¡ii de Hidrotehnicå din Universitatea Tehnicå de Construc¡ii Bucure¿ti (UTCB) s-a înfiin¡at ªcoala de Studii Academice Postuniversitare « Ingineria Resurselor de Apå », organizatå dupå principiile ciclului 3 francez (D.E.A. - Diplôme d'Etudes Approfondies).

Derularea programelor TEMPUS (JEP 3801/92-95, respectiv S_JEP 09781/95-98) în cadrul UTCB a fost esen¡ialå : a creat contacte ¿tiin¡ifice, a sprijinit financiar dezvoltarea învå¡åmântului postuniversitar, a facilitat ob¡inerea de burse pentru perfec¡ionarea a 35 de tineri ingineri români în laboratoarele universitå¡ilor partenere din stråinåtate. ¥n plus, a asigurat :

− formarea unui numår de peste 100 de speciali¿ti în domeniul ¿tiin¡elor apei ¿i mediului ;

− pregåtirea profesionalå a 9 asisten¡i universitari ¿i peste 20 de doctoranzi ; − 2 burse UE-RO ; − prelegeri sus¡inute de profesori din Fran¡a (Université Pierre et Marie

Curie Paris, Université Louis Pasteur Strasbourg), Belgia (Université de Liège) ¿i Italia (Università degli studi di Genova);

− crearea unui laborator de informaticå dotat cu aparaturå performantå ; − înfiin¡area unei biblioteci de informaticå ; − editarea unei serii de 30 de lucråri din domeniul hidrologiei, hidro-

geologiei, protec¡iei mediului sau al pregåtirii ¿tiin¡ifice fundamentale ; − stabilirea de contacte cu Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL),

Elve¡ia, care a participat cu resurse financiare din partea statului elve¡ian la derularea celor douå programe, inclusiv prin sponsorizarea a 2 cår¡i .

Faptul cå ¿i dupå încetarea derulårii proiectelor sus-men¡ionate ªcoala de Studii Academice Postuniversitare « Ingineria Resurselor de Apå » continuå, demonstreazå, dacå mai era necesar, renumele pe care ¿i l-a format în rândul universitå¡ilor ¿i institu¡iilor de profil din România.

¥n vederea acoperirii cu materiale scrise a acestui domeniu atât de vast ¿i apropiat vie¡ii, APA, coordonatorii celor 2 programe au decis så continue ¿i în viitor activitatea desfå¿uratå în perioada celor 6 ani TEMPUS.

Rezultatul acestei inten¡ii îl constituie editarea unei noi serii de lucråri, intitulatå « Ingineria Resurselor de Apå », care se adreseazå, în egalå måsurå, studen¡ilor, doctoranzilor, cercetåtorilor, precum ¿i speciali¿tilor preocupa¡i de pregåtirea profesionalå continuå.

Coordonatori: Radu DROBOT şi Jean - Pierre CARBONNEL

CUVÂNT ¥NAINTE

Lucrarea se adreseazå speciali¿tilor implica¡i în exploatarea, între¡inerea, amenajarea, protec¡ia ¿i gospodårirea cursurilor de apå ¿i, în mod special, studen¡ilor hidrotehnicieni din Universitatea Tehnicå de Construc¡ii Bucure¿ti ¿i inginerilor constructori hidrotehniceni care trebuie så-¿i cunoascå în profunzime obiectul muncii.

Volumul este structurat în 8 capitole, într-o ordine consideratå logicå de cåtre autor.

Dupå capitolul 1, introductiv, în capitolul 2 cursurile de apå sunt descrise ca fiind ecosisteme complexe, având o dinamicå naturalå proprie, determinatå de ac¡iunea factorilor de mediu exteriori, pe fondul unor caracteristici geomorfologice proprii.

La modul general, dinamica naturalå a ecosistemelor cursurilor de apå este în esen¡å o succesiune infinit repetitivå a unui modul fenomenologic format din perturba¡ie, råspuns la perturba¡ie ¿i refacere naturalå. Aceastå idee este dezvoltatå în capitolul 3.

În capitolul 4 sunt enumerate, clasificate ¿i ierarhizate efectele generale ale amenajårilor hidrotehnice pe cursurile de apå, fårå a fi neglijate efectele ce apar în faza de ¿antier; în mod special, sunt descrise efectele amenajårilor asupra structurii fizice a ecosistemelor.

În capitolul 5 se propune o modalitate de evaluare a stårii în care se aflå un ecosistem, utilizând o scarå ce caracterizeazå gradul såu de artificializare, de depårtare de la starea sa de origine. Sunt prezenta¡i indicatorii caracteristicilor fizice, ecologice ¿i func¡ionale ale ecosistemului, indicatori raporta¡i la subiecte cheie de interes uman.

Capitolul 6 propune o metodologie de evaluare a impactului lucrårilor de amenajare asupra ecosistemului cursului de apå, metodologie utilizabilå cu ocazia intocmirii studiilor de impact. În finalul capitolului, este prezentat un posibil mod de evaluare a impactului global produs de amenajarea unui tronson de râu. Metoda este utilå pentru ierarhizarea diferitelor variante de amenajare considerate de proiectant.

Dacå se acceptå ideea tratårii cursului de apå ca fiind un ecosistem, atunci se impune ¿i o gestionare corespunzåtoare a acestuia.

În capitolul 7 sunt prezentate principiile ¿i modul necesar de ac¡iune în vederea gestionårii ecosistemice a cursurilor de apå.

Ultimul capitol, 8, abordeazå problema reabilitårii ecologice a ecosistemelor cursurilor de apå degradate în urma interven¡iei antropice. Sunt tratate problemele legate de cadrul decizional ¿i de interven¡ia managerialå. În finalul capitolului este prezentat, ca studiu de caz, un exemplu de lucrare cu scop de reabilitare ecologicå a unui segment de curs de apå.

Bibliografia este deosebit de amplå, cuprinzând un numår de 165 de titluri. Lucrarea mai cuprinde trei anexe, utile pentru mai bunå cunoa¿tere a

ecosistemelor cursurilor de apå din România, precum ¿i un dic¡ionar de termeni.

Autorul

CUPRINS

1. Introducere ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………2. Cursul de apå – subiect al interven¡iilor antropice …………………………………………………

2.1. Habitatul cursurilor de apå …………………………………………………………………………………………………...2.2. Dinamica habitatelor cursurilor de apå.

Elemente de geomorfologie fluvialå …………………………………………………………………………..….2.3. Elemente de ecologie a cursurilor de apå …………………………………………………………………. 2.4. Caracterizarea ecosistemelor lotice europene. Fauna piscicolå

aferentå cursurilor de apå din România ……………………………………………………………………….

3. Perturba¡ie → impact → refacere naturalå în ecosistemele lotice ………………. 3.1. Triada stres ecologic (perturba¡ie) – råspuns (impact) –

refacere naturalå …………………………………………………………………………………………………………………………. 3.2. Rolul perturba¡iei în evolu¡ia structurii comunitå¡ilor lotice ……………………….3.3. Refacerea naturalå a ecosistemelor cursurilor de apå

dupå încetarea ac¡iunii factorilor de stres …………………………………………………………………. 3.4. Rolul refugiilor în refacerea naturalå a ecosistemelor lotice ……………………….

4. Efectele lucrårilor de amenajare a cursurilor de apå

asupra mediului înconjuråtor …………………………………………………………………………………………………………4.1. Lucråri de amenajare cauzatoare de impact ………………………………………………………………4.2. Clasificarea efectelor amenajårilor de râuri

asupra mediului înconjuråtor …………………………………………………………………………………………………4.3. Impactul amenajårilor asupra structurii fizice a ecosistemului,

canalizarea cursului de apå ………………………………………………………………………………………………………4.4. O posibilå sintetizare a impactelor morfologice

produse de amenajåri asupra cursurilor de apå …………………………………………………….. 4.5. Efecte ale amenajårilor asupra mediului uman ……………………………………………………….4.6. Impactul produs de ¿antierul amenajårii ………………………………………………………………………

5. Evaluarea stårii ecosistemelor cursurilor de apå ………………………………………………………….

5.1. Stare de origine, stare naturalå, stare artificializatå …………………………………………… 5.2. Caracteristici ale ecosistemelor cursurilor de apa privind råspunsul

¿i refacerea în urma stresului antropic …………………………………………………………………………. 5.3. Subiecte ecologice cheie ……………………………………………………………………………………………………………5.4. Indicatorii ecosistemului ……………………………………………………………………………………………………………5.5. Refacerea ¿i unele aspecte privind indicatorii

specifici ecosistemelor lotice ……………………………………………………………………………………………….

6. Metode de evaluare a impactului amenajårilor

asupra mediului înconjuråtor …………………………………………………………………………………………………………6.1. Evaluarea impactului asupra mediului fizic ………………………………………………………………6.2. Impactul asupra mediului biologic …………………………………………………………………………..………

9 13 13

22 29

38

43

43 47

50 57

65 65

67

69

71 73 75

76 76

82 85 86

89

93 93 99

7

6.3. Impactul asupra mediului uman ………………………………………………………………………………………… 6.4. Evaluarea impactului produs de ¿antierul amenajårii …………………………………………6.5. Metodå de evaluare a impactului global al amenajårilor hidrotehnice

pe un curs de apå ………………………………………………………………………………………………………………………….. 7. Gestionarea ecosistemicå a cursurilor de apå ………………………………………………………………..

7.1. Principiile abordårii ecosistemice …………………………………………………………………………………….7.2. Mod de ac¡iune în gestionarea ecosistemicå a cursurilor de apå ……………..

8. Reabilitarea ecologicå a ecosistemelor cursurilor de apå ……………………………………. 8.1. Principiile reabilitårii ecologice …………………………………………………………………………………………

8.2. Cadrul decizional al reabilitårii ecologice ………………………………………………………………… 8.3. Interven¡ia managerialå …………………………………………………………………………………………………………….8.4. Problemele reabilitårii ecologice a zonelor umede ………………………………………………8.5. Metodologie de reabilitare a zonelor umede rivulare …………………………………………8.6. Exemplu de lucrare cu scop de reabilitare ecologicå. Studiu de caz …….

9. Anexe ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…. 10. Dic¡ionar de termeni ………………………………………………………………………………………………………………………….…..

11. Bibliografie ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

105 107

109

120 120 123

129 129 134 137 138 141 146

155

173

176

8

1

INTRODUCERE

Orice curs de apå trebuie considerat a fi mult mai mult decât un subiect al hidraulicii curgerilor cu suprafa¡å liberå. Împreunå cu albia sa majorå, el reprezintå un ecosistem deosebit de complex, care asigurå habitat pentru o deosebit de bogatå florå ¿i faunå specificå.

Dacå cea mai apreciatå func¡ie a ecosistemelor1 cursurilor de apå este contribu¡ia acestora la între¡inerea biodiversitå¡ii, rolul specific al albiei majore este de a måri productivitatea piscicolå ¿i de a asigura, în timpul viiturilor sau poluårilor accidentale, refugii pentru fauna cursului de apå. Dupå diminuarea sau îndepårtarea stresului ecologic exercitat asupra cursului de apå, popula¡iile din spa¡iul albiei majore devin pentru râu surse de colonizare cu specii apar¡inând florei sau faunei specifice.

Albiile majore ale cursurilor de apå îndeplinesc func¡ii hidrologice (atenuarea undelor de viiturå, stabilizarea liniei malului, reîncårcarea pânzei freatice etc.) ¿i contribuie la îmbunåtå¡irea calitå¡ii apei (re¡inerea sedimentelor, absorb¡ia nutrien¡ilor).

Pentru om, zonele umede2 constituite de regulå în albiile majore ale cursurilor de apå, îndeplinesc func¡ii economice, recrea¡ionale, estetice ¿i educa¡ionale.

Ca ¿i alte tipuri de zone umede, ecosistemele cursurilor de apå sunt deseori sever alterate sau chiar par¡ial desfiin¡ate. Acolo unde, pe parcursul ultimului secol, marile râurilor au fost îndiguite, eroziunea lateralå a fost stopatå. Dacå dinamica fluvialå nu mai poate crea noi ecosisteme, zonele umede limitrofe râurilor vor prezenta procese succesive ce duc mai întâi spre eutrofizare ¿i apoi spre terestrializare. Prin no¡iunea de terestrializare se în¡elege schimbarea ecosistemului zonei umede în ecosistem terestru, datoritå cre¿terii cotelor fundului prin acumulåri de materii organice sau aluviuni ¿i scåderii nivelului apei. Ca urmare, lipsa unei regeneråri prin dinamicå fluvialå duce la dispari¡ia ecosistemelor lentice ¿i a altor zone umede importante în îndeplinirea func¡iilor bazinelor hidrografice.

Ecosistemele cursurilor de apå prezintå o dinamicå naturalå specificå

1 Comunitate biologicå a unor organisme (biocenozå) împreunå cu mediul lor fizic (habitat) ¿i cu toate interac¡iunile implicate. 2 Zone permanent sau semipermanent saturate cu apå.

9

generatå, în principal, de permanenta repetitivitate a trei procese succesive: stres ecologic natural sau antropogenic → råspuns (impact ecologic) → refacere naturalå. Marea varietate a lucrårilor ce se executå, de obicei, cu ocazia amenajårii hidrotehnice a unui sector oarecare al unui curs de apå, varietate coroboratå cu diversitatea extremå a reac¡iilor specifice ecosistemelor rivulare, face ca evaluarea impactului acestor lucråri asupra mediului înconjuråtor så fie foarte dificilå. Evaluarea corectå a impactului lucrårilor hidrotehnice executate pe cursurile de apå impune o abordare ecosistemicå globalå ¿i pe termen lung. Aceastå abordare presupune, printre altele, corelarea modificårilor mediului fizic cu consecin¡ele lor biologice. Datele existente care ar permite stabilirea acestor rela¡ii sunt pu¡ine, iar ob¡inerea lor este, de regulå, anevoioaså atât ca duratå,cât ¿i ca fonduri necesare. În consecin¡å, o organizare a modului de abordare a evaluårii impactului este absolut necesarå. O metodå posibilå de sistematizare poate fi abordarea tipologicå. Acesta înseamnå cå diversele tipuri de interven¡ii sunt corelate cu diverse caracteristici ale cursurilor de apå, caracteristici determinante în ceea ce prive¿te importan¡a impactului.

Eforturile de refacere a zonelor umede rivulare, alterate prin interven¡ii antropice, sunt îngreunate de importantele modificåri aduse regimurilor hidrologice ¿i aluvionare. Aceastå situa¡ie face imposibilå revenirea zonelor umede la starea lor naturalå fårå desfiin¡area masivå a amenajårilor existente. Aceastå ac¡iune nu este acceptabilå deoarece func¡iile ecologice trebuie så fie coroborate cu interesele umane, cum ar fi apårarea împotriva inunda¡iilor, agricultura, naviga¡ia, alimentarea cu apå a localitå¡ilor etc.

În lume (România nefåcând, bineîn¡eles, excep¡ie) existå un numår substan¡ial de ecosisteme acvatice care au fost supuse unor profunde alteråri, de¿ertificåri, erodåri sau contaminåri. Reabilitarea ecosistemelor presupune atât restaurarea, cât ¿i redezvoltarea zonelor afectate. În multe dintre cazuri, restaurarea ¿i redezvoltarea ar putea decurge simultan.

Un program de reabilitare având ¿anse de succes nu se rezumå numai la måsuri tehnice, juridice sau economice. El aduce schimbåri la nivelul valorilor culturale fundamentale ¿i al condi¡iilor sociale, schimbåri care apårå integritatea ecosistemului ¿i calitatea vie¡ii umane. Armonizarea cerin¡elor protec¡iei mediului cu obiectivele dezvoltårii sociale cere din partea factorului uman con¿tientizarea rela¡iilor existente între resursele biotice ¿i cele abiotice. De asemenea, aceastå armonizare cere implicarea utilizatorilor în gestionarea propriului ecosistem.

Reabilitarea (reconstruc¡ia) ecologicå este consideratå de mul¡i speciali¿ti ca reprezentând testul definitiv al utilitå¡ii ¿tiin¡ei ecologice. Scopul reabilitårii ecologice este de a furniza societå¡ii beneficii durabile, produse de un ecosistem care este reabilitat mult mai rapid decât ar fi posibil printr-un proces natural de

10

refacere. În decursul ultimilor zeci de ani, no¡iunea de reabilitare ecologicå a cåpåtat

diferite conota¡ii, fiindu-i asociate standarde ¿i tehnici aflate în continuå evolu¡ie. Primele eforturi de reabilitare ecologicå s-au concentrat pe reamenajarea terenurilor, prin trecerea lor dintr-o stare perturbatå într-o stare bazatå pe vegeta¡ia originalå, existentå anterior interven¡iei antropice. Selec¡ia stårii anterioare interven¡iei antropice ca obiectiv al reabilitårii ecologice a fost bazatå pe no¡iunea de echilibru natural. No¡iunea de echilibru natural implicå ideea cå, în absen¡a perturba¡iei, biocenoza tinde spre un unic ¿i persistent echilibru cu clima ¿i condi¡iile locale.

Multe obiective actuale ale reabilitarei ecologice implicå sau includ întoarcerea la o stare anterioarå interven¡iei antropice, dar teoria ecologicå mai recunoa¿te ¿i tranzi¡ii ireversibile, induse de perturba¡ii ¿i de componentele aleatorii ale proceselor de succesiune ecologicå. Ca urmare, un ecosistem reabilitat nu trebuie så fie identic cu un ecosistem similar neperturbat, nu trebuie så con¡inå neapårat acelea¿i specii dominante, diversitate a speciilor, productivitate sau ritmuri de reciclare a nutrien¡ilor. Totu¿i, pentru ca sistemul så fie viabil ¿i autonom, trebuie restabilite mai întâi capacitå¡ile sale func¡ionale.

* * *

În cursul anului 1995, sub patronajul Ministerului Apelor, Pådurilor ¿i Protec¡iei Mediului (MAPPM) ¿i a Centrului European de Competen¡å Profesionalå Tehnicå au ie¿it de sub tipar primele douå volume din seria ghidurilor metodologice pentru elaborarea studiilor de impact asupra mediului: volumul I referitor la lucrårile de reten¡ie ¿i volumul II referitor la amenajårile hidrotehnice în albiile cursurilor de apå. Între obiectivele concrete urmårite prin apari¡ia acestor ghiduri metodologice s-a numårat ¿i informarea speciali¿tilor hidrotehnicieni cu privire la unele aspecte importante, de naturå ecologicå, de care trebuie så se ¡inå seama la proiectarea ¿i execu¡ia amenajårilor hidrotehnice pe cursurile de apå. Principala problemå la care ¿i-au propus så råspundå cele douå ghiduri a fost care sunt aspectele ce trebuie tratate ¿i care trebuie så fie nivelul lor de abordare în cadrul studiilor de impact referitoare la amenajårile complexe ale cursurilor de apå?

În vederea întocmirii celor douå ghiduri metodologice pentru elaborarea studiilor de impact privind amenajårile hidrotehnice pe cursurile de apå, în luna decembrie 1994, împreunå cu un grup de speciali¿ti români, am beneficiat de un stagiu de pregåtire organizat de Ministerul Mediului din Fran¡a. Cu aceastå ocazie am avut prilejul de a-l întâlni pe dr. Wasson J.G., specialist de marcå în domeniul ecologiei ecosistemelor rivulare. Concep¡iile sale cu privire la armonizarea utilizårii antropice a cursurilor de apå cu cerin¡ele protec¡iei ecosistemelor rivulare, concep¡ii bazate pe ani mul¡i de fructuoaså cercetare ¿i împårtå¿ite cu mare generozitate, au contribuit decisiv la completarea ¿i

11

fundamentarea unei noi atitudini ¿i la deschiderea unei noi linii de preocupåri pentru autorul acestei lucråri. În contextul necesitå¡ii asigurårii dezvoltårii durabile în domeniul utilizårii resurselor ecosistemelor cursurilor de apå, volumul de fa¡å reflectå în mare måsurå aceste extrem de actuale concep¡ii.

Prezenta lucrare se ocupå în special de interven¡iile cu caracter hidrotehnic, cunoscute sub termenul global de canalizare. Prin canalizare se în¡elege totalitatea interven¡iilor vizând accelerarea curgerii ¿i mårirea debitului tranzitat prin modificarea traseului în plan, geometriei sec¡iunii transversale, pantei sau rugozitå¡ii albiei cursului de apå. Sunt incluse lucrårile longitudinale ¿i transversale de stabilizare a albiei, efectuate cu scop de men¡inere a formei eficiente din punct de vedere hidraulic. Lucrårile de între¡inere a albiei, de tipul raclårilor ¿i dragajelor, sunt, de asemenea, asociate ac¡iunilor de canalizare a cursului de apå. Nu sunt incluse lucrårile de între¡inere privind exclusiv vegeta¡ia rivularå. De asemenea, nu sunt incluse lucrårile cu finalitate hidrologicå, cum ar fi barajele de acumulare sau regularizare, chiar dacå regularizarea debitelor are printre efectele sale ¿i modificarea morfologiei cursului de apå.

12

2

CURSUL DE APÅ - SUBIECT AL INTERVENºIILOR

ANTROPICE

2.1. HABITATUL CURSURILOR DE APÅ

2.1.1. HABITATUL ACVATIC Fiecare organism viu percepe din mediul såu înconjuråtor câ¡iva factori-cheie care, dupå cum sunt de favorabili sau restrictivi, determinå în ultimå instan¡å talia ¿i reparti¡ia popula¡iilor diferitelor specii poten¡ial prezente într-un bazin hidrografic dat. Ace¿ti factori condi¡ioneazå deopotrivå atât biodiversitatea, cât ¿i productivitatea unui ecosistem riveran. Prin biodiversitate se în¡elege natura ¿i diversitatea organismelor, apreciate la nivel de indivizi, specii sau de grupe func¡ionale. Productivitatea se referå la eficien¡a mediului în termeni de produc¡ie a ¡esuturilor vii, de transfer energetic în re¡eaua troficå ¿i de reciclare a materiei organice. Factorii cheie ai mediului acvatic pot fi grupa¡i în urmåtoarele patru categorii (tab. 2.1):

− factori de ordin climatic relativi la caracteristicile fizico-chimice ale apei, factori care sunt relativ stabili pe o destul de întinså scarå spa¡ialå;

− factori de habitat sau caracteristicile fizice la scara organismelor (se mai utilizeazå termenul de factori morfo-dinamici, pentru a îngloba variabilitatea inerentå a curgerii ¿i caracterul eterogen al structurilor morfologice;

− factori trofici, respectiv natura ¿i cantitatea resurselor nutritive disponibile pentru fiecare tip de organism;

− factori biotici sau interac¡iunile directe între vie¡uitoare (competi¡ie, pradå etc.).

Ace¿ti factori nu sunt independen¡i. Primii trei constituie un cadru în care se exercitå competi¡ia între specii, iar caracterul eterogen al mediului fizic este extrem de important pentru a restrânge efectele interac¡iunii biotice (fig. 2.1).

Habitatul condi¡ioneazå în mare parte disponibilitatea resurselor trofice ¿i a oxigenului.

13

Tabelul 2.1

Factorii cheie ai mediului acvatic

Hidroclimat Caracteristici fizico-chimice : temperatura, oxigen dizolvat, CO2,

pH, turbiditate

Habitat Structura fizicå a spa¡iului

morfo-dinamicå : adâncime,vitezå, substrat, sedimente fine, adåposturi hidraulice

Structuri : ascunzåtori, obstacole, acoperire vege-talå, iluminare

Hranå Resurse trofice : elemente nutritive (P, N), producåtori primari, resturi vegetale

Vecinåtate Interac¡iuni trofice : competi¡ie, pradå

La conceptul de ecosistem se ata¿eazå no¡iunile de func¡ionare ¿i de echilibru dinamic.

Func¡ionarea este definitå ca ansamblu al interac¡iunilor de naturå fizicå ¿i biologicå între factorii-cheie ¿i popula¡ii, interac¡iuni care regleazå deopotrivå structura, productivitatea ¿i biodiversitatea ecosistemului cursului de apå.

Echilibrul (dinamic) trebuie în¡eles ca o dinamicå permanentå de adaptare în func¡ie de fluctua¡iile naturale sau artificiale ale factorilor de control ai sistemului.

Habitatul este compartimentul central al ecosistemului ¿i reprezintå structura fizicå perceputå de vie¡uitoare. Percep¡ia mediului fizic prezintå atât o dimensiune spa¡ialå, cât ¿i o dimensiune temporalå. Scårile acestor dimensiuni sunt date de talia ¿i mobilitatea organismelor, respectiv de durata lor de via¡å.

Hidroclimat

Habitat Factori trofici

Popula¡ii

Fig. 2.1. Interac¡iuni între factorii cheie ai mediului acvatic.

14

Structura fizicå a habitatului nu condi¡ioneazå numai popula¡iile piscicole ¿i de nevertebrate. Toate compartimentele mediului acvatic depind de condi¡iile morfo-dinamice. Posibilitå¡ile de înrådåcinare a macrofitelor, zonele favorabile dezvoltårii algelor unicelulare, acumularea depunerilor organice ¿i capacitatea mecanicå de oxigenare a apei sunt dependente de habitat. Astfel, habitatul este un compartiment cheie al structurii ecosistemelor apelor curgåtoare.

2.1.2. FACTORI DE DIVERSIFICARE A HABITATULUI

Mediul fizic al apei curgåtoare prezintå caracteristica, unicå în biosferå, de a fi în fiecare punct al såu o combina¡ie între un element relativ fix ¿i stabil, albia râului, ¿i un element mobil, apa, animat de un flux unidirec¡ional permanent. Morfologia albiei determinå formele de curgere ¿i tot caracterul eterogen al spa¡iului acvatic. În fiecare punct condi¡iile hidrodinamice variazå în func¡ie de debit ¿i astfel hidrologia este cea care duce la variabilitatea temporalå a sistemului. Aceastå variabilitate reprezintå a doua caracteristicå profund originalå a ecosistemelor lotice. Fiind într-un mod hotårâtor determinatå de factorii morfologici ¿i hidrolo-gici, vegeta¡ia rivularå1 participå, de asemenea, la structurarea habitatului. Pe de-o parte, în albiile cu fundul mobil, arborii contribuie în mare måsurå la diversificarea ¿enalului, iar pe de altå parte, arborii cåzu¡i în albie creeazå condi¡ii hidraulice mai eterogene. Hidrologia, morfologia ¿i vegeta¡ia rivularå determinå împreunå, în spa¡iu ¿i timp, toatå diversitatea habitatului acvatic. Structura ¿i dinamica habitatului acvatic poate fi abordatå pornind de la aceste caracteristici externe ale mediului acvatic, respectiv de la morfologia fluvialå, regimul hidrologic ¿i coridorul vegetal. Morfologia este ea înså¿i dependentå de un context geologic ¿i geomorfologic fiind, de asemenea, sub controlul permanent al evenimentelor hidrologice care, la rândul lor, sunt determinate de climat (fig. 2.2). Geologia, formele de relief ¿i climatul apar, în consecin¡å, ca factori primari de control ai habitatului apei curgåtoare. Ace¿ti factori diferå în func¡ie de regiune definind astfel ecoregiunile care reprezintå scara spa¡ialå a primului nivel de diversificare a habitatului.

1 Aferentå apei curgåtoare (râului).

15

BAZINHIDROGRAFIC

eco-regiuneAPA

fizico - chimia

NEVERTEBRATE

PESTI

MATERIEORGANICA

HABITAT

PRODUCATORIPRIMARI

HIDROLOGIE

MORFOLOGIE

CORIDORVEGETAL

mediul acvatic

Fig. 2.2. Modelul conceptual al ecosistemelor cursurilor de apå (dupå Wasson).

2.1.3. HABITAT, BIODIVERSITATE ªI FUNCºIONARE ECOLOGICÅ Una din particularitå¡ile habitatelor apelor curgåtoare este asocierea unei foarte mari eterogenitå¡i spa¡iale cu o puternicå variabilitate temporalå, structurå cunoscutå ¿i sub numele de mozaic dinamic (Naiman ¿.a., 1988; Townsend, 1989). Într-o asemenea structurå, toate elementele sunt supuse unor perturba¡ii de naturå fizicå, având frecven¡e ¿i celeritå¡i diferite. În momentul în care alte elemente ale sistemului sunt supuse la perturba¡ii, zonele adåpostite din albie pot servi ca refugiu pentru organisme. O astfel de organizare a spa¡iului permite coabitarea speciilor având diverse preferin¡e de habitat, cicluri de via¡å ¿i strategii ecologice diferite. Aceasta se poate exprima prin urmåtoarea ecua¡ie sinteticå:

Eterogenitate + Variabilitate + Conectivitate = Biodiversitate

Aceasta explicå, în mare måsurå, biodiversitatea ridicatå a popula¡iilor acvatice. În zonele temperate, de exemplu, pe un sector de râu având numai câteva zeci de metri lungime, în cursul unui an, coabiteazå peste o sutå de specii

16

de nevertebrate bentice. Datoritå faptului cå diversitatea ni¿elor ecologice cre¿te cu talia râului, numårul speciilor de pe¿ti cre¿te din amonte cåtre aval, în toate bazinele fluviale. Orice modificare a habitatului, fie directå, prin lucråri în râu sau în taluz, fie indirectå, prin ac¡iuni care modificå echilibrele morfodinamice, va avea repercusiuni asupra ansamblului mediului acvatic, putând fi afectate procese ecologice fundamentale. În consecin¡å, evaluarea impactului unei amenajåri hidrotehnice asupra mediului înconjuråtor va trebui så comporte stabilirea unui diagnostic global referitor la întregul ecosistem.

2.1.4. HABITATUL POPULAºIILOR PISCICOLE

Pe¿tii sunt vertebrate de talie medie prezentând o foarte mare mobilitate. Fiind capabili de un comportament evoluat, pe¿tii ocupå, pe durate mari, totalitatea spa¡iului acvatic. Din acestå cauzå, ei sunt dependen¡i de habitat ¿i de variabilitatea sa temporalå. În func¡ie de frecven¡a lor de utilizare, se pot distinge douå categorii de habitate necesare tuturor speciilor în vederea îndeplinirii func¡iilor lor biologice:

− habitate pentru func¡iile cotidiene de alimenta¡ie ¿i repaus;

− habitate ale fazelor critice pentru reproducere ¿i refugiu.

2.1.4.1. Zonele de alimentare. În ceea ce prive¿te alimenta¡ia, pe¿tii europeni sunt pu¡in specializa¡i, în cea mai mare parte fiind omnivori. Excep¡ie fac câteva specii prådåtoare (ex: ¿tiuca...) sau algivore (ex: scobarul...). Nevertebratele acvatice constituie una dintre principalele surse de hranå. Ele depind de un anumit echilibru ce trebuie så se stabileascå între o produc¡ie primarå bazatå pe alge microscopice bentice (fixate pe suport) sau planctonice (în masa de apå) ¿i aporturile de materii organice provenite din descompunerea vegeta¡iei riverane sau a macrofitelor. Zonele din albie cu substrat grosier (blocuri, bolovani mari) stabil ¿i permeabil în curent rapid sunt cele mai productive în nevertebrate ¿i constituie habitate de alimentare, sediu al rezervelor de hranå pentru pe¿tii reofili. În cursurile de apå lente, zonele cele mai adânci sau canalele lentice sunt exploatate de specii pelagice ¿i gregare, planctonofage (ex: babu¿ca...) sau care se hrånesc pe funduri de albie cu substrat mobil (ex: pietro¿elul...).

2.4.1.2. Adåposturile ¿i ascunzåtorile. În imediata apropiere a zonelor de alimentare, pe¿tii au nevoie de adåposturi hidraulic mai calme, pentru a-¿i limita consumul de energie în deplasarea lor contra curentului. De asemenea, au nevoie de ascunzåtori care servesc ca refugii de odihnå sau refugii rapid accesibile în caz de pericol. Blocurile de piatrå, ramurile cåzute în albie,

17

aglomerårile de sloiuri, bu¿tenii ¿i rådåcinile, vegeta¡ia acvaticå, elementele de rugozitate ale malurilor reprezintå spa¡ii cu proprietå¡i hidraulice, oferind posibilitå¡i de adåpost. Fiecare individ exploateazå zilnic un teritoriu relativ definit, având suprafe¡e

de la câ¡iva 2m la câteva zeci de 2m . Parametrii principali de selec¡ie a habitatelor de cåtre pe¿ti sunt cei lega¡i de condi¡iile hidrodinamice (adâncimea, viteza a curentului, natura fundului albiei) ¿i de prezen¡a structurilor de adåpost. În condi¡ii hidrodinamice favorabile, pentru colonizarea la o densitate normalå a unei specii de pe¿ti, prezen¡a adåposturilor este obligatorie. Caracteristicile acestor habitate variazå în func¡ie de stadiul de dezvoltare al indivizilor aceleia¿i specii. Genera¡iile aceleia¿i specii utilizeazå ambian¡e fizice diferite. Disponibilitatea habitatelor pentru fiecare stadiu de via¡å, în cursul fazelor critice ale ciclului hidrologic (viituri, secetå), determinå capacitatea poten¡ialå de populare cu o specie datå a unui sector de râu (Fragnoud, 1987; Pouilly, 1994).

2.1.4.3. Locurile de depunere a icrelor. Exigen¡ele în materie de suport pentru faza depunerii icrelor depind în mod esen¡ial de specie. Majoritatea speciilor se reproduce în pietri¿uri sau bolovåni¿, dar anumi¡i pe¿ti utilizeazå vegeta¡ia acvaticå. În marile cursuri de apå, zonele de adåpost hidraulic, chiar temporare, constituie, adeseori, zone de depunere a icrelor. Incuba¡ia ¿i ecloziunea cer o stabilitate a suportului ¿i o permeabilitate suficientå a fundului albiei pentru a permite oxigenarea. Aceasta presupune absen¡a proceselor de colmatare cu aluviuni fine.

2.4.1.4. Refugii pentru supravie¡uire. Din cauza unor evenimente care pun în pericol via¡a indivizilor, a situa¡iilor naturale critice (cum ar fi viiturile puternice ¿i secetele severe) sau din cauza poluårii intensive, pe¿tii pot cåuta zone de refugiu destul de departe de teritoriul lor obi¿nuit. Aceste zone de refugiu sunt zone de adåpost hidraulic, zone inundate, mici afluen¡i, adâncituri cu alimentare freaticå, adåposturi de talie mare etc. Pânå la revenirea condi¡iilor normale, indivizii se men¡in în refugii, în activitate reduså,. Este evident cå aceste habitate de reproducere sau de supravie¡uire trebuie så fie accesibile pe¿tilor în perioada când au nevoie de ele. ªtiuca trebuie så aibå acces în lunca inundatå, iar salmonidele la bancurile de pietri¿ din capåtul amonte al bazinului hidrografic. În cazul secårii unui bief, construc¡iile din albie, imposibil de depå¿it la ape mici, vor împiedica pe¿tii så gåseascå refugiu în amonte sau în aval. De aici rezultå importan¡a vitalå a påstrårii conexiunilor hidraulice, longitudinale sau transversale, conexiuni care permit circula¡ia pe¿tilor între habitatele de faze critice ¿i teritoriul lor cotidian.

18

2.1.5. HABITAT ªI MORFOLOGIE

Procesele geomorfologice genereazå structurile cadrului fizic al habitatului. Aceste procese ac¡ioneazå la toate scårile, începând cu forma våii ¿i pânå la aranjarea particulelor pe fundul albiei. Se pot distinge trei nivele de complexitate (incluse succesiv unul într-altul), trei scåri majore care genereazå fiecare o diversificare a structurilor morfologice:

− scara regionalå a bazinului, cea a diferitelor tipuri de våi, generate de marile forme geomorfologice ¿i de structura ierarhizatå a re¡elei hidrografice;

− scara linearå a tronsonului, cea a secven¡elor de unitå¡i morfologice create de dinamica fluvialå într-o albie de râu;

− scara punctualå a facies-ului, care determinå combina¡iile substrat-scurgere.

Fiecåreia din aceste scåri îi corespund func¡ii biologice ilustrate în cele ce urmeazå pentru situa¡ia pe¿tilor, ¿tiindu-se înså cå acelea¿i no¡iuni sunt valabile ¿i pentru celelalte organisme, în func¡ie de talia ¿i mobilitatea lor.

2.1.5.1. Scara punctualå. Scara cea mai finå, cea a microhabitatului, corespunde pozi¡ionårii instantanee a unui individ în faza de repaus sau de alimentare. Structura granulometricå a fundului albiei, viteza curentului ¿i adâncimea apei sunt parametrii determinan¡i ai acestei scåri. Interesul biologic al unui microhabitat depinde de mediul såu înconjuråtor imediat, numit ambian¡å sau minihabitat. Este important ca aceastå ambian¡å så con¡inå ascunzi¿uri adaptate la talia organismului, precum ¿i o diversitate a scurgerii care så permitå asocierea adåpostului hidraulic, folosit de pe¿te pentru a-¿i economisi energia, cu tuburile de curent aducåtoare de hranå. Ambian¡a este, deci, scara realizårii unei func¡ii biologice. Ea integreazå diversitatea microhabitatelor cu prezen¡a structurilor de adåpost. Orice diversitate a caracteristicilor fizice ale microhabitatelor ¿i ale ambian¡elor depinde direct de facies-ul în care ele se situeazå. Se nume¿te facies o unitate morfo-dinamicå omogenå din punct de vedere al pantei locale, al profilului transversal ¿i al fundului albiei, la scara câtorva zeci de m2, pe toatå lå¡imea albiei (Malavoi, 1989). Aceste facies-uri - radiere sau rapide, zone plate, adâncuri - bine cunoscute de pescari ¿i u¿or identificabile de un observator, constituie o scarå de abordare foarte utilå. Geneza facies-urilor corespunde varia¡iilor înregistrate de pierderile de energie ale curgerii în perioadele de viiturå, în func¡ie de rezisten¡a structurilor ¿i materialelor constitutive ale patului albiei. Reparti¡ia facies-urilor într-un curs de apå råspunde deci unor condi¡ii de naturå morfodinamicå. Aceste forme, odatå generate, condi¡ioneazå, pentru cea mai mare parte a ciclului hidrologic, reparti¡ia parametrilor adâncime, vitezå ¿i substrat. Facies-urile pot fi abordate în termeni de habitat la scara organismelor.

19

Astfel, scara facies-ului permite så se facå legåtura între fizic (dinamica fluvialå) ¿i biologic (habitat).

2.1.5.2. Scara linearå. Facies-urile se aranjeazå în general în secven¡e care se repetå, succesiunea plat - radier - adânc fiind obi¿nuitå în râurile cu fund mobil. Aceastå scarå a secven¡elor de facies-uri este extrem de importantå pentru în¡elegerea func¡ionårii ecologice a cursurilor de apå. Structura lor secven¡ialå permite juxtapunerea zonelor rapide ¿i lente, ceea ce creazå o diversitate a condi¡iilor de habitat la scara razei de deplasare a unui pe¿te. Facies-ul sau secven¡a de facies-uri constituie scara teritoriului cotidian al unui organism acvatic. Deoarece facies-urile sunt identificabile prin simplå observa¡ie, este posibil så se cartografieze reparti¡ia acestora pe lungimi importante de râu (Malavoi, 1989), extrapolându-se astfel rela¡iile între habitat ¿i popula¡ii, observabile la nivelul ambian¡elor sau microhabitatelor. La scåri superioare, se pot identifica segmente omogene în termeni de secven¡e de facies-uri, de traseu în plan, de lå¡ime ¿i de dinamicå a albiei. Aceste caracteristici sunt destul de sensibile la varia¡iile locale ale pantei, ale fundului stâncos (aflorimente etc...), ¿i la antropizarea albiei prin amenajåri mici (praguri, anrocamente locale) sau prin între¡inerea vegeta¡iei de râu. De asemenea, este interesant de identificat, la scara superioarå a våilor, tronsoane omogene în ceea ce prive¿te marile forme ale albiei, panta generalå sau dinamica fluvialå. Se întâmplå frecvent ca aceste tronsoane så fie constituite din segmente care se repetå la intervale regulate (de exemplu: înguståri ale albiei alternate cu lårgiri în alveole, o câmpie aluvialå care se retrage la intervale mai mult sau mai pu¡in regulate în por¡iuni de rapid). Tronsonul se define¿te într-un astfel de caz prin aranjarea repetitivå a segmentelor. Tronsoanele sunt delimitate prin discontinuitå¡i geomorfologice majore cum ar fi schimbarea tipului de vale, a substratului geologic, a rangului fluvial (dupå o confluen¡å principalå) sau prin amenajåri hidrotehnice (baraje, îndiguiri). În condi¡ii naturale, un tronson prezintå o continuitate longitudinalå permanentå cu caracteristici de accesibilitate identice pentru toate speciile care îl locuiesc. Aceste specii gåsesc (cu excep¡ia marilor migratori) habitate pentru fazele critice, refugii ¿i locuri de depunere a icrelor, indispensabile îndeplinirii ciclului vital. Popula¡iile diferitor specii se echilibreazå la scara segmentelor ¿i tronsoanelor pentru a constitui popula¡ii relativ perene.

2.1.5.3. Scara regionalå. Condi¡iile geografice regionale - geologia, formele de relief, climatul - definesc un al treilea nivel de complexitate care genereazå diferite tipuri de albii de râuri. Acestea se disting prin pantå, natura materialului constitutiv al versan¡ilor ¿i albiei, regimul hidrologic care determinå energia viiturilor capabile så mobilizeze aceste materiale. La scara tronsoanelor vor rezulta condi¡ii morfo-dinamice diferite care, la rândul lor, vor

20

da na¿tere la secven¡e distincte de facies-uri. Diferen¡ele de naturå geologicå ¿i paleoclimaticå între regiuni ¿i din interiorul aceleia¿i regiuni, diferitele forme generate prin procesele geomorfologice trecute ¿i actuale, realizeazå o gamå de tipuri de albii, prezentând, la nivelul habitatelor, dinamici diferite. Pe aceastå diversitate regionalå a bazinelor se suprapune o altå eterogenitate, la fel de importantå, impuså de structura ierarhizatå a re¡elelor hidrografice. Aceasta determinå cre¿terea dimensiunii râurilor dinspre amonte spre aval, cre¿tere cu discontinuitå¡i la nivelul confluen¡elor. În mod corelativ, cea mai mare parte dintre parametrii morfologici (raportul lå¡ime/adâncime, sinuozitate, spa¡ierea facies-urilor) evolueazå mai mult sau mai pu¡in omotetic cu dimensiunea cursului de apå. Aceastå a treia particularitate a apelor curgåtoare are consecin¡e fundamentale în termeni de habitat, în special pentru pe¿ti, deoarece adâncimea apei, volumul de apå disponibil ¿i dimensiunea unitå¡ilor morfologice cresc dinspre amonte cåtre aval, în timp ce dimensiunea teritoriului necesar unui individ apar¡inând unei specii date råmâne aproape constantå. De aceea, se admite cå pentru fiecare specie poate exista o dimensiune minimalå a cursului de apå, dimensiune sub care colonizarea nu mai este posibilå. Aceasta explicå, în parte, cre¿terea numårului de specii de pe¿ti, de regulå, din amonte spre aval, oricare ar fi situarea geograficå a râului. Evident, ¿i al¡i parametri importan¡i, cum ar fi temperatura apei ¿i aerului, granulometria patului albiei, disponibilitatea resurselor trofice, evolueazå în general din amonte spre aval, dar numai geometria albiei este direct legatå de cre¿terea dimensiunii cursului de apå. La scara unui mare bazin, din punct de vedere biologic, aceastå diversificare regionalå ¿i longitudinalå a tronsoanelor permite coexisten¡a unor comunitå¡i animale ¿i vegetale foarte diferite. Aceastå scarå regionalå este cea a biodiversitå¡ii popula¡iilor. La scåri superioare, ca cea a marilor biomuri ¿i a continentelor, istoria geologicå ¿i evolutivå este cea care determinå reparti¡ia biogeograficå a speciilor vii ¿i, deci, stocul poten¡ial de specii disponibil pentru colonizarea unui bazin hidrografic.

2.1.6. HABITATUL CA SISTEM CU 4 DIMENSIUNI Tronsonul, omogen din punct de vedere morfologic constituie, deci, scara corespunzåtoare pentru a delimita un ecosistem de apå curgåtoare (cel pu¡in privind dimensiunea sa longitudinalå). Dar, aceastå structurå longitudinalå, de¿i preponderentå, nu trebuie så ascundå celelalte dimensiuni indispensabile pentru în¡elegerea func¡ionårii ecosistemului (fig. 2.3). Pentru a defini dimensiunea transversalå sunt de luat în considerare inter- conexiunile dintre râu ¿i albia sa majorå ¿i toatå zona în care oscila¡iile pânzei freatice influen¡eazå în mod semnificativ vegeta¡ia spontanå.

21

Cicluri hidrologiceAmonte

AvalAlbiemajorå

Sedimente

Fig. 2.3. Cele patru dimensiuni ale ecosistemelor cursurilor de apå.

Dimensiunea verticalå este datå de patul de sedimente mobilizabile ¿i colonizate de organisme, sediul unei intense activitå¡i microbiologice. Caracteristicile ¿i interconexiunile habitatelor definite în aceste trei dimensiuni spa¡iale variazå în timp, în func¡ie de regimul hidrologic ceea ce implicå a patra dimensiune, temporalå, a habitatului acvatic (Amoros & Petts, 1993).

2.2 DINAMICA HABITATELOR CURSURILOR DE APÅ.

ELEMENTE DE GEOMORFOLOGIE FLUVIALÅ

2.2.1. PRINCIPII DE GEOMORFOLOGIE FLUVIALÅ

Evolu¡ia habitatelor acvatice din apele curgåtoare depinde, aproape exclusiv, de dinamica curgerii ¿i a morfologiei fluviale. Prin modificarea condi¡iilor sedimentologice ¿i hidraulice ca urmare a realizårii unei amenajåri hidrotehnice, dinamica naturalå a cursului de apå este perturbatå. Dupå Leopold ¿.a. (1964) ¿i Marzolf (1978), parametrul principal determinând evolu¡ia cursului de apå ar fi natura geologicå a bazinului hidrografic. Formele actuale sunt explicate prin natura ¿i gradul de expunere a rocii de bazå, rezisten¡a sa la eroziune, fenomenele apårute în ere geologice timpurii (falii, mi¿cåri tectonice) sau mai recente (glacia¡iuni). În condi¡ii naturale, râurile tind så realizeze o combina¡ie relativ stabilå între diferitele variabile care le caracterizeazå (fig. 2.4):

- variabilele independente sau de control; - variabilele dependente sau de råspuns.

Între variabilele de control, douå sunt fundamentale ¿i determinå în mare måsurå dinamica fluvialå naturalå: debitul lichid Q ¿i debitul solid . Cursul sQ

22

de apå realizeazå echilibrul între încårcarea sa cu aluviuni ¿i debitul lichid de care depinde transportul acestora. În bilan¡ul morfodinamic mai intervin, având ponderi diferite, încå trei variabile de control:

- panta hidraulicå S a râului, care este unul dintre parametri caracterizând energia cursului de apå;

- caracteristicile sedimentologice ale patului albiei ¿i malurilor D;

- vegeta¡ia riveranå, care condi¡ioneazå posibilitå¡ile de migrare lateralå a albiei.

Se presupune cå orice curs de apå dispune de o gamå suficient de largå de parametri dependen¡i, caracteristici pentru a-¿i putea modela propria morfologie în func¡ie de parametrii independen¡i, realizând astfel o formå adecvatå pentru tranzitul optimal al debitelor ¿i aluviunilor. Diferi¡i autori (Schumm, 1977, Kellerhals ¿i Church, 1990) considerå ca variabile dependente sau grade de libertate ale sistemului unui tronson al cursului de apå to¡i sau o parte dintre urmåtorii parametri:

- lå¡imea albiei W;

- adâncimea medie d;

- adâncimea maximå ; md- panta fundului S;

- viteza de curgere v;

- distribu¡ia spa¡ialå a formelor majore de disipare a energiei de curgere; - sinuozitatea traseului în plan P;

- diametrul mediu al sedimentelor considerat de unii autori drept

variabilå independentå; 50D

- extinderea procentualå a pår¡ilor fine (argile, prafuri) în compozi¡ia granulometricå a materialului aluvionar M%;

- lungimea de undå a sinuozitå¡ilor, corelatå în general cu distribu¡ia formelor majore de disipare a energiei de curgere.

Teoria echilibrului dinamic presupune cå râurile î¿i ajusteazå continuu valorile variabilelor dependente, ca urmare a fluctua¡iilor naturale sau artificiale ale variabilelor lor independente. În consecin¡å, pe un curs de apå aflat în echilibru dinamic, sunt în permanen¡å desfå¿urare fenomene de erodare sau depunere, migråri spre aval a meandrelor sau fenomene de modificare a cotelor albiei. Existen¡a acestor fenomene dovede¿te vitalitatea cursului de apå aflat într-o permanentå cåutare a echilibrului. În tabelul 2.2 sunt prezentate tendin¡ele probabile de evolu¡ie ale unora dintre variabilele considerate dependente în func¡ie de evolu¡ia a trei variabile considerate independente:

23

- debitul morfogen Q (viitura cu perioadå medie de revenire o datå la 2..10 ani);

Tabelul 2.2

Tendin¡e de evolu¡ie a parametrilor dependen¡i

Modificåri impuse Direc¡ia probabilå a transformårii Q qt qs W d S D50

W/d λ P M

+ - - + + - + -/± + + - - + + - - + - -/+ - - + + + - + ± + ? - - - - + ? + - ? + + + - + ? - - ? + + - + - ? + + ? - - - - - - ± - ± ± - + - - - + - - -/+ - ± - ? + + + + + + ± ± ± + ? ± + + - + + ± ± + + - -

LITOLOGIESOL

DEBIT VEGETATIE

RUGOZITATE FORMAALBIEI

ÎNCARCAREALUVIUNI

LITOLOGIESOL

DEBIT ÎNCARCARECU ALUVIUNI

FORMAALBIEI

RUGOZITATE

LATIME ADANCIME PANTA VITEZA

Fig. 2.4. Buclele principale de interac¡iune ¿i retroac¡iune într-un sistem fluvial.

24

- debitul solid târât relativ (raportul dintre debitul solid târât ¿i debitul

morfogen Q); fq

- debitul relativ solid în suspensie (raportul dintre debitul solid în

suspensie ¿i debitul morfogen Q). sq

Semnele (+) ¿i (-) aratå tendin¡a de cre¿tere sau de scådere a valorilor parametrilor respectivi. Când modificårile ini¡iale sunt diferite de cele probabile pe termen mai lung, ele sunt separate prin (/). Dacå o modificare se poate produce indiferent în care direc¡ie, ea este marcatå cu ( )± .

Sinuozitå¡ile ¿i meandrele, prin secven¡ele morfologice repetitive (întinsuri, curbe, inflexiuni etc.) care le înso¡esc, reprezintå indicatori ai stårii de echilibru dinamic a cursurilor de apå. Aceste secven¡e reprezintå, de fapt, structuri spa¡iale ritmic amplasate, disipatoare a energiei mecanice a râului (Cacas ¿.a., 1986). Ele au ca func¡ie principalå men¡inerea, prin crearea unor zone preferen¡iale de erodare ¿i depunere, a formelor caracteristice majore ale albiei. Un tronson sinuos, meandrat, disipeazå, în mod evident, mai multå energie decât un tronson rectiliniu de aceea¿i lungime. Energia disipatå este astfel dozatå, încât adâncirile ¿i acumulårile realizate succesiv nu sunt exacerbate. Deci, chiar dacå în timpul viiturilor de mårime obi¿nuitå are loc o mi¿care generalizatå a elementelor albiei, în linii mari, forma globalå ¿i traseul râului se conservå. Se constatå, de asemenea, cå anumite evenimente naturale care antreneazå modificåri bru¿te ale variabilelor de control (viiturå puternicå, aport brusc al unei mase mari de aluviuni) pot antrena modificåri mai mult sau mai pu¡in durabile ale sistemului, care trebuie så se readapteze la noile condi¡ii fizice. De regulå, evenimentele excesive sunt rare, iar cursul de apå, beneficiind din nou de condi¡iile normale, î¿i remodeleazå albia spre a-¿i regåsi morfologia ¿i dinamica anterioarå. Durata acestei refaceri va depinde de amploarea evenimentului, de tipul cursului de apå ¿i, mai ales, de frecven¡a de apari¡ie a a¿a numitelor debite eficace. Aceste debite eficace sau morfogene, producând cursului de apå morfologia sa globalå, corespund viiturilor frecvente (cu perioadå medie de revenire o datå la 1,5-2 ani). Se poate considera cå toate debitele suficient de importante pentru a mobiliza materialul sedimentar din albie, au un rol în procesul de refacere (Pickup & Werner, 1976; Malavoi, 1985). Într-un mediu antropizat, Q ¿i QS nu sunt singurii parametri implica¡i în punerea în func¡iune a unui proces de modelare a albiei. Dacå aceste douå variabile sunt modificate în mod direct, de exemplu prin efectul barajelor sau al exploatårilor de balast, atunci sunt afectate variabilele de råspuns (panta, lå¡imea, adâncimea, sinuozitatea etc.), ceea ce poate duce la modificåri ale variabilelor de control (cre¿terea valorilor debitelor la apogeul viiturii,

25

reactivarea eroziunilor). Toate acestea, printr-un proces complex de interac¡iuni, antreneazå, de cele mai multe ori, o modificare par¡ialå sau totalå a sistemului.

2.2.2. SENSIBILITATEA CURSULUI DE APÅ LA INTERVENºIILE ANTROPICE

Parametrii determinan¡i ai sensibilitå¡ii cursului de apå la diferitele tipuri de interven¡ie sunt variabilele independente deja prezentate mai sus. Ierarhizarea acestor variabile ca importan¡å poate avea loc numai individual, pe fiecare caz în parte. Între variabilele importante pentru evolu¡ia morfodinamicå a cursurilor de apå, pot fi re¡inute:

- geologia bazinului hidrografic care determinå natura materialului aluvionar disponibil;

- modul de ocupare a solului care condi¡ioneazå aportul poten¡ial de material aluvionar;

- regimul hidrologic, în special debitele viiturilor morfogene (variabila independentå Q);

- panta hidraulicå a curgerii S;

- coeziunea materialului constitutiv al patului albiei care depinde de natura sa sedimentologicå (de la roca mamå la argile ¿i prafuri) ¿i care este, în parte, o variabilå independentå din categoria primelor douå variabile, dar care este ¿i o variabilå dependentå, atâta timp cât albia râului î¿i poate modifica granulometria prin intermediul fenomenelor de depunere guvernate de curgerea lichidå;

- coeziunea malurilor dependentå atât de natura lor sedimentologicå, cât ¿i de gradul de acoperire vegetalå.

Primii doi parametri independen¡i determinå natura ¿i cantitatea transportului solid . Debitul Q ¿i panta S permit calculul energiei poten¡iale pe unitate de

lungime, a volumului de apå ce trece prin sec¡iune în unitate de timp: sQ

SQEPS uγ= (watt/m) , (2.1)

unde γ este greutatea specificå a apei, iar este debitul capabil de a umple

sec¡iunea transversalå (de obicei, corespunzåtor viiturii, având perioada medie de revenire o odatå la 1,5-2 ani).

uQ

Prin împår¡irea energiei poten¡iale EPS la lå¡imea albiei W, se ob¡ine energia poten¡ialå specificå pe unitate de lå¡ime, exprimatå în watt/m2 (w/ m2).

Capacitatea de regenerare a sistemului depinde de echilibrul dintre energia poten¡ialå ¿i coeziunea materialului constitutiv al patului albiei ¿i al malurilor. Rolul energiei poten¡iale a cursului de apå în dinamica fluvialå ¿i, în particular,

26

în refacerea dupå o interven¡ie antropicå, a fost clar demonstratå de Brookes (1988). ¥n figura 2.5 este prezentat råspunsul unui numår de râuri din Danemarca ¿i

din Marea Britanie la interven¡iile de tip rectificare. Se constatå cå, sub pragul de energie poten¡ialå specificå de 35 w/m2, cursul de apå nu mai prezintå

råspunsuri morfodinamice. Dincolo de 100 w/m2, toate cursurile de apå

rectificate î¿i pot recåpåta o parte a sinuozitå¡ii lor normale. Cu cât EPS este mai mare, cu atât mediul se va putea reface în timpul viiturilor, prin punerea în mi¿care a patului aluvionar ¿i prin erodarea malurilor. De aici, tendin¡a instabilitå¡ii albiei în func¡ie de natura morfologicå a amplasamentului, de structura ¿i dimensiunile elementelor constitutive ale patului aluvionar. Valori mari ale EPS permit cursului de apå, în absen¡a structurilor de fixare a albiei ¿i malurilor, refacerea suficient de rapidå pentru a-¿i regåsi o morfologie apropiatå de starea sa de echilibru dinamic (traseu, pantå, adâncimi, granulometrie, succesiune de facies-uri).

¥n mod natural, cursurile de apå având valori energetice mici sunt mai stabile, dar impactul direct al amenajårii are, de regulå, o mare persisten¡å (lårgirea sec¡iunii, reducerea adâncimilor, linearizarea profilului longitudinal, simetrizarea profilului transversal, omogenizarea facies-urilor de curgere).

Este evident cå aceastå tipologie, bazatå în mod exclusiv pe EPS, nu este suficientå pentru a prognoza impactul fizic real al unei amenajåri. Ea permite totu¿i o evaluare a capacitå¡ii de refacere a unui sistem ¿i o prognozare a remanen¡ei poten¡iale a unei interven¡ii.

Fig. 2.5. Influen¡a caracteristicilor energetice ale râurilor asupra posibilitå¡ilor de refacere naturalå.

27

Prin timp de refacere morfodinamicå a cursului de apå se în¡elege perioada necesarå acestuia pentru a-¿i regåsi o dinamicå ¿i o morfologie apropiate de condi¡iile naturale proprii sau de condi¡iile anterioare interven¡iei antropice. Ace¿ti timpi de refacere nu se calculeazå în ani calendaristici, ci în numår de viituri eficace (morfogene) care pot så aparå dupå interven¡ie ¿i care pot transforma caracteristicile morfologice ale segmentelor respective de râu. Se are în vedere faptul cå debitul considerat de numero¿i autori drept debit morfogen este, în general, cel corespunzåtor viiturii, având perioada de revenire de aproximativ 2 ani. Acest debit este cel capabil de a umple întreaga sec¡iune transversalå a albiilor minore ¿i medii. Se considerå, de asemenea, cå toatå gama de debite, de la viitura anualå pânå la viitura de frecven¡å extrem de rarå, genereazå råspunsuri morfologice pe toate tipurile de cursuri de apå. Deoarece în prezent nu se dispune de date suficiente sau, cel pu¡in, de date recoltate într-un mod unitar, pentru a aprecia cantitativ råspunsul / refacerea cursului de apå se poate accepta estimarea rapiditå¡ii revenirii la o func¡ionare echilibratå, pornind de la pragul energetic EPS/W de 35 watt/m2 propus de cåtre

Brookes (pentru debitul capabil de umplere a albiei minore). Acest prag permite cel mult decelarea sistemelor slab energetice de celelalte, ¿tiindu-se cå, de fapt, existå o gamå mare de intensitå¡i ale råspunsurilor cursurilor de apå, dupå cum acestea dispun de 50 sau de 1000 watt/m2.

Timpii de refacere au fost clasa¡i într-un numår de 5 categorii: - rapid, corespunzåtor interven¡iilor de tip între¡inere asupra unui curs de

apå având EPS/W mai mari sau mai mici decât pragul de 35 watt/m2 ;

- lent, când refacerea se produce pe cursuri de apå având EPS/W > 35 watt/m2,

ca urmare a interven¡iilor de tip lucråri de terasamente sau ca urmare a extrac¡iilor de balastierå;

- foarte lent, pentru cursurile de apå slab energetice, ca urmare a îndepårtårii unor depozite aluvionare masive din albie sau ca urmare a unor lucråri de recalibrare simplå sau de reprofilare;

- foarte lent cu tendin¡e de ireversibilitate, pentru calibråri complete ¿i rectificåri de albie pe un curs de apå slab energetic (durata refacerii poate fi de ordinul deceniilor);

- ireversibil, dacå energia necesarå de a anula efectele interven¡iei depå¿e¿te pe cea a unei viituri de perioadå medie de revenire extrem de micå (o datå la 100 ani, 500 sau mai mul¡i ani).

Timpii de refacere foarte len¡i pot fi întâlni¡i în cazul lucrårilor hidrotehnice executate pe cursuri de apå având o energie medie sau mare. Astfel, pragurile, epiurile sau alte tipuri de protec¡ii zonale ale malurilor sau albiei, pot conduce la efecte durabile cu scåri ale timpului de 10-100 ani.

28

2.3. ELEMENTE DE ECOLOGIE A CURSURILOR DE APÅ

2.3.1. FACTORII ECOLOGICI ªI ACTIVITATEA ECOLOGICÅ

În decursul timpului, perceput la scarå geologicå, organismele cele mai capabile de a se adapta condi¡iilor de mediu au supravie¡uit, formând actualele ecosisteme. În procesul lent al transformårii, biocenozele s-au dezvoltat, adaptându-se atât factorilor fizico-chimici, cât ¿i factorilor biologici ai mediului. Orice ecosistem este rezultatul unui lung proces evolutiv de stabilire a unei multitudini de ståri delicate de echilibru. Organismele ecosistemului au nevoie de un mediu corespunzåtor condi¡iilor la care s-au adaptat în decursul timpului. În consecin¡å, orice transformare petrecutå în cadrul biocenozei sau biotopului, chiar limitatå fiind, le este poten¡ial dåunåtoare. Rela¡iile organismelor componente ale ecosistemului cu mediul înconjuråtor sunt definite prin efectele factorilor ecologici asupra activitå¡ii ecologice. Rolul ¿i locul organismului în func¡ionarea ecosistemului reprezintå ni¿a ecologicå a acestuia. O clasificare a factorilor ecologici (tab. 2.3) se poate face luând drept criterii biotismul, dependen¡a de densitatea popula¡iilor (numår de indivizi pe suprafa¡å sau volum de biotop) sau periodicitatea de manifestare.

Tabelul 2.3

Clasificarea factorilor ecologici

Criteriu Factori ecologici Biotism Densitate Periodici-

tate Temperaturå Periodici

Clima- Iluminare primari tici Umiditate Factori Periodici

Precipita¡ii Factori indepen- secundari Al¡i factori (vânt,...) den¡i Aperiodici

Fizico- Mediu Caracteristici curgere biotici de Periodici chimici acvatic Såruri min. dizolvate densitate secundari non - Oxigen dizolvat sau clima- Mediu Granulometrie substrat aperiodici

tici edafic Compozi¡ie chimicå Trofici Con¡inut de nutrien¡i minerali Periodici

Hranå disponibilå Factori Factori secundari Interac¡iuni intraspecifice depen- Periodici

Biotici Inter- Competi¡ie biotici den¡i secundari propriu ac¡iuni Pradå de sau

zi¿i inter- Parazitism densitate aperiodici specifice Al¡i factori

29

Factorii biotici reprezintå totalitatea parametrilor fizico-chimici sau biologici ce decurg din existen¡a organismelor (con¡inut de såruri minerale nutritive, hranå disponibilå de naturå organicå, interac¡iuni intra ¿i inter-specifice etc.).

Factorii periodici pot fi de tip primar (temperatura, luminozitatea ¿.a. cu periodicitate diurnå, sezonierå etc.) sau de tip secundar (dependen¡i de cei de tip primar de la care-¿i împrumutå caracterul periodic). Indivizii mai multor specii taxonomic învecinate, apar¡inând aceluia¿i grup sistematic ¿i exploatând un acela¿i ecosistem ¿i aceea¿i categorie de resurse, formeazå unitå¡ile ecologice func¡ionale numite popula¡ii. Aceastå categorie, semnificativå din punct de vedere ecologic, prezintå o serie de parametri definitorii:

- bogå¡ia specificå totalå, respectiv numårul total de specii al popula¡iei;

- bogå¡ia specificå medie, respectiv numårul mediu de specii al popula¡iilor prezente într-un e¿antion de biotop cu limite arbitrar fixate;

- omogenitatea, care este maximå dacå toate speciile inventariate sunt prezente în orice e¿antion de biotop;

- abunden¡a speciilor, reprezentând numårul de indivizi sau biomasa fiecårei specii, raportate pe unitatea de suprafa¡å;

- dominan¡a este caracteristica unei specii de a avea o biomaså sau un numår de indivizi mai mare decât celelalte specii;

- diversitatea specificå, reprezentând raportul între bogå¡ia specificå ¿i numårul total de indivizi.

Valorile parametrilor ecologici prezenta¡i mai sus reprezintå atât premizele cât ¿i consecin¡ele activitå¡ii ecologice a popula¡iilor componente ale ecosistemului. Cre¿terea ¿i dezvoltarea indivizilor biologici este între¡inutå pentru fiecare factor ecologic între o valoare minimå ¿i alta maximå (intervalul de toleran¡å). Dacå se reprezintå grafic efectul ecologic în func¡ie de valorile factorului ecologic abiotic considerat, se poate ob¡ine o corela¡ie similarå celei din figura 2.6. Pentru fiecare specie existå un domeniu optim de valori pentru orice factor ecologic considerat. Acest optimum împreunå cu domeniile vecine de pessimum ¿i de toleran¡å medie formeazå intervalul de toleran¡å. Cele douå clase de pessimum corespund limitårii existen¡ei indivizilor prin valorile extreme tolerate: minimå ¿i maximå.

Efectele valorice ale factorului abiotic se înregistreazå sub douå forme: prin aspecte de naturå individualå, indicând diferite manifeståri fiziologice globale ¿i prin aspecte de facturå popula¡ionalå, concretizate sub formå numericå (densitate, bogå¡ie specificå, abunden¡å diversitate etc.).

30

Fig. 2.6. Legea toleran¡ei. Corela¡ie între activitatea ecologicå ¿i factorul ecologic (Tufescu V., Tufescu M., 1981).

Dat fiind caracterul spa¡ial variabil al factorilor abiotici, diagrama din figurå are ¿i o dimensiune spa¡ialå (fig. 2.6,b). Adaptabilitatea sau valen¡a ecologicå a speciilor se apreciazå dupå întinderea intervalelor de toleran¡å (fig. 2.7). Speciile pentru care se înregistreazå intervale înguste de toleran¡å sunt numite stenobionte, iar cele cu intervale largi de toleran¡å sunt numite euribionte. Prin precizarea naturii factorului ecologic terminologia poate deveni mai preciså (tab. 2.4):

Fig. 2.7. Valen¡a ecologicå.

31

Tabelul 2.4

Terminologia specificå a valen¡ei ecologice

Factor ecologic Terminologie specificå

Temperaturå specii stenoterme ¿i euriterme

Råspândire specii stenoœcice ¿i euriœcice

Salinitate specii stenohaline ¿i eurihaline

Umiditate specii stenohidrice ¿i eurihidrice

Presiune specii stenobate ¿i euribate În cele mai multe dintre cazuri este semnificativå ac¡iunea combinatå a doi sau mai mul¡i factori ecologici. Astfel, dupå cum se cunoa¿te, umiditatea ¿i temperatura aerului formeazå un cuplu interdependent de factori ecologici. În figura 2.8 sunt suprapuse o posibilå termo-higrogramå a unei specii oarecare împreunå cu climatograma caracteristicå zonei de interes. Evaluarea posibilitå¡ilor speciei de a se dezvolta în zona respectivå se poate face prin analiza suprapunerii celor douå diagrame. Conform legii minimului (Liebig, 1840): manifestarea tuturor proceselor ecologice este condi¡ionatå, atât în ceea ce prive¿te rapiditatea lor, cât ¿i în ceea ce prive¿te amploarea, de acei factori ecologici ale cåror valori sunt cel mai îndepårtate de valorile lor ecologic optime. În consecin¡å, condi¡ia supravie¡uirii unei specii în cadrul unui ecosistem este men¡inerea tuturor factorilor ecologici între limitele intervalului de toleran¡å.

Fig. 2.8. Termohigrograma speciei suprapuså cu climatograma arealului.

32

Între organismele ce populeazå ecosistemele cursurilor de apå existå atât rela¡ii intra-specifice, cât ¿i rela¡ii inter-specifice. Din punct de vedere ecologic, printre cele mai semnificative tipuri de rela¡ii sunt rela¡iile existente în cadrul lan¡urilor trofice. În tabelul 2.5 sunt prezentate, la modul general, elementele unui lan¡ trofic caracteristic ecosistemelor acvatice.

Tabelul 2.5

Lan¡ trofic caracteristic biocenozei cursului de apå

Nivel trofic Func¡ia ecologicå Tip organism

I Producåtor Fitoplancton

II Consumator I (ierbivor) Zooplancton

III Consumator II (carnivor I) Pe¿ti microfagi

IV Consumator III (carnivor II) Pe¿ti macrofagi

V Consumator IV (carnivor III) Påsåri ihtiofage

Aceea¿i specie poate fi gåsitå pe mai multe nivele trofice de consumatori, în

func¡ie de nivelul de maturizare atins de indivizii care o compun.

2.3.2. FACTORI ECOLOGICI SPECIFICI CURSURILOR DE APÅ

Mediul biologic al cursurilor de apå comportå douå ecosisteme conexe ¿i interdependente func¡ional:

- ecosistemul terestru al zonei din vecinåtatea cursurilor de apå, în care existen¡a tuturor formelor de via¡å depinde direct sau indirect de prezen¡a râului;

- ecosistemul acvatic al vie¡uitoarelor ce tråiesc nemijlocit în mediul acvatic.

În cadrul ecosistemelor cursurilor de apå au loc procese deosebit de complexe, în care sunt implicate ¿i se interinfluen¡eazå trei medii de via¡å: solul, apa ¿i aerul. În urma proceselor mai rapide de schimb de substan¡e, apa este mai sensibilå decât solul la interven¡ii antropice ¿i, din acest motiv, starea biologicå a unui curs de apå poate fi un indicator important al stårii ecologice a mediului înconjuråtor. Pentru a se putea analiza impactul ac¡iunilor de amenajare a albiei asupra ecosistemelor cursurilor de apå, trebuie mai întâi precizate func¡iile pe care le îndeplinesc diferitele componente ale biocenozei. O clasificare generalå a func¡iilor biocenozei este datå de Niemann (1970) care, analizând nu numai biocenoza, dar ¿i legåturile ei cu societatea umanå, distinge:

33

- func¡iile ecologice, legate de men¡inerea echilibrului natural;

- func¡iile de produc¡ie, legate de asigurarea materiei prime pentru activitatea productivå a omului;

- func¡iile sociale, legate de asigurarea necesitå¡ilor vie¡ii sociale (odihnå, agrement, sport etc.).

Func¡iile ecologice principale ale vegeta¡iei ¿i faunei reprezintå elemente care trebuie luate în considerare în studiul impactului produs de lucrårile hidrotehnice asupra mediului biologic.

Func¡iile ecologice ale vegeta¡iei acvatice ¿i a celei din zona malului sunt (Filotti, 1977):

- produc¡ia de hranå pentru fauna acvaticå; - asigurarea condi¡iilor de desfå¿urare a proceselor de autoepurare a

cursurilor de apå; - îmbogå¡irea con¡inutului de oxigen al apei; - crearea de condi¡ii de via¡å pentru fauna acvaticå, prin formarea de zone

adåpostite pentru reproducere ¿i refugiu; - ameliorarea microclimatului, prin ac¡iunea regulatoare a regimului termic

al apei (reducerea valorilor extreme ale parametrilor meteorologici, protec¡ia împotriva vântului);

- ac¡iunea de reglaj a regimului apei, prin re¡inerea apei în albia majorå, ridicarea nivelului apei freatice în perioadele de secetå, ca urmare a re¡inerii apei în sol ¿i prin reducerea vitezelor de ¿iroire pe versan¡i;

- ameliorarea solului în albia majorå, prin aerare la nivelul rådåcinilor ¿i prin îmbogå¡ire cu humus;

- men¡inerea echilibrului biologic, prin reglarea luminii (inhibarea dezvoltårii excesive a plantelor acvatice ¿i a buruienilor de mal);

- protec¡ia împotriva proceselor morfologice de albie (eroziuni de mal, divagåri de albie).

Func¡iile ecologice principale ale faunei acvatice sunt:

- surså de hranå pentru organismele situate pe treapta imediat superioarå a lan¡ului trofic;

- remineralizarea substan¡elor organice (autoepurare biologicå);

- efecte complexe asupra bilan¡ului diferitelor substan¡e din apå ¿i din biotopurile limitrofe ale malurilor.

Flora ¿i fauna care acoperå, par¡ial sau total, albia cursului de apå au o inciden¡å directå asupra vie¡ii, hranei, reproducerii ¿i dezvoltårii popula¡iei piscicole. Exercitarea acestor func¡ii vitale depinde de temperatura apei, de viteza sa de curgere, de chimismul ¿i transparen¡a mediului acvatic ¿i, nu în

34

ultimul rând, de natura geologicå a malurilor ¿i a fundului albiei. Dezvoltarea vie¡ii animale la malul oglinzilor de apå este par¡ial condi¡ionatå de prezen¡a pe mal a unei vegeta¡ii dense ¿i diversificate. ¥n general, zonele umede sunt adecvate påsårilor sedentare sau migratoare care gåsesc condi¡iile potrivite de hrånire ¿i reproducere. ¥n måsura în care nivelul apei este pu¡in variabil, vegeta¡ia riveranå suficient de denså, iar în albia majorå oglinzile de apå ¿i mla¿tinile alterneazå cu por¡iuni emerse, în vecinåtatea cursurilor de apå se instaleazå o numeroaså faunå acvaticå. Malurile cu înclinare micå ¿i cu neregularitå¡i, acoperite cu vegeta¡ie, constituie biotopuri ce permit vânatului (cerbi, mistre¡i etc.) ¿i speciilor riverane (vidre, castori etc.) så se hråneascå, så se adape ¿i så traverseze înot cursul de apå. Regimul vitezelor de curgere ¿i calitatea apei reprezintå factori determinan¡i ai habitatului piscicol. Speciile valoroase, în special salmonidele (somonul, påstråvul, lipanul, lostri¡a etc.) nu se pot dezvolta decât în apå curgåtoare, limpede, bine oxigenatå ¿i cu temperatura situatå între anumite limite. Ciprinidele (crapul, carasul etc.) se adapteazå ¿i la ape stagnante mai tulburi, chiar u¿or poluate. Råpitoarele ciprinidelor (¿tiuca, bibanul, ¡iparul etc.) au înså o capacitate de adaptare mai reduså. O bunå calitate biologicå a mediului, favorizând dezvoltarea planctonului ¿i bentosului, favorizeazå înmul¡irea ¿i cre¿terea faunei piscicole. Extinderea oglinzilor de apå cu adâncimile asigurate influen¡eazå favorabil biomasa, cantitatea ¿i talia pe¿tilor. Varia¡iile nivelului apei, cre¿terea turbiditå¡ii ¿i turbulen¡a accentuatå a curgerii apei dåuneazå vie¡ii din zona malurilor ¿i provoacå eroziuni ce alimenteazå râul cu material în suspensie. În lipsa måsurilor adecvate, malurile î¿i pierd vegeta¡ia, cåpåtând un aspect artificial, iar biotopurile care asigurå hrana ¿i reproduc¡ia pe¿tilor ¿i påsårilor acvatice sunt amenin¡ate. Modificårile patului albiei, cauzate de viituri, depuneri sau dragaje, antreneazå cre¿terea turbiditå¡ii cu efect dåunåtor asupra faunei acvatice (pe¿ti asfixia¡i prin obstruc¡ia branhiilor) sau florei (absen¡a transparen¡ei care reduce sinteza clorofilianå). Depunerile aluvionare, chiar dacå ulterior faciliteazå apari¡ia vegeta¡iei stuficole, produc în prima fazå dispari¡ia patului de alge cu întregul såu cortegiu biologic, ca ¿i zonele de refugiu, indispensabile reproduc¡iei piscicole. Mic¿orarea adâncimilor, în special pentru cursuri mici de apå, produce o reducere a habitatelor disponibile putând, în perioadele de secetå, så provoace faze critice pentru supravie¡uirea popula¡iilor piscicole. O amenajare de tip canalizare, înso¡itå de mårirea lå¡imii albiei, poate anula capacitatea râului de a adåposti faunå piscicolå. Aceasta, datoritå faptului cå în condi¡ii de ape mici, când adâncimea apei se reduce, are loc expunerea totalå a masei de apå la ac¡iunea factorilor climatici.

35

Diminuarea numårului de forma¡iuni morfologice ale albiei având adâncimi mai mari (în concavitå¡i) ¿i desfiin¡area alternan¡ei de forme (facies-uri) ale albiei se traduc printr-o reducere a habitatului disponibil pentru specii de talie mai mare. Colmatarea fundului cu depozite limonitice este, în general, extrem de nefastå pentru fauna benticå, principala surså de alimenta¡ie pentru pe¿ti ¿i poate impieta asupra reproducerii unor specii. Reducerea numårului ¿i calitå¡ii adåposturilor are un impact negativ asupra densitå¡ii faunei piscicole. Aceastå pierdere a adåposturilor ¿i cre¿terea vitezelor de curgere fac din perioadele de viiturå faze mult mai critice pentru habitatul piscicol aferent sectoarele canalizate prin compara¡ie cu sectoarele având o morfologie naturalå. Pentru cursurile de apå poluate, nivelul autoepurårii (consumul biochimic de oxigen) depinde foarte mult de perimetrul udat. Reparti¡ia popula¡iilor floristice ¿i faunistice din albie este influen¡atå, în cea mai mare måsurå, de vitezele medii punctuale ale curgerii. Aceste viteze se pot repartiza în mod conven¡ional în trei clase caracteristice, clase stabilite în urma studiilor efectuate în Europa pe un numår de aproximativ 150 de loca¡ii:

v < 30 cm/s; 30 cm/s < v < 50 cm/s; v > 50 cm/s.

Adâncimile pot fi ¿i ele împår¡ite în trei clase:

h < 30 cm; 30 cm < h < 80 cm; h > 80 cm.

Dupå principiul potrivit cåruia o maximå diversitate de tipuri de curgere corespunde unui maxim poten¡ial de unitå¡i ecologice, debitul optim ecologic este acela pentru care în albia cursului de apå sunt reprezentate toate clasele de viteze în a¿a fel încât nici una dintre clase så nu aibå o pondere spa¡ialå mai mare de 60%. Aplicarea acestui principiu are loc în func¡ie de ambian¡a hidraulicå naturalå a ecosistemului acvatic (tendin¡å loticå - viteze mari, tendin¡å lenticå - viteze mici ale curentului). Suprafe¡ele inundate în permanen¡å realizeazå o popula¡ie benticå de densitate normalå. În acest caz, valorile semnificative ale perimetrului udat corespund, de exemplu, unor debite minime, nedepå¿ite timp de 10 zile consecutiv într-un an hidrologic mediu.

Turbiditatea este provocatå de prezen¡a în masa apei a materiilor în suspensie, de origine mineralå (argile, prafuri), organicå (materii organice fin divizate) sau biologicå (bacterii, plancton ¿i alte organisme microscopice). Turbiditatea este o expresie a proprietå¡ii optice a unui e¿antion de apå care face ca lumina så fie dispersatå ¿i absorbitå, în loc de a fi transmiså în linie dreaptå. O turbiditate excesivå reduce penetrarea luminii ¿i, în consecin¡å, diminueazå fotosinteza pentru organismele fitoplanctonului, algele fixate ¿i vegeta¡ia submerså.

36

Mâlul ¿i sedimentele pot avea efecte importante în cazul cursurilor de apå cu patul albiei format din pietri¿ grosier ¿i bolovani. Sedimentele astupå intersti¡iile din pietri¿ ¿i spa¡iile dintre bolovani, eliminând astfel spa¡iile de adåpostire pentru icrele ¿i puietul piscicol, habitatul unor numeroase nevertebrate acvatice (insecte, molu¿te, creve¡i de apå dulce etc.). Dacå turbiditatea apei s-ar måsura prin adâncimea de apå necesarå pentru a absorbi 99,9999% din lumina care intrå prin suprafa¡å (trece o milionime de intensitate luminoaså, Ellis, 1937), atunci, din punctul de vedere al turbiditå¡ii, se pot defini urmåtoarele categorii de râuri:

mih

râuri clare cu > 5,00m; mih râuri pu¡in tulburate cu 1,00m < < 5,00m; mih

râuri tulburi cu 0,50m < < 1,00m; mih râuri foarte tulburi 0,30m < < 0,50m; mih râuri noroioase 0,15m < < 0,30m; mih râuri foarte noroioase < 0,15m. mih

Din cele descrise mai sus se desprinde faptul cå parametrii cei mai importan¡i din punctul de vedere al impactului biologic al curgerii sunt adâncimea d, viteza v, turbiditatea , împreunå cu suspensiile de naturå

organicå ¿i biologicå, perimetrul udat R ¿i natura granulometricå a substratului. Ace¿ti parametri sunt direct implica¡i în principalii factori ecologici asupra cårora se ac¡ioneazå prin amenajarea cursurilor de apå.

sQ

Factorii hidrologici sunt: regimul nivelurilor în albie, regimul nivelurilor apei freatice în albia majorå, regimul apelor stagnante sau semistagnante în albia majorå.

Factorii ecologici ai apei sunt viteza apei, bilan¡ul termic, condi¡iile de însorire ¿i de umbrire ale albiei, con¡inutul de substan¡e nutritive, con¡inutul de oxigen, con¡inutul de substan¡e cu efect de accelerare sau inhibare a dezvoltårii florei ¿i faunei acvatice, turbiditatea, debitul solid târât, materialul constitutiv al patului albiei ¿i al malurilor.

Factori ecologici ai solului sunt condi¡iile pedologice ¿i condi¡iile de utilizare a terenurilor din albia majorå (spa¡iul ocupat, adaosurile de îngrå¿åminte, ierbicide, fungicide etc.). Prezenta lucrare urmåre¿te, printre altele, corelarea acestor factori ecologici cu activitå¡ile ecologice ale diferitelor popula¡ii acvatice floristice ¿i faunistice semnificative pentru cursurile de apå din ¡ara noastrå.

2.4. CARACTERIZAREA ECOSISTEMELOR LOTICE EUROPENE.

37

FAUNA PISCICOLÅ AFERENTÅ CURSURILOR DE APÅ DIN ROMÂNIA

2.4.1. MODELE DE CLASIFICARE A CURSURILOR DE APÅ

Studiile efectuate în ¡årile europene pânå în prezent au permis delimitarea pe

baza diferen¡elor de climå ca factor ecologic primar, a cinci regiuni europene. S-a ajuns la concluzia cå aceastå delimitare preliminarå poate fi un prim pas în clasificarea apelor curgåtoare din Europa. Cele cinci zone europene sunt: Islanda, Europa de Nord (¡årile scandinave, mai pu¡in Danemarca), Insulele Britanice, Europa Centralå ¿i de Vest, Europa de Sud. Este evident cå, datoritå similitudinilor sale de climå ¿i relief, România se poate încadra în zona Europei Centrale ¿i de Vest.

În continuare, sunt descrise tipurile secven¡elor sistemelor hidrografice în care temperatura ¿i geomorfologia joacå rolul factorilor principali de diferen¡iere.

•

•

•

Secven¡e de altitudine ridicatå (KRYON), în care:

- apa este de origine glaciarå sau pluvialå;

- temperatura medie lunarå maximå este foarte scåzutå (0-8o C);

- apa are caracter oligotrof, produc¡ia primarå fiind foarte scåzutå; - vegeta¡ia lipse¿te de pe terenurile adiacente.

Cursurile de apå ce se includ în aceastå secven¡å se pot dezvolta de la pâraie ¿i torente pânå la cursuri de apå substan¡iale ca volum ¿i cu vitezå de curgere reduså (POTAMON rece), aceastå ultimå posibilitate neîntâlnindu-se niciodatå în zonele temperate.

Secven¡e de altitudine medie (RHITHRON ¿i POTAMON), în care:

- pe lângå sursele men¡ionate anterior apar ¿i izvoarele în pânza freaticå; - regimul termic poate evolua de la rece/stabil pânå la cald/instabil; - caracterul apei variazå în intervalul oligotrof - eutrof; - vegeta¡ia de pe terenurile adiacente se dezvoltå de la cea ierboaså pânå la

vegeta¡ia de pådure; - interven¡iile alohtone devin importante.

Secven¡e de altitudine joaså, în care:

- apa provine din izvoare sau din scurgeri de suprafa¡å;

- temperatura depinde de originea apei ¿i de insola¡ie, fiind comparativ mai ridicatå fa¡å de secven¡ele anterioare.

Secven¡ele descrise sunt înso¡ite ¿i de o posibilå zonare a vegeta¡iei. În

38

tabelul 2.6 sunt sintetizate principalele caracteristici ale sistemelor hidrologice men¡ionate mai sus. Descrierea tipologicå a celor 9 tipuri de ape curgåtoare, delimitate în cadrul Europei Centrale ¿i de Vest, include 7 elemente considerate principale: originea apei, panta hidraulicå medie, viteza curentului, plancton, vegeta¡ia acvaticå, nevertebratele bentice ¿i pe¿tii. Pe lângå acestea, mai sunt incluse informa¡ii despre substrat ¿i raportul în care se aflå curgerea fa¡å de acesta, despre con¡inutul în nutrien¡i ¿i în oxigen.

Tabelul 2.6

Clasificarea sistemelor hidrologice

Parametru considerat Kryon Rhithron Potamon

temperatura medie lunarå maximå

8oC 8

oC..20

oC > 20

oC

pantå (o/oo ) > 100 100..2 < 2

lå¡ime (m) 0..1 1..5 5..100

viteza curentului (m/s) > 1 0,5..1 < 0,5

microflora dominantå alge alge plancton

macroflora dominantå - mu¿chi fanerogame

nevertebrate dominante diamesinae

plecoptera

plecoptera, epheme-roptera, trichoptera,

elminthidae

ephemeroptera, tri-choptera, coleopte-

ra, heteroptera, molusca

pe¿ti dominan¡i - salmonide cyprinide

Cele 9 tipuri de cursuri de apå sunt:

tipul I, torent glaciar; tipul II, toren¡i de altitudine ridicatå; tipul III, ape curgåtoare provenite din lacuri de mare altitudine; tipul IV, râuri de podi¿ ¿i de deal; tipul V, râuri de munte ¿i de deal; tipul VI, râuri de podi¿; tipul VII, râuri nepermanente (toren¡i) de câmpie; tipul VIII, râuri de câmpie alimentate din izvoare; tipul IX, râuri de câmpie.

39

Aceastå clasificare presupune o standardizare intrinsecå a parametrilor fizici ¿i biologici ce pot fi întâlni¡i ¿i în cursurile de apå din România. Ca urmare, pentru a se observa modificårile de habitat, se poate apela la date privind biocenozele caracteristice tronsoanelor de râu din tipurile prezentate, ¡inându-se înså seama de dinamica specificå a ecosistemului respectiv, în momentul în care se fac observa¡iile. Legåtura dintre biotop ¿i biocenozå fiind evidentå, trebuie luate în considerare diferen¡ierile cauzate de stadiile diferite de dezvoltare ale ecosistemului ¿i de activitå¡ile desfå¿urate de biocenoze în habitatul respectiv. În tabelele anexei I sunt prezentate caracteristicile geo - hidro - biologice ale celor 9 tipuri de cursuri de apå.

2.4.2. RÅSPÂNDIREA PEªTILOR ÎN ZONELE PISCICOLE DIN ROMÂNIA Din punctul de vedere al zonårii piscicole, râurile din România pot fi grupate în func¡ie de debit în douå categorii: râuri mari ¿i râuri mici.

În râurile mari se disting cinci zone definitorii: a påstråvului, a lipanului ¿i moioagei, a scobarului, a mrenei ¿i a crapului. În cele mici primele douå zone pot lipsi, iar urmåtoarele trei pot fi înlocuite respectiv de cele ale cleanului, mrenei ¿i bibanului (fig. 2.9).

pastrav lipan & moioaga scobar mreana crap clean biban

zona

Fig. 2.9. Zonarea piscicolå a teritoriului României.

40

•

•

•

•

•

•

•

Zona påstråvului cuprinde râuri ¿i pârâuri de munte, limita superioarå coincizând de multe ori cu limita superioarå a pådurilor. Râurile din aceastå zonå se caracterizeazå printr-o temperaturå relativ constantå (fluctua¡ii de 7-8oC) ¿i rece (maximum 16-18oC). ¥n general, viteza apei este mare, cu cascade frecvente, apa este saturatå în oxigen, foarte limpede ¿i caracterizatå prin faptul cå nu înghea¡å decât pentru perioade foarte scurte de timp.

Zona lipanului ¿i a moioagei cuprinde por¡iunile de râu situate în aval de zona påstråvului. Râurile din aceastå zonå se caracterizeazå printr-un debit ceva mai mare, cu viteze mai mici ¿i lipsa cascadelor. Fundul se men¡ine pietros, dar dimensiunile bolovåni¿ului sunt ceva mai reduse. Apele sunt saturate în oxigen, iar oscila¡iile termice sunt ceva mai mari decât în zona anterioarå (de 12-14oC). Este de men¡ionat cå speciile din zona påstråvului pot fi gåsite ¿i în aceastå zonå, dar într-un numår mai mic.

Zona scobarului cuprinde zona colinarå a râurilor mari, caracterizate prin fund în general pietros, cu treceri spre fund prundos, nisipos, argilos ¿i chiar mâlos. Oscila¡iile termice sunt în general mari, de 18-19oC, vara temperatura

urcând pânå la +22oC. Debitul ¿i viteza de curgere sunt fluctuante, atingând valori foarte mari primåvara, dupå topirea zåpezii.

Zona mrenei cuprinde por¡iunea de ¿es, nisipoaså, a râurilor mari (râurile din Muntenia, Oltenia ¿i Moldova pânå aproape de Dunåre). Fundul este, în general, nisipos ¿i mobil, mai rar prundos, argilos sau chiar mâlos. Oscila¡iile termice sunt foarte mari, vara temperatura ajungând pânå la +30oC, perioadå în care debitul scade foarte mult, în special din cauza exfiltra¡iilor spre pânza freaticå.

Zona crapului cuprinde Dunårea cu toate bål¡ile ei ¿i cursul inferior al râurilor mari. Râurile acestei zone se caracterizeazå prin apå adâncå, cu turbulen¡å ridicatå, cu debit mare ¿i vitezå de curgere micå. Patul albiei este alcåtuit din nisip fin, argilå sau mâl.

Zona cleanului cuprinde râurile care sunt, adesea, repezi ¿i limpezi, cu fundul nisipos sau prundos sau cu vitezå de curgere ceva mai micå ¿i fund argilos. Caracteristice pentru aceastå zonå sunt debitul fluctuant, care scade masiv vara, ¿i alternan¡ele dintre por¡iunile lente ¿i rapide.

Zona bibanului urmeazå dupå zona cleanului ¿i cuprinde cursul inferior al râurilor mici. Datoritå debitului variabil, râurile acestei zone se reduc deseori la un ¿irag de bål¡i. Fundul este, în general, nisipos ¿i mobil, mai rar prundos, argilos sau chiar mâlos. Satura¡ia în oxigen este deficitarå ¿i fluctuantå.

41

În anexa II se prezintå reparti¡ia pe zone a celor mai importante specii de pe¿ti existente în România. Semnifica¡iile nota¡iilor din tabel sunt:

zonele : 1- påstråv; 2- lipan ¿i moioagå (râuri mari); 3 - lipan ¿i moioagå (râuri mici); 4- scobar (cursul superior); 5 - scobar (cursul inferior); 6 - mreanå; 7 - crap (râuri); 8 - crap (Dunåre între Bazia¿ ¿i Tr. Severin); 9 - crap (Dunåre între Tr. Severin ¿i Gala¡i); 10 - crap (Delta Dunårii); 11- clean; 12 - biban.

prezen¡a : (+) specia este prezentå; (++) specia este foarte frecventå; (X) specia este prezentå numai în anumite râuri din zonå; (XX) specia foarte frecventå, dar numai în anumite râuri din zonå; (E) specia este rareori sau în mod excep¡ional prezentå; (- ) specia este absentå.

În tabelul 2.7 sunt centraliza¡i parametrii caracteristici ai cursurilor de apå din punctul de vedere al faunei piscicole.

Tabelul 2.7

Caracteristici fizice generale ale râurilor din România

Caracteristici fizice ale mediului Zona Viteza

(M/S) Temp.( OC) Sat.O2

(Mg/L)

Specii frecvente

påstråvului 2,3 - 4 10 - 13 9,39 - 10 påstråv, fântânel, boi¿tean

lipanului ¿i moioagei

2,3 - 4 16 9,39 - 10 lipan, clean, boi¿tean, moioagå, nisiparni¡å

scobarului 2,3 20 9,28 scobar, nisiparni¡å, fâ¡å mare, porcu¿or de vad

mrenei 2,3-4 25 9,2 mreanå, chetar, zvârlugå

crapului 0,3 - 0,6 >25 9 crap, boar¡å, ro¿ioarå, babu¿cå, moruna¿

cleanului 1,5 20 9,3 clean, porcu¿or

bibanului 1,2 >25 9 biban, batcå, babu¿cå, oblete, boa¿cå

În anexa III sunt prezentate denumirile ¿tiin¡ifice ¿i populare ale pe¿tilor din România, în limbile românå, francezå ¿i englezå.

42

3

PERTURBAºIE → IMPACT → REFACERE NATURALÅ ÎN ECOSISTEMELE LOTICE

3.1. TRIADA STRES ECOLOGIC (PERTURBAºIE) –

RÅSPUNS (IMPACT) - REFACERE NATURALÅ

Când se discutå despre agresarea factorilor de mediu (stres ecologic, perturba¡ie), trei aspecte sunt fundamentale:

- modul de expunere la stres a diverselor bio-componente ale ecosiste-melor;

- råspunsul ecosistemelor la ac¡iunea factorilor de stres (impact ecologic); - modul de adaptare sau de refacere a ecosistemelor în urma ac¡iunii

factorilor de stres.

Stabilitatea relativå a comunitå¡ilor ¿i a ecosistemelor este determinatå nu numai de rezisten¡a lor la perturba¡ii, ci ¿i de ritmul lor de refacere (Webster ¿.a., 1975, 1983). În prezent, perturba¡ia în sine este recunoscutå ca fiind un subiect important de cercetare ecologicå (Gerritsen ¿i Pattern, 1985). Aceasta deoarece perturba¡ia afecteazå organizarea comunitå¡ilor ¿i contribuie la desfå¿urarea procesele ecologice ¿i de evolu¡ie din interiorul ecosistemelor.

Deoarece terminologia relativå la perturba¡ie ¿i refacere nu este consistentå în literatura de specialitate, este necesarå precizarea modului de utilizare a acestor no¡iuni în prezenta lucrare. No¡iunea de perturba¡ie este utilizatå pentru a desemna orice eveniment relativ discret în timp, care distruge structura ecosistemului ¿i a comunitå¡ilor de popula¡ii ¿i modificå resursele, disponibilitatea substratului sau mediul fizic (White ¿i Pickett, 1985). Gerritsen ¿i Pattern, referindu-se mai curând la descrierea matematicå a unui sistem decât la un sistem real, au definit perturba¡ia ca orice schimbare a unui parametru de stare care produce o deviere (efect al perturba¡iei) a stårii sistemului, func¡ii de ie¿ire, tranzi¡ie sau råspuns, în afara limitelor unei comportåri normale. Perturba¡ia este deci cauza, iar efectul este comportarea neobi¿nuitå a stårii ¿i func¡iilor sistemului în raport cu o comportare nominalå. Comportarea nominalå a¿a cum este definitå de observatorul sistemului, este utilizatå de Gerritsen ¿i Pattern (1985) ca înlocuitor al unor termeni ca natural, echilibrat,

43

nestresat sau dezirabil. Refacerea din perturba¡ie implicå faptul cå starea sistemului perturbat (adicå

sistemul care a råspuns perturba¡iei) se va modifica spre unele limite normale, în interiorul cårora poate persista. A¿a cum este de obicei folosit, termenul de refacere implicå ¿i faptul cå sistemul se transformå cåtre o condi¡ie existentå înainte de a fi supus perturba¡iei, respectiv cåtre comportarea nominalå, ¿i cå perturba¡ia în sine nu mai ac¡ioneazå.

În context experimental, Bender ¿.a. (1984) au propus ca perturba¡iile så fie împår¡ite în douå categorii.

Perturba¡ia ¿oc sau ¿ocul perturbator produce o alterare relativ instantanee a densitå¡ii unor anumite specii, dupå care sistemul se relaxeazå sau revine la starea sa ini¡ialå.

Perturba¡ia durabilå cauzeazå o alterare de duratå a densitå¡ii anumitor specii ¿i aceastå alterare se men¡ine pânå are loc adaptarea unei alte specii. Cu toate cå ace¿ti termeni au fost propu¿i pentru studii privind interac¡iunile interspecifice în urma alterårii experimentale a densitå¡ii popula¡iilor, se apreciazå cå ei pot fi extin¿i pentru a include ¿i alte perturba¡ii induse natural sau antropogenic. Astfel, ca urmare a unei perturba¡ii ¿oc, refacerea ar putea fi un proces în care sistemul evolueazå spre o stare preexistentå, definitå ca nominalå. Ca urmare a ac¡iunii de duratå a factorilor de stres, alterarea continuå, iar sistemul evolueazå nu spre starea nominalå, ci spre o nouå stare sau un alt sistem. Dupå ce perturba¡ia ¿oc dispare, sistemul poate intra într-un proces de refacere. În caracterizarea råspunsului la stres al ecosistemelor ¿i în definirea proceselor de refacere naturalå, aspectele descrise mai sus trebuie luate în considerare, fie cå este vorba despre expunerea directå la substan¡e chimice poluante, fie cå este vorba despre orice alt tip de stres ecologic produs sau nu de ac¡iune antropicå.

Bazele teoretice privind rolul perturba¡iei în organizarea comunitå¡ii au fost dezvoltate în decada 1978-1987 (Connell, Huston, Pickett ¿i White, Sousa, Turner). Ipoteza tipicå pentru structura unei comunitå¡i era un model al echilibrului care considera mediul constant. Acest model era atât de extins ¿i dominant încât ideile implicând no¡iunea de dezechilibru erau marginalizate. El î¿i avea rådåcinile în modelele Lotka - Volterra privind competi¡ia interspecificå ¿i înterac¡iunea pradå - prådåtor. În anii '50, conflictul între ideile de dependen¡å sau de independen¡å în raport cu densitatea reglårii popula¡iilor naturale a împår¡it ecologia în tabere opuse. Conflictul a fost manifestarea perceperii sistemelor naturale ca fiind dominate de interac¡iuni biotice sau, alternativ, de fluctua¡ii ale factorilor de mediu.

Modelele din prima categorie presupun cå într-un mediu considerat constant interac¡iunile biotice sunt determinantele cheie ale structurii comunitå¡ii. Aceste modele exclud perturba¡iile sau orice alte condi¡ii de dezechilibru. Sub condi¡ia de echilibru, comunitatea este rezultatul direct al rela¡iilor de competi¡ie, de

44

convie¡uire, a rela¡iilor pradå - prådåtor, intra ¿i inter specifice. Marea diversitate a speciilor era deseori explicatå prin heterogenitatea spa¡ialå sau prin coexisten¡a favorizatå de atenuarea unor interac¡iuni pradå - prådåtor. Cu excep¡ia sezonalitå¡ii sale, mediul era considerat ca fiind previzibil, regulat ¿i constant. Frecven¡a, durata, mårimea ¿i scara perturba¡iilor nu erau luate în considerare.

Ipoteza Intermedierii Perturba¡Iei (IIP) a fost introduså de Connell (1978) pentru a explica marea diversitate a speciilor în pådurile tropicale ¿i în recifurile de corali. IIP presupune o ierarhie competitivå a speciilor. În absen¡a perturba¡iilor, competitorii superiori îi vor elimina pe cei inferiori reducând abunden¡a speciilor în sistem. Modelul presupune, de asemenea, cå ocupan¡ii eficien¡i ai spa¡iului (specii rezidente) sunt competitorii superiori.

Sub un regim al perturba¡iilor prea intens ¿i prea frecvent, speciile rezidente (competitorii dominan¡i) sunt reduse sau chiar eliminate, iar speciile colonizatoare (competitorii inferiori) ajung så domine sistemul. Absen¡a speciilor rezidente mic¿oreazå abunden¡a speciilor. Sub un regim al perturba¡iilor moderat ca frecven¡å, magnitudine ¿i intensitate, speciile rezidente vor persista în ecosistem, concomitent cu un continuu acces al speciilor colonizatoare adaptate zonelor perturbate. Astfel, perturba¡ia moderatå duce la o abunden¡å specificå maximå.

Un al doilea rol important al perturba¡iei a fost sugerat de Huston (1979) în modelul echilibrului dinamic. El a aråtat cå structura comunitå¡ii rezultå din influen¡a reciprocå a ratelor de cre¿tere a popula¡iilor, a ratelor de excludere prin competi¡ie ¿i a frecven¡ei de reducere a popula¡iilor. Huston a demonstrat cå dacå intervalul de revenire a perturba¡iei a fost scurt în raport cu timpul necesar finalizårii competi¡iei (excluderea prin competi¡ie), atunci competitorii mai slabi vor persista în ecosistem, crescând astfel abunden¡a speciilor. El a afirmat cå diversitatea nu este atât de mult determinatå de capacitå¡ile competitive relative ale speciilor aflate în competi¡ie, cât este determinatå de influen¡a mediului asupra rezultatului net al interac¡iunii lor. Se pare cå perturba¡ia (la scarå localå sau regionalå) este sursa majorå a acestor reduceri de popula¡ii, fiind un factor cheie în determinarea diversitå¡ii speciilor lotice.

Råspunsul ¿i refacerea ecosistemului trebuie caracterizate în conformitate cu particularitå¡ile stresului ecologic (intensitate, frecven¡å, duratå, mod de distribu¡ie în timp ¿i spa¡iu a perturba¡iei în cadrul ecosistemului). Întrucât abilitatea organismelor ¿i ecosistemelor de a se acomoda sau de a rezista perturba¡iilor depinde de adaptare, caracterul de noutate al stresului poate fi unul dintre aspectele importante de care trebuie så se ¡inå seama.

În tabelul 3.1 este prezentat un model de caracterizare a triadei stres - råspuns - refacere în cazul stresului antropogenic (Kelly ¿i Harwell, 1989).

45

Tabelul 3.1

Model stres-råspuns-refacere în cazul stresului antropogenic

Distrugere, deplasåri ¿i modificåri ale mediului

Duratå, frecven¡å, intensitate ¿i noutate a expunerii la stres

Expunerea ecosistemelor la stres antropogenic

Regim diferen¡iat de expunere în interiorul ecosistemului

Efectele asupra componentelor ecosistemelor

Efectele asupra proceselor din ecosisteme

Scara relevantå ¿i caracterizarea råspunsului

Concluzii în caracterizarea råspunsurilor

Råspunsul ecosistemelor la stres antropogenic

Indicatori relevan¡i pentru concluzii

Indicatorii pentru componente ¿i procese

Daune ireparabile ¿i/sau abilitatea de adaptare

Elasticitate ecologicå (capacitatea de revenire la parametrii ini¡iali)

Refacerea ecosistemelor în urma stresului antropogenic

Scårile proceselor fizice ¿i biologice de refacere

Variabilitate în expunere

Variabilitate în ¿i între ecosisteme

Extrapolarea tipurilor de stres

Incertitudini

Extrapolarea tipurilor de ecosisteme

În caracterizarea råspunsurilor la stres a ecosistemelor nu pot fi alese scåri

unice pentru timp ¿i spa¡iu. Aceastå idee este valabilå pentru efectele asupra popula¡iilor ¿i chiar pentru ¡esuturi diferite ale unora dintre organismele individuale. În cazul dinamicii ecosistemelor, este de remarcat caracteristica pregnantå de continuum al scårilor. A¿a cum sugereazå exemplul dat mai jos, scara de måsurå în sine då o orientare percep¡iei unui ecosistem, iar modelul considerat ca definitoriu pentru un sistem nu este nici proprietate exclusivå a sistemului, nici a observatorului, ci este rezultatul interac¡iunii dintre observator ¿i sistem (Levin, 1987).

Odatå cu în¡elegerea rela¡iilor expunere la stres-råspuns-refacere, a incertitudinilor asociate acestor rela¡ii specifice ecosistemelor, riscurile la care sunt expuse sistemele ecologice pot fi corelate cu riscurile ¿i beneficiile sistemelor economice ¿i sociale din sfera umanå a preocupårilor.

46

Exemplu: La nivelul biochimic ¿i fiziologic, func¡iile de fotosintezå ale frunzelor au o scarå a timpului de ordinul secundelor pânå la ordinul orelor, în condi¡iile în care acest proces controleazå cicluri de via¡å ale ¡esuturilor vegetale care se måsoarå în luni sau ani ¿i produce ¡esuturile de structurå ale trunchiului de copac care poate rezista zeci sau sute de ani. Mai departe, efectele fotosintezei, frunzele cåzute ¿i biomasa stabilå pot interac¡iona cu ecosistemele forestiere. Fiecare efect poate avea consecin¡e diferite în ceea ce prive¿te durata (secven¡a schimbårilor ecologice) sau modul lor de manifestare chiar ¿i la alte posibile nivele de observa¡ie.

Pentru cele mai multe dintre tipurile de perturba¡ii ecologice ¿i pentru cele

mai multe dintre ecosisteme, gradul de cunoa¿tere ecologicå a tuturor celor trei termeni ai ecua¡iei este insuficient. Cu o capacitate limitatå în a asigura precizia prognozelor privind tripleta stres-råspuns-refacere, posibilitå¡ile de a lua decizii de calitate sunt reduse ¿i, din aceastå cauzå, existå pericolul real al compromiterii eficien¡ei ac¡iunilor manageriale. În consecin¡å, exemplele de efecte adverse asupra mediului, neprevåzute ¿i cauzate de anumite activitå¡i umane, continuå så se adauge la ¿irul exemplelor în care, împotriva efectelor produse de alte activitå¡i umane, au fost adoptate måsuri de protec¡ie excesive ¿i foarte costisitoare.

Un obiectiv major al cercetårii este de a låmuri incertitudinile rela¡iilor existente între stres, råspuns ¿i refacere ¿i de a dezvolta bazele informa¡ionale în vederea corelårii, prin procesul asociat al managementului de risc, a aspectelor de mediu cu aspectele socio-economice.

3.2. ROLUL PERTURBAºIEI ÎN EVOLUºIA STRUCTURII

COMUNITźILOR LOTICE

Rolul perturba¡iei în comunitå¡ile cursurilor de apå a fost analizat de Resh ¿.a. (1988) ¿i Cairns (1990). Cercetåtorii Yount ¿i Niemi (1990) ¿i Niemi ¿.a. (1990) au analizat peste 150 de studii de caz privind reabilitarea sistemelor de apå dulce în urma perturba¡iilor antropogene.

Modelul echilibrului ¿i corolarul såu caracterial biogeografic insular (MacArthur ¿i Wilson, 1967) a fost utilizat de Minshal ¿.a. (1985). Ei au afirmat cå, în cazul existen¡ei unui interval suficient de lung între viituri, ar trebui så aibå prioritate condi¡iile de echilibru ¿i så domine procesele dependente de densitate. Prin contrast, tipurile de comunitå¡i oportuniste sunt asociate cu perturba¡iile frecvente.

Peckarsky (1983) a aråtat cå mediile cu condi¡ii dificile de via¡å reduc importan¡a interac¡iunilor biotice în evolu¡ia structurii comunitå¡ii lotice.

Tipul substratului este identificat ca fiind o variabilå importantå, în special pentru nevertebratele bentice. Dimensiunea sedimentelor este un element de

47

mare importan¡å în structurarea mozaicului distribu¡iei faunistice în bentos. Dezvoltarea teoriei perturba¡iei, în cazul ecosistemelor cursurilor de apå, necesitå studierea condi¡iilor de antrenare pentru diferite dimensiuni ale sedimentelor. Astfel de informa¡ii sunt fundamentale pentru în¡elegerea frecven¡ei perturba¡iilor în diferite zone cu material sedimentar. De exemplu, cu cât viteza criticå de antrenare este mai mare, cu atât aceastå vitezå este mai rar depå¿itå. Dacå sedimentele se deplaseazå, în comunitatea benticå pot apare perturba¡ii semnificative. Nevertebratele, icrele depuse de pe¿ti ¿i algele pot fi antrenate, îngropate sau strivite de aluviunile în rostogolire.

Sedimentele având diferite dimensiuni vor fi perturbate la diferite frecven¡e sub anumite regimuri de curgere. Frecven¡a perturba¡iilor va fi cea mai mare în cazul nisipurilor; ea va descre¿te dupå cum dimensiunea particulei scade sau cre¿te, fiind minimå pentru bolovani ¿i argile. Pentru un segment particular de râu ¿i un anumit regim hidrologic, mi¿carea sedimentelor având diferite dimensiuni contribuie la determinarea frecven¡ei perturba¡iilor. Aceste caracteristici zonale au un rol important în interac¡iunile dintre perturba¡iile locale ¿i perturba¡iile mai mari, la scåri regionale.

Comunitå¡ile macrobentice care sunt mai frecvent perturbate sunt mai bine adaptate la stres. În consecin¡å, refacerea trebuie så fie cea mai rapidå pentru cele mai frecvent perturbate dimensiuni de sedimente (nisip), mai lentå pentru sedimentele mai rar perturbate (mâl ¿i pietri¿) ¿i cea mai lentå pentru limitele gamei granulometrice (argilå ¿i bolovani).

Adaptabilitatea structurii comunitå¡ilor specifice unui tip de pat sedimentar ar trebui så fie în directå corela¡ie cu frecven¡a perturbårii tipului respectiv de sediment. Aceastå ipotezå då o idee despre amplitudinea schimbårilor în dimensiunile popula¡iei fa¡å de situa¡ia anterioarå perturba¡iei. Amplitudinea modificårii poate fi direct propor¡ionalå cu frecven¡a perturba¡iei.

Brokaw, Loucks ¿.a., Runkle ¿i White ¿i Pickett (1985) au eviden¡iat faptul cå dimensiunea unei perturba¡ii va avea efecte semnificative asupra impactului ¿i persisten¡ei acestuia. Multe dintre aceste studii sugereazå cå dimensiunea ¿i scara perturba¡iei influen¡eazå compozi¡ia speciilor ¿i rata recolonizårii zonei afectate. Un aspect cheie este gradul de izolare a ariei afectate în raport cu comunitatea neperturbatå care o înconjoarå. Forman ¿i Godron (1986) afirmå cå viteza de refacere este mai mare când zona perturbatå este mai micå.

În mod tradi¡ional, ecologia cursurilor de apå era concentratå aproape exclusiv pe probleme de scarå reduså. Majoritatea cople¿itoare a lucrårilor s-au efectuat asupra cursurilor mici de apå sau chiar pe segmente limitate de râu. Odatå cu introducerea conceptului de râu - continuum (cursul de apå abordat în continuitatea sa), accentul s-a mutat pe sectoare ¿i bazine hidrografice. Pentru a în¡elege aspectele legate de perturba¡ii ¿i refacere la aceste scåri mai mari de abordare, sunt necesare studii atât pentru râu, cât ¿i pentru spa¡iul riveran înconjuråtor. Ca exemple de perturbåri zonale ale spa¡iului înconjuråtor se pot

48

enumera construc¡ia de drumuri, amenajårile comerciale ¿i reziden¡iale, cât ¿i conversia terenului din silvic în agricol.

Efectele inunda¡iilor ¿i ale perturba¡iilor zonale asupra morfologiei, hidrologiei ¿i ecologiei sistemelor lotice trebuie så fie subiect de preocupare atât pentru cercetåtori, cât ¿i pentru manageri (Gore ¿.a., 1990). Aceste efecte pot fi reprezentate de o gamå largå de fenomene, variind de la schimbåri climatice la afectarea folosin¡elor pe întregul bazin hidrografic. De fapt, este necesarå în¡elegerea efectelor cumulative produse de modificårile naturale ¿i antropogene asupra ecologiei ambelor sisteme, acvatic ¿i riparian (NEPA, 1969, Hansen ¿.a., 1988).

Pentru a avea un mijloc de evaluare a stabilitå¡ii ecosistemului acvatic lotic ¿i a zonelor ripariene, în interiorul diferitelor spa¡ii, perturba¡iile pot fi descrise utilizând un model general bazat pe praguri geomorfice. Pragurile sunt prezente în toate procesele geomorfice (Schumm, 1973, 1977; Schumm ¿i Beathard, 1976; Coates ¿i Vitek, 1980; Carling, 1988) ¿i pot fi, în special, valabile în cazul examinårii stabilitå¡ii cursurilor de apå.

Din punct de vedere fizic, deplasårile aluviunilor târâte pe cursurile superioare ale râurilor reflectå perturba¡ii care, de obicei, sunt legate de viituri (Carling, 1988). În orice caz, în multe situa¡ii, mi¿carea aluviunilor de fund poate reflecta efectele cumulative ale numeroaselor perturba¡ii trecute ¿i prezente. De exemplu, perturbarea pantelor în bazinul de recep¡ie este, în mod tipic, ini¡iatå de mari precipita¡ii care måresc atât gradul de saturare a solului, cât ¿i curgerea de suprafa¡å. Pe pantele care sunt în mod inerent geomorfic instabile, fenomenele erozionale se pot amplifica (Sidle ¿.a., 1985). Eroziunile mari produc efecte în cascadå, rezultând cre¿teri ale debitelor solide în râuri. Aceste fenomene se pot accelera când apar cedåri ale pantelor instabile (de exemplu, alunecåri de teren) cauzate de folosin¡e cum ar fi construc¡iile imobiliare sau cele de drumuri.

Pe cursurile superioare ale râurilor, cele mai ample eroziuni apar în timpul unor evenimente episodice de tipul marilor viituri. Astfel de evenimente sunt mai acute în albii cu pantå mare ¿i produc afuieri, ajungând pânå la roca de bazå. Efectele spre aval se manifestå, de obicei, prin cre¿terea depunerilor sedimentare. Frecven¡a ¿i mårimea acestor perturba¡ii determinå, probabil, måsura capacitå¡ii ecologice de refacere a ambelor zone - amonte ¿i aval. Consecin¡ele biologice majore pot include alterarea ratelor de supravie¡uire pentru pe¿tii afla¡i în stadii de via¡å incipiente ¿i pentru colonizarea cu macronevertebrate (Fisher, 1990; Salo ¿i Cundy, 1987).

49

3.3. REFACEREA NATURALÅ A ECOSISTEMELOR CURSURILOR

DE APÅ DUPÅ ÎNCETAREA ACºIUNII FACTORILOR DE STRES

3.3.1. GENERALITźI

Un curs de apå poate fi definit ca fiind o secven¡å cronologicå a schimbårilor produse între perioadele de mari viituri ¿i perioadele de secetå accentuatå. Aceste perturba¡ii periodice variazå în frecven¡å ¿i intensitate cu dimensiunea râului, geomorfologia, regimul climatic al regiunii ¿i aria suprafe¡ei bazinului hidrografic.

Refacerea naturalå a ecosistemului în urma ac¡iunilor antropogenice depinde de gradul perturbårii habitatului, de inunda¡iile produse în timpul viiturilor ¿i de amploarea acestor inunda¡ii peste valorile normale.

Intervalele de timp scurse între evenimentele hidrologice pot fi prea mici pentru a se putea caracteriza capacitatea de refacere a ecosistemelor alterate prin ac¡iunea antropogenicå, dar pot fi suficiente pentru a da relevan¡å unor concepte teoretice. De exemplu, dacå se acceptå faptul cå organismele rezidente sunt adaptate cu ciclurile lor complete de via¡å intervalului dintre extremele hidrologice (fie ape mari, fie secetå), atunci apare ideea cå poten¡ialul teoretic de refacere în urma perturba¡iilor repetate este ridicat ¿i cå måsurile de sus¡inere a refacerii biologice pot avea un succes rapid.

Când se evalueazå amploarea råspunsului sau refacerii unui curs de apå, trebuie considerat întregul regim de frecven¡å a perturba¡iilor naturale, nu numai cel al evenimentelor hidrologice extreme.

Deschiderea reprezintå una dintre proprietå¡ile definitorii majore ale unui curs de apå ¿i permite o varietate de moduri de abordare.

Mai întâi, ecosistemele lotice pot fi conceptualizate ca fiind spa¡ii fizice ocupate de apå, sedimente, maluri, biocenoza asociatå, toate de-a lungul unui segment al cursului de apå situat între limita amonte A ¿i cea aval B. Desigur, aceastå abordare este discutabilå, apårând urmåtoarea serie de întrebåri legitime:

- Cât de departe trebuie så se ajungå spre aval ¿i cât de mult trebuie extinså sec¡iunea transversalå ?

- Se includ sau nu ¿i zonele care sunt intermitent inundate ? - Care frecven¡å de depå¿ire a limitelor albiei minore trebuie incluså, odatå

pe an, odatå la 10 ani ? - Traseele modificate ale albiilor cursurilor de apå, apårute în urma unor

viituri, pot fi considerate ca parte a ecosistemului ¿i privite ca perturbåri interne ?

- Caracterul cursului de apå este redefinit odatå cu fiecare modificare morfologicå majorå ?

50

Un mod opus de percepere a cursului de apå, de asemenea imperfect, este considerarea numai a unei mase de apå, având proprietå¡i fizice ¿i biologice, care curge peste (bentos) sau prin (albii cu vegeta¡ie macrofitå denså) sisteme considerate ca exterioare. Aceste sisteme exterioare, considerate quasistatice, se aflå în interac¡iune cu sistemul fluid în mi¿care. Acest mod permite o abordare analiticå de tipul modelårii transportului particulelor sau a volumelor discrete de apå, în spa¡iu ¿i timp. Prin contrast, prima conceptualizare corespunde unei modelåri cu element de cadru fix.

Între cele douå moduri de abordare nu existå o linie netå de separa¡ie. O abordare mai complexå privind ecosistemele cursurilor de apå presupune distinc¡ia între zonele în care procesele sunt reversibile ¿i zonele în care sunt ireversibile. Aceasta rezultå din considerarea marilor ecosisteme rivulare ca reprezentând un mozaic spa¡io-temporal cu grani¡e fluctuante. În¡elegerea proprietå¡ilor de reversibilitate ¿i de ireversibilitate poate furniza o bazå pentru prognoza eficien¡ei ac¡iunilor de reecologizare ¿i/sau pentru probabilitatea de refacere, fårå o interven¡ie umanå, a diferitelor caracteristici ale ecosistemului.

Conform cu teoria recentå a ecosistemelor, importan¡a diferitelor scåri de abordare, fiecare accentuând anumite tråsåturi de interes ¿i apelând la no¡iuni specifice, impune perceperea ¿i definirea ecosistemelor numai în context opera¡ional (Levin, ¿.a. 1984; O'Neill ¿.a., 1986), fårå så existe un unic mod de caracterizare a unui ecosistem. Råspunsul ¿i refacerea ecosistemelor trebuie, de asemenea, examinate opera¡ional. Consecin¡a practicå este cå, pentru a caracteriza råspunsurile ini¡iale ¿i pe termen lung ale ecosistemului la evenimente perturbatoare singulare, multiple, acute, cronice sau cumulative, trebuie fåcutå mai întâi o selec¡ie între o serie de indicatori. Indicatorii reprezintå mårimi ce reflectå numai unele fa¡ete ale ecosistemului (bioticå sau abioticå, structuralå sau func¡ionalå) la anumite scåri spa¡iale sau temporale de observa¡ie. Problema indicatorilor este tratatå mai detaliat în cadrul capitolului 5.

În general, sunt luate în considera¡ie atât procesele naturale, cât ¿i ritmurile refacerii. Gore (1985) define¿te reabilitarea spa¡iilor rivulare ca o intensificare a refacerii ¿i continuå prin a nota cå intensificarea refacerii då posibilitate râului sau ecosistemului lotic så se stabilizeze (un fel de echilibru trofic) mult mai rapid decât ar realiza-o prin procesele fizice ¿i biologice naturale ale dezvoltårii ¿i colonizårii habitatului. În viziunea lui Gore, refacerea este revenirea la un ecosistem foarte apropiat (asemånåtor) cu zonele învecinate neperturbate. Aceasta este o defini¡ie de lucru utilå, atâta timp cât, în multe cazuri, nu sunt disponibile date privind situa¡ia amplasamentului anterioarå perturbårii.

51

3.3.2. REFACEREA NATURALÅ DUPÅ PERIOADELE DE VIITURÅ

ªI DUPÅ PERIOADELE DE SECETÅ

Studiile privind schimbårile ce apar în sistemele lotice, ca urmare a viiturilor, au contribuit mult la testarea ¿i dezvoltarea teoriei ecologice. În mediile aride viiturile tind så fie extrem de violente, organismele ce tråiesc în cursul de apå având posibilitå¡i slabe sau nule de a le evita. Deoarece viiturile au ca urmare distrugerea sau deplasarea organismelor rezidente, se pot face unele analogii cu perturba¡iile cauzate de poluan¡i. Refacerea implicå recolonizarea organismelor din surse externe sau din zonele interne de refugiu.

Viiturile schimbå deseori structura fizicå a sistemului, prin transformarea morfologiei ¿i substratului albiei, în cazuri extreme, efectul fiind similar canalizårii cursului de apå. Prin contrast, pe cursurile aval ale ale marilor sisteme fluviale, viiturile sunt previzibile ¿i graduale în desfå¿urarea lor. Organismele rezidente în aceste ecosisteme ¿i-au dezvoltat capacitå¡i de råspuns la ac¡iunea viiturilor ¿i deseori, în lungi perioade din ciclul lor de via¡å, depind de acestea. În aceste cazuri absen¡a viiturii poate fi consideratå ca fiind o perturba¡ie (Junk ¿.a., 1989).

Diferen¡ele privind caracteristicile viiturii, între cursurile de apå din mediile aride ¿i cele din mediile cu re¡ele hidrografice bogate, duc la apari¡ia unor diferen¡e în råspunsurile comportamentale ale faunei piscicole ¿i la mecanisme diferite de refacere (Meffe, 1984). În sistemele bogate în ape, fauna piscicolå råspunde la apari¡ia viiturilor prin dispersare lateralå sau spre aval, urmatå de recolonizare dinspre amonte. În cursurile de apå din zonele aride, între viituri, avalul este deseori secat astfel încât dispersia spre aval a faunei piscicole nu este posibilå.

Câteva studii privind sistemele lotice au încercat så coreleze semnele ini¡ierii proceselor de refacere cu un model teoretic de prognozå a acestora dupå perturba¡ii.

În cazul lucrårilor hidrotehnice de reten¡ie, descårcårile spre aval pot fi considerate ca viituri planificate (sau, alternativ, ca secete planificate) ¿i, în anumite situa¡ii, pot fi folosite ca experimente controlate pentru studierea efectelor frecven¡ei ¿i mårimii viiturilor.

În contrast cu viiturile, secarea albiilor cursurilor de apå apare gradual låsând timp pentru adaptåri comportamentale. Acolo unde seceta reprezintå un fenomen obi¿nuit, multe specii ¿i-au adaptat modul de via¡å sau caracteristicile de comportament pentru a-¿i îmbunåtå¡i condi¡iile de supravie¡uire ¿i de refacere. În locurile în care refugierea sau adaptarea sunt imposibile, organismele sunt eliminate ¿i, dacå seceta este råspânditå pe spa¡ii mari, sursele de recolonizare pot fi ¿i ele compromise.

52

3.3.3. REFACEREA DUPÅ TRATAMENTUL CU BIOCIDE ªI DUPÅ DEBUªÅRI

ªI DEVERSÅRI ACCIDENTALE DE SUBSTANºE CHIMICE TOXICE

Curând dupå apari¡ia DDT-ului ¿i pulverizarea sa aerianå asupra zonelor umede împådurite (pentru combaterea pestelor forestiere), a apårut ¿i preocuparea privind efectele aportului de DDT în cursurile de apå. Deoarece DDT-ul este un insecticid, iar insectele reprezintå o componentå importantå în comunitå¡ile bentice, s-a presupus cå ar putea exista un impact ¿i cå acest impact ar trebui cuantificat. A apårut, de asemenea, presupunerea cå organismele ¿i comunitå¡ile afectate ar putea fi perturbate periodic, fårå daune permanente. De aici necesitatea stabilirii intervalului optim de reaplicare a dezinsec¡iei ¿i necesitatea determinårii timpilor de refacere. Deocamdatå, rezultatele cercetårilor au un caracter predominant calitativ.

Timpul de refacere a popula¡iilor piscicole depinde de timpul necesar înlocuirii genera¡iilor. Datoritå måsurilor care se iau în vederea controlului poluårii ¿i datoritå reducerii debu¿årilor de poluan¡i, existå numeroase posibilitå¡i de evaluare a refacerii. Cairns ¿i Dickson (1977) au re¡inut urmåtorii factori, importan¡i în desfå¿urarea procesului de refacere:

- severitatea ¿i durata de ac¡iune a agen¡ilor de stres; - numårul ¿i tipul agen¡ilor de stres; - efectele reziduale asupra mediului fizic; - prezen¡a epicentrelor sau refugiilor pentru recolonizare; - vulnerabilitatea naturalå a sistemului; - iner¡ia ¿i rezilien¡a sistemului.

3.3.4. REFACEREA DUPÅ MODIFICAREA FIZICÅ A ALBIEI

Cu toate cå deseori viiturile produc albiei modificåri considerabile, ele fac parte, de obicei, din regimul perturba¡iilor naturale la care speciile ¿i-au realizat unele adaptåri. Canalizarea albiei, devierea cursurilor de apå etc., prin contrast, sunt ac¡iuni fie de naturå antropogenicå cu analogii naturale minime, fie sunt singulare sau prea distructive pentru ca procesele de evolu¡ie så råmânå efective.

Natura ¿i magnitudinea råspunsurilor morfologice la modificårile fizice ale mediului sunt, de cele mai multe ori, specifice fiecårui tip de curs de apå. De fapt, se pare cå încå nu existå sisteme de clasificare bazate pe caracteristicile func¡ionale, utilizabile pentru a plasa fiecare curs de apå într-un cadru unic care så permitå prognozarea sensibilitå¡ii acestuia la diversele tipuri de modificåri ale mediului fizic (Wasson, 1989). În figura 3.1 sunt prezentate principalele tipuri de refacere observate pe segmente rectificate de râu (Brookes, 1988).

53

Fig. 3.1. Tipuri principale de refacere naturalå pe segmente rectificate de râu. Tipul W1 reprezintå o reajustare a albiei prin adâncirea generalå a sec¡iunii

transversale. Acest råspuns este provocat prin mårirea pantei, ca urmare a rectificårii traseului ¿i este caracteristic segmentelor de râu cu energie poten¡ialå specificå relativ mare. Cre¿terea pantei duce la cre¿terea eforturilor tangen¡iale, ceea ce genereazå erodarea albiei cursului de apå (atât regresivå, cât ¿i progresivå).

Tipul W2 corespunde apari¡iei unei armuri granulometrice (a¿a numitul fenomen de pavare), ca urmare a segregårii progresive a materialului aluvionar al albiei în decursul eroziunilor verticale de tipul W1.

Elementele mai fine sunt treptat transportate spre aval, iar elementele grosiere, depå¿ind posibilitå¡ile de transport ale curgerii, formeazå în timp o protec¡ie a fundului cu efect de frânare a procesului general de adâncire a albiei. Din punctul de vedere al mediului biologic, dezvoltarea acestui strat grosier permite diversificarea regimurilor punctuale de curgere, facilitând colonizarea cursului de apå cu nevertebrate bentice ¿i puiet piscicol.

Tipul W3 de refacere este reprezentat prin dezvoltarea unui talveg sinuos, observat, în general, pe segmente cu pante mari. Acest tip de reajustare prefigureazå evolu¡ia spre tipul W4.

54

Tipul W4 corespunde restaurårii sinuozitå¡ii globale a albiei (¿i nu numai a talvegului). Acest råspuns este caracteristic tronsoanelor de pante foarte mari.

Tipul W5 se caracterizeazå printr-un proces mai curând de acumulare decât de erodare. Acest tip de råspuns a fost observat pe sectoare supracalibrate cu pantå relativ micå, în zone cu aport mare de aluviuni dinspre amonte.

Realizarea unei acumulåri reprezintå o întrerupere a continuitå¡ii cursului de apå ¿i este o perturba¡ie atât pentru comunitå¡ile lotice din aval, cât ¿i pentru comunitå¡ile din amonte care suferå o conversie de la lotic la lentic.

Func¡ionarea acumulårii produce perturba¡ii periodice, analoge viiturilor sau secetei. Canalizarea, utilizatå pentru a evacua apa mai rapid dintr-o anumitå zonå, prin eliminarea meandrelor naturale, alternan¡ei de adâncime sau prin obstruc¡ii asupra curgerii apei, apare a fi una dintre cele mai severe perturba¡ii la care poate fi supus un curs de apå. Refacerea implicå redezvoltarea diversitå¡ii naturale a albiei, un proces care, dacå nu se intervine pentru accelerarea proceselor naturale, necesitå un timp de cel pu¡in câteva decenii.

Efectele despåduririlor, ale construc¡iilor de drumuri ¿i ale altor activitå¡i de exploatare a materialului lemnos asupra cursurilor de apå drenoare sunt, de regulå, observate ¿i raportate de cåtre silvicultori. Datoritå faptului cå scara temporalå a refacerii bazinului hidrografic este mult mai mare decât cea a refacerii cursului de apå, acesta din urmå råspunde unor ac¡iuni stresante continue ¿i de mai lungå duratå.

3.3.4. CONSIDERAºII GENERALE PRIVIND REFACEREA NATURALÅ

A ECOSISTEMELOR LOTICE

În cele prezentate mai sus s-a fåcut o distinc¡ie între stresul continuu ¿i cel punctual, de ¿oc. Comparativ cu timpul de refacere caracteristic unor specii sensibile cu ciclu mai lung de via¡å, stresul de tip ¿oc este de scurtå duratå. Pe lângå durata sa micå, perturba¡iile ¿oc sunt în mod frecvent localizate, astfel încât refacerea are loc, cel mai probabil, prin recolonizare din vecinåtatea neperturbatå sau din refugiile existente în zonå. Perturba¡iile continue, pe de altå parte, dureazå mai mult decât ciclul de via¡å al celei mai longevive specii de interes ¿i, deseori, acoperå o arie largå, desfiin¡ând refugiile sau crescând distan¡ele de la care pot apare recolonizåri. Sistemele afectate se adapteazå la perturba¡ia continuå prin eliminarea speciilor sensibile ¿i prin selec¡ia evolutivå a speciilor ¿i fenotipurilor rezistente.

Deversårile de substan¡e chimice nepersistente corespund tipului de stres ¿oc, pe când poluarea de lungå duratå sau defri¿årile din bazin apar¡in modelului de stres continuu, aplicat ecosistemelor lotice. Refacerea dupå stresul ¿oc, atâta timp cât perturba¡ia este localizatå ¿i sursele de recolonizare sunt accesibile, este

55

relativ rapidå (în general mai micå de trei ani ¿i frecvent sub un an) pentru toate speciile, cu excep¡ia pe¿tilor cu cicluri lungi de via¡å. Aceasta pentru cå timpul de regenerare pentru organismele din cele mai multe sisteme lotice este substan¡ial mai mic decât trei ani.

Refacerea rapidå a cursurilor de apå, ca urmare a implementårii måsurilor de combatere a poluårii, poate indica faptul cå refacerea dupå perturba¡ii continue poate fi, de asemenea, rapidå dacå sursele de recolonizare sunt accesibile ¿i dacå nu existå alteråri fizice ale habitatului sau dacå nu au apårut efecte chimice reziduale. Desigur, acest din urmå caz nu este cel mai frecvent. Sedimentele contaminate pot împiedica multå vreme refacerea - uneori pentru decenii. Multe perturba¡ii, cum ar fi alterarea morfologiei albiei, a ecosistemelor ripariene, nu pot fi înlåturate în timp scurt.

Ca urmare a perturba¡iilor, refacerea local-specificå a comunitå¡ilor este un alt termen pentru succesiunea ecologicå, definitå ca fiind înlocuirea progresivå a unei comunitå¡i ecologice cu alta pânå când se ob¡ine o comunitate stabilå ¿i auto-func¡ionalå (Mc. Intosh, 1980). Fisher (1983), studiind procesele de refacere în cursuri de apå, a observat cå timpul de refacere este, cel pu¡in par¡ial, func¡ie de durata de via¡å ¿i de dimensiunea speciei considerate. Alte analize ale rezilien¡ei comunitå¡ilor ecologice s-au focalizat pe dinamica produc¡iei de biomaså (O'Neill, 1976), ciclarea nutrien¡ilor (Webster ¿.a., 1975; DeAngelis, 1980) ¿i structura re¡elei nutri¡ionale (Pimm ¿i Lawton, 1977; Pimm, 1982).

Cele mai multe investiga¡ii au fost concentrate pe o abordare la nivelul organismului sau a individului, examinându-se timpul de revenire dupå anumite perturba¡ii a unor parametri referitori la specii particulare sau la comunitå¡i.

În multe dintre cazurile studiate de speciali¿ti, sistemele lotice par a se reface destul de rapid. Cele mai citate motive pentru o refacere în timp scurt au fost:

- caracteristicile vitale ale organismelor, cum ar fi timpii redu¿i de regenerare, fecunditatea ridicatå ¿i abilitatea de a se dispersa rapid, ceea ce le permite o recolonizare ¿i o repopulare rapidå a zonelor afectate;

- existen¡a ¿i accesibilitatea unor tronsoane amonte ¿i aval învecinate, zone de refugiu neafectate, care servesc drept surså în vederea repopulårii;

- ritmurile ridicate de împrospåtare a maselor de apå, caracteristice sistemelor lotice, permi¡ând diluarea rapidå ¿i înlocuirea apelor poluate;

- faptul cå sistemele lotice sunt, în mod natural, supuse unei varietå¡i de perturba¡ii a impus mediului biologic dezvoltarea unor caracteristici favorizând flexibilitatea sau adaptabilitatea.

Pe baza celor prezentate mai sus, se poate concluziona cå abilitatea de refacere a ecosistemelor lotice este, în primul rând, determinatå de unele caracteristici fizice ale sistemului (rata de înlocuire a maselor de apå ¿i existen¡a refugiilor), cât ¿i de caracteristicile vitale ale organismelor din sistem (timpi de

56

regenerare ¿i fecunditate). Deoarece sistemele care se refac încet sunt mai mult supuse riscurilor

perturba¡iilor repetate decât cele ce se refac rapid, un obiectiv important este de a identifica ce tipuri de perturba¡ii duc la timpi îndelunga¡i de refacere. În general, au fost observa¡i timpi de refacere mai mari în cazul perturba¡iilor de duratå care duc, de obicei, la alterarea habitatului fizic.

3.4. ROLUL REFUGIILOR ÎN REFACEREA NATURALÅ

A ECOSISTEMELOR LOTICE

3.4.1. RELAºIILE SPAºIALE IERARHICE ªI GEOMORFOLOGIA

REºELEI HIDROGRAFICE

Habitatele sau elementele care conferå comunitå¡ilor biotice supuse perturba¡iilor rezisten¡å ¿i adaptabilitate pot fi numite refugii.

În cadrul sistemelor cursurilor de apå existå multe feluri de refugii. Sunt incluse microhabitatele localizate ¿i/ sau segmentele din albie, meandrele, vegeta¡ia riparianå, lunca inundabilå, apele subterane etc.

Men¡inerea biodiversitå¡ii ¿i dinamicii comunitå¡iilor în cursurile de apå este direct corelatå cu conservarea habitatelor naturale ¿i a proceselor asociate acestora pe tot întinsul bazinului hidrografic. În multe cazuri, refugiile pot fi populate cu specii aflate în tranzit sau cu specii diferite de cele ce apar în mod obi¿nuit în albia râurilor naturale. Dupå perturba¡ii ce au ca urmare reducerea biomasei sau, în cazuri extreme, eliminarea unor specii, refugiile func¡ioneazå ca surse pentru recolonizarea naturalå a ecosistemului.

O problemå majorå în ecologia cursurilor de apå este definirea grani¡elor sistemului. Pânå de curând, biologii au privit cursul de apå din perspectiva probelor de bentos ¿i unitå¡ii de habitat, fårå a include contextul geomorfic. Factorii determinan¡i pentru definirea structurii ¿i func¡ionårii ecosistemelor cursurilor de apå sunt multipli, iar diferi¡i factori sunt dominan¡i la diferite nivele de percep¡ie. Cele mai multe comentarii privitoare la refugii se referå la unitå¡ile hidraulice localizate, fårå a considera caracteristicile de scarå mai mare. Întrucât acest punct de vedere localizat spa¡ial nu corespunde extensiei în care refugiile opereazå în ecosistemele cursurilor de apå, s-a considerat necesarå definirea unei scåri ierarhice a sistemului linear ¿i a unui sistem cvadri-dimensional de percepere a cursului de apå. Ierarhia spa¡ialå a componentele fizice (numerotate de la cele mici la cele mai mari) sunt prezentate în figura 3.2.

57

6 REº EA HIDROGRAFICÅ

5 SECTOR 4 SEGMENT

Alunecare de teren

3 UNITATE

2 SUBUNITATE

1 PARTICULÅBOLOVAN

4 SEGMENT

MORFOLOGICÅ

DE RÂU DE ALBIE

MORFOLOGICÅ

Adânc

Rapid

A

AR

R

R

A

A

A

R

R

DE ALBIE

Fig. 3.2. Ierarhia spa¡ialå a componentelor fizice ale re¡elei hidrografice.

•

Sectoarele re¡elei hidrografice sunt delimitate prin discontinuitå¡i topografice majore (de la scåri sub 1 km pânå la mai mult de 100 km), cum ar fi râurile de munte cu pantå mare, râurile de la ¿es cu pantå micå în våi largi ¿i gurile largi ale râurilor la vårsarea în mare. Sectoarele includ suprafe¡e continue ale bazinelor de recep¡ie ¿i prezintå poten¡iale diferite de dezvoltare a albiei minore ¿i a zonelor inundabile aferente.

Un sector de albie este compus din segmente de albie determinate de tipul ¿i måsura restrângerilor locale ¿i impuse de limitele laterale ale våii. Gradul de limitare a dezvoltårii laterale determinå tipul de modificare fluvialå a suprafe¡elor geomorfice ¿i, în func¡ie de caracteristicile topografice, edafice1 ¿i de råspuns la perturba¡ii, influen¡eazå atât comunitå¡ile terestre, cât ¿i cele acvatice (Gregory ¿.a., 1990).

Segmentele în care valea este mai îngustå decât echivalentul a douå lå¡imi la plin de albie minorå se formeazå acolo unde roca de bazå, alunecårile de teren, conurile aluvionare sau alte constrângeri de naturå geologicå sau antropogenå limiteazå mobilitatea lateralå a albiei. Cursurile de apå în aceste zone tind så fie relativ rectilinii, canale unice cu heterogenitate lateralå limitatå. În timpul

1 Apar¡inând de soluri. Produse sau influen¡ate de sol.

58

viiturilor, pozi¡ia acestor canale este relativ fixå, cu zone inundabile înguste, iar puterea cursului de apå cre¿te rapid cu cre¿terea debitului. Rezisten¡a relativå la eroziune afecteazå persisten¡a restric¡iilor spa¡iale ¿i compozi¡ia substratului albiei minore. Vegeta¡ia riparianå în aceste zone are, de obicei, o compozi¡ie similarå comunitå¡ilor vegetale existente pe pantele adiacente ale våii.

Segmentele de râu nerestric¡ionate spa¡ial, în care valea receptoare este mai largå decât echivalentul a douå lå¡imi la ras a albiei minore, sunt lipsite de constrângeri laterale. Din acest motiv, prin procese erozionale ¿i sedimentare, se dezvoltå albii majore largi, iar albia minorå migreazå de-a latul albiei majore. Aceste segmente se caracterizeazå, deseori, prin împletiri complexe de canale ¿i prin lå¡imi extinse ale albiei majore. La ape mari, curentul se destinde pe lå¡imea våii ¿i î¿i disipeazå mare parte din energie. Zonele ripariene caracteristice våilor largi sunt complexe cu o diversitate geomorficå mare ¿i cu comunitå¡i vegetale aflate la diferite vârste. Platforma riparianå include componen¡i ai comunitå¡ilor existente pe pantele limitrofe ale våii, dar con¡ine, în cea mai mare parte specii adaptate la mediul fluvial. Dovada perturba¡iilor fluviale naturale este larg råspânditå în aceste sisteme ¿i este reflectatå de numeroasele urme de vegeta¡ie caracteristicå unor etape anterioare a succesiunii ecologice.

Segmentele de albie sunt compuse din secven¡e de unitå¡i morfologice ale cåror structuri hidraulice ¿i geomorfice reflectå diferite procese de formare (Grant ¿.a., 1990). În general, unitå¡ile morfologice sunt mai lungi decât o lå¡ime ¿i se disting prin panta de suprafa¡å, gradul de turbulen¡å ¿i extensia curgerii supercritice. Unitå¡ile includ numai zone din albia minorå, con¡inând numai o frac¡iune din vegeta¡ia riparianå. Ele sunt determinante majore ale habitatului organismelor acvatice.

• Subunitå¡ile morfologice sunt descrise prin caracteristici hidraulice ¿i geomorfice la scåri inferioare lå¡imii albiei minore. În aceastå categorie intrå ¿i forma¡iunile laterale talvegului cum ar fi bål¡ile, zonele de vârtej sau canalele laterale, forma¡iuni având roluri ecologice diferite de rolurile subunitå¡ilor aflate de-a lungul axei cursului de apå.

Un aspect important al acestui sistem geomorfic ierarhizat este cå definirea scårilor de abordare este bazatå pe rela¡ia func¡ionalå dintre categorii (sector, segment, unitate, subunitate...) ¿i procesele care le creeazå sau modificå. Procesele ce opereazå la o scarå pot afecta structurile la altå scarå. De exemplu, alunecårile de teren produse la scara segmentului de albie pot furniza material grosier albiei, astfel modificând tipurile de segmente adiacente ¿i distribu¡ia unitå¡ilor, subunitå¡ilor ¿i particulelor. În interiorul acestui sistem ierarhic, scårile spa¡iale sunt compatibile cu mecanismele fizice responsabile cu schimbarea categoriei respective. O perturba¡ie poate opera la toate scårile, de la bazin hidrografic la particulå, iar organismele afectate pot sau nu pot folosi toate scårile spa¡iale sau hidrologic temporale ale unui bazin.

59

Conceptul Râu-Continuum (CRC) nu considerå modificårile din aval ca având un caracter zonal, ci ca fiind varia¡ii graduale ale resurselor, varia¡ii care structureazå previzibil factorul biologic (Vannote ¿.a., 1980). Conform CRC, comunitå¡ile din aval sunt dependente atât de vegeta¡ia riparianå adiacentå, cât ¿i de procesele din amonte.

Dimensiunea lateralå a ecosistemelor include forma ¿i dinamica intrinsecå a albiei, interac¡iunile între cursul de apå ¿i vegeta¡ia riparianå, precum ¿i sistemele asociate din albia majorå. Cursurile de apå complexe furnizeazå refugii numeroase ¿i importante pentru plante, nevertebrate, pe¿ti, påsåri ¿i mamifere. Bra¡ele laterale constituie refugii termice. Bål¡ile ¿i canalele laterale sunt deseori zone de reproducere ¿i cre¿tere, fiind în acela¿i timp coridoare cåtre refugiile din lunca inundabilå (Bouvert ¿.a., 1985).

Dupå cum râurile trec prin ciclul hidrologic anual, existå o expansiune ¿i o contrac¡ie a zonei udate, o încorporare periodicå a zonei active de luncå. Marile viituri sau alte evenimente de mare amplitudine ¿i de micå frecven¡å au configurat cursurile de apå ¿i albiile majore, realizând vaste zone de canale conexe, bål¡i, bra¡e laterale ¿i pârâuri în teraså care, la diferite regimuri de curgere, sunt conectate la cursul principal. Maxima diversitate ¿i întindere spa¡ialå a refugiilor apare atunci când existå o maximå interac¡iune între albia majorå ¿i sistemul acvatic.

3.4.2. REFUGIILE LA DIFERITELE SCÅRI SPAºIALE

Habitatul sau refugiile se manifestå la diferitele scåri spa¡iale ca råspuns la scara ierarhicå a cadrului geomorfic (tab. 3.2.).

Tabelul 3.2

Tipuri de refugii la diferite scåri spa¡iale

Scara Tipul de refugiu

Particulå Nisip; Bolovani ¿i prundi¿; Elemente lemnoase

Unitate morfologicå

Margini complexe; Acoperire; Adâncuri; Trunchiuri voluminoase; Aport de apå subteranå; Vegeta¡ia malurilor

Segment de albie

Vegeta¡ia malurilor; Trunchiuri voluminoase; Zone neîncorsetate cu lå¡imea > 2 lå¡imi de albie minorå; Aport din afluen¡i; Aport de apå subteranå ¿i din izvoare; Frecven¡a unitå¡ilor morfologice în lung

Sector de râu

Mårimea frecven¡ei suprafe¡elor de luncå bine acoperite cu vegeta¡ie, largi sau neîncorsetate; Debu¿årile afluen¡ilor; Forma¡iuni de tip lentic (bål¡i, canale laterale izolate sau bra¡e vechi); Vegeta¡ia malurilor

60

Tabelul 3.2 (continuare)

Scara Tipul de refugiu

Re¡ea hidro-graficå

Extinderea ¿i distribu¡ia luncii inundabile acoperite de vegeta¡ie; Zone de tranzi¡ie hidraulicå; Configura¡ia bazinului hidrografic; Extinderea ¿i distribu¡ia vegeta¡iei malurilor; Locul ¿i frecven¡a forma¡iunilor lentice conexe; Extinderea, localizarea ¿i tipul apelor subterane sau a izvoarelor

Func¡iile refugiilor sunt diferite pentru diferitele tipuri ¿i mårimi ale

perturba¡iilor. De exemplu, în râurile mici, zonele de adânc nu pot constitui un refugiu pentru organisme în timpul viiturilor, dar reprezintå refugii importante în cazul secetelor severe. În general, cu cât un refugiu este mai mic, cu atât este mai pu¡in rezistent la perturba¡ii.

Abilitatea unitå¡ilor ¿i subunitå¡ilor morfologice de a func¡iona ca refugii variazå cu dimensiunea cursului de apå ¿i cu amploarea evenimentului perturbator. Atât în sistemele de ordin inferior, cât ¿i în cele de ordin superior, unitå¡ile ¿i subunitå¡ile func¡ioneazå, în general, ca refugii în cazul evenimentelor perturbatoare localizate, de joaså intensitate. Totu¿i, ele pot fi foarte importante în evenimente rare, mai severe, de tipul secetei prelungite. În sisteme mai mari, unitå¡ile ¿i subunitå¡ile morfologice reprezintå refugii în cazul evenimentelor perturbatoare de amplitudine mai mare. Unitå¡ile din cursurile mici de apå pot fi distruse sau anulate func¡ional în timpul unor evenimente de mai mare amploare sau intensitate. Refugiile la aceastå scarå sunt mai importante în perturba¡iile naturale decât în cele antropogenice. Adâncurile ¿i zonele din afara curentului principal func¡ioneazå în timpul viiturilor ca refugii pentru pe¿ti.

Abilitatea unei unitå¡i morfologice de a func¡iona ca refugiu depinde de caracteristicile sale proprii ¿i de cele ale segmentului de albie din care acesta face parte. În general, odatå cu cre¿terea gradului de complexitate a segmentelor ¿i unitå¡ilor morfologice, cresc ¿i aptitudinile acestora de a deveni refugii pentru fauna acvaticå.

Prezen¡a elementelor lemnoase în albie determinå, în mare måsurå, complexitatea unitå¡ilor ¿i subunitå¡ilor morfologice ¿i poate reprezenta refugiu la scara particulei. Atât în albia propriu-ziså, cât ¿i în zona riparianå, lemnul joacå un rol crucial în modificarea morfologiei ¿enalului, stabilizarea malurilor, captarea sedimentelor rezultate din erodarea terenurilor adiacente ¿i a luncilor inundabile, furnizând adåpost pentru pe¿ti ¿i regularizând temperatura apei în bazin. Vegeta¡ia riparianå func¡ioneazå, de asemenea, ca surså de nutrien¡i ¿i energie pentru nevertebratele cursului de apå ¿i ca habitat pentru nevertebratele terestre, care constituie o importantå surså de hranå pentru popula¡iile piscicole.

61

Vegeta¡ia malurilor asigurå în mare måsurå, pentru o gamå largå a condi¡iilor de mediu, men¡inerea integritå¡ii fizice a cursurilor mici de apå.

Refugiile la scara sectorului sunt cel mai bine ilustrate prin mozaicul habitatelor existente în luncile inundabile largi ¿i în segmentele cu pantå reduså de curgere. Sectoarele de râu func¡ioneazå ca refugii în timpul evenimentelor mai extinse ¿i de mai mare intensitate decât în cazul unitå¡ilor ¿i subunitå¡ilor morfologice. Sectoarele pot func¡iona ca refugii în toate tipurile de perturba¡ii naturale sau antropogenice. Zona hiporeicå este un astfel de refugiu.

Zona hiporeicå este definitå ca fiind spa¡iul intersti¡ial infiltrat de apa râului. El serve¿te ca important refugiu pentru organisme, în special nevertebrate, în timpul exercitårii stresului de mediu la râuri cu patul albiei alcåtuit din materiale cu granulometrie mai mare. Este, de asemenea, un spa¡iu de transformare a energiei ¿i a nutrien¡ilor.

Pânå de curând, zonele hiporeice erau considerate ca reprezentând doar o micå propor¡ie din mediul riveran. Unele studii aråtau cå zonele hiporeice ale micilor cursuri de apå sunt extinse frecvent pe distan¡e de ordinul centimetrilor, cel mult metrilor, dincolo de perimetrul udat (Williams, 1984). Recent, zonele hiporeice aferente albiilor cu pat de pietri¿ au fost recunoscute ca incluzând acvifere extinse din albia majorå, acvifere conectate la cursul principal (Stanford ¿i Ward, 1988).

Zonele hiporeice pot con¡ine o faunå specializatå. O parte din fauna hiporeicå poate fi rezidentå permanentå a acviferelor interconectate, pe când alte specii, în special anumite insecte acvatice, î¿i pot petrece stagiile lor larvare adânc în aceste intersti¡ii, întorcându-se în curentul principal pentru a-¿i completa ciclurile de via¡å.

Zona hiporeicå poate fi utilizatå extensiv în timpul perturba¡iilor de multe specii de nevertebrate acvatice. De exemplu, frecvent, viiturile au ca rezultat deplasarea aluviunilor de fund ¿i erodarea albiei, dar organismele bentice au capacitatea de a recoloniza rapid substratul, imediat ce viitura a încetat. Zonele hiporeice pot servi, de asemenea, ca refugii importante în perioadele de secetå sau în cele cu temperaturi nefavorabile, perioade în care are loc perturbarea de scurtå duratå a ecosistemului riveran.

Proprietå¡ile ce determinå dimensiunile zonelor hiporeice în interiorul oricårui segment de albie sunt dimensiunea ¿i porozitatea substratului. Pietrele mari de râu care au fost sortate prin procesele fluviale au de obicei spa¡ii intersti¡iale ¿i debite de curgere mai mari decât pietri¿ul ¿i nisipul compactat. În mod obi¿nuit, volumul spa¡iilor intersti¡iale (pori) este de 25-40% din volumul materialelor de substrat. Pentru a gåzdui organismele macrobentice, diametrul porilor trebuie så fie de cel pu¡in 50 µm.

Corespunzåtor variabilitå¡i geomorfice naturale, zonele hiporeice pot fi extrem de diversificate în interiorul ¿i între sistemele rivulare. Astfel, dimensiunea ¿i importan¡a localå a zonei hiporeice aferente oricårui curs de apå

62

se extinde ¿i se contractå lateral, de-a lungul gradientului longitudinal al coridorului riveran. Pentru cunoa¿terea mai completå a influen¡ei ¿i a interrela¡iilor sale în ecologia cursurilor de apå, aceastå dimensiune suplimentarå a structurii ¿i func¡iei ecosistemelor necesitå studii adi¡ionale de amploare considerabilå.

Segmentele de albie neafectate constituie refugii în cazul perturba¡iilor antropogenice.

Refacerea biocenozei în urma marilor perturba¡ii naturale exercitate la scara bazinului hidrografic este dependentå, cel pu¡in par¡ial, de prezen¡a ¿i juxtapunerea unor segmente neafectate de râu. De asemenea, un rol important îl are prezen¡a vegeta¡iei ripariene în albia majorå, pe o zonå cât mai extinså longitudinal.

3.4.3. CONCLUZII PRIVIND ROLUL REFUGIILOR ÎN REFACEREA NATURALÅ

A ECOSISTEMELOR LOTICE

Procesele majore autoregulatoare ale ecosistemelor, împreunå cu habitatele de reproducere ¿i cu alte habitate de mare importan¡å trebuie protejate (atunci când ele existå) sau trebuie reabilitate (atunci când nu mai func¡ioneazå corespunzåtor). Deseori, aceste procese se manifestå sau sunt controlate dinamic în interiorul unor sectoare de râu, segmente de albie sau unitå¡i morfologice.

Cea mai dåunåtoare pentru refugii este izolarea râului de bazinul såu, în primul rând prin decuplarea interac¡iunii biotice ¿i hidrologice dintre cursul de apå ¿i zona riparianå.

Râurile mici sunt cam de zece ori mai numeroase decât cursurile mari de apå. Având un raport mare suprafa¡å bazin / debit, sunt dependente de zona riparianå (reglarea cantitå¡ii de energie luminoaså, surse complexe de carbon) ¿i de structurile fizice (copaci cåzu¡i, sistemele de rådåcini din maluri etc.). Acolo unde pådurea a fost desfiin¡atå, cursul de apå este decuplat de aceste mecanisme regulatoare ¿i devine mai instabil hidrologic.

Râurile mai mari sunt legate de ambient prin lunci inundabile extinse ¿i prin cåi complexe de curgere a apei. În mod frecvent, degradarea care produce decuplarea apare prin canalizare sau regularizare. Ca rezultat, râul este încredin¡at unui singur canal ¿i este împiedicat så aibå un acces anual sau mai frecvent la albia sa majorå. Ca ¿i în cazul cursurilor mici de apå, vegeta¡ia riparianå este importantå atât structural cât ¿i ca surså de carbon pentru râu.

Extensia legåturilor define¿te importan¡a ecologicå a unui refugiu ¿i felul în care va afecta acesta rezisten¡a la perturba¡ii sau capacitatea de refacere. De¿i un singur habitat sau o zonå limitatå nu pot constitui refugiu pentru toate organismele ¿i toate perturba¡iile, cu cât zona este mai dinamicå ¿i mai

63

autoreglabilå, cu atât va fi mai rezistentå ¿i capabilå de a se reface rapid. Conceptul refugiului poate fi greu separat de ideea cå organismele necesitå

deseori habitate specifice pentru a-¿i depå¿i stadiile critice ale ciclului lor vital. De asemenea, este clar cå diversitatea biologicå nu poate fi men¡inutå în ecosistemele rivulare ¿i nici nu se poate reface dupå perturba¡ii dacå aceste habitate speciale nu sunt disponibile. Identificarea refugiilor este foarte importantå în râuri, având tip ¿i func¡ionare caracteristice ariilor cu ecologii similare (exemplu, ecoregiuni). În plus, trebuie în¡eles modul de interac¡iune a acestor habitate speciale cu structura ¿i func¡ionarea ecosistemelor riverane.

64

4

EFECTELE LUCRÅRILOR DE AMENAJARE A CURSURILOR DE APÅ

ASUPRA MEDIULUI ÎNCONJURÅTOR

4.1. LUCRÅRI DE AMENAJARE CAUZATOARE DE IMPACT

Obiectivele amenajårilor diferå în general dupå panta sectorului de râu abordat. Astfel, în timp ce pe râurile cu pantå mare (cursul superior), lucrårile de amenajare au ca scop principal stabilizarea albiei, pe cursurile mijlocii sau inferioare, obiectivul prioritar devine cel de combatere a inunda¡iilor. O posibilå clasificare a lucrårilor obi¿nuite de amenajare a cursurilor de apå poate fi cea prezentatå în continuare.

•

•

•

Lucråri de între¡inere: degajarea coridorului vegetal riveran, elagare; tåierea vegeta¡iei acvatice din zonele emerse ¿i submerse ale malurilor, îndepårtarea din albie a depozitelor detritice ¿i aluvionare, recent formate (prin raclare), îndepårtarea obstacolelor apårute în albia minorå (bu¿teni, bolovani etc.), refacerea sau completarea acoperirii vegetale din imediata vecinåtate a cursului de apå.

Lucråri terasiere: îndepårtarea depozitelor aluvionare masive din albie, recalibrarea simplå a albiei (fårå modificarea traseului sau a pantei), rectificåri ale albiei cu modificarea profilului longitudinal ¿i a traseului în plan, îndepårtarea obstacolelor din albia majorå.

Lucråri hidrotehnice complexe: îndiguiri, lucråri de barare a cursului de apå, praguri antierozionale, lucråri de între¡inere ¿i recondi¡ionare pentru amenajåri existente. Toate interven¡iile vizând sau producând în mod direct modificarea traseului în plan, a geometriei sec¡iunii transversale sau a pantei râului contribuie la a¿a numita canalizare a cursului de apå. Efectele interven¡iilor antropice depind atât de tipul ¿i amploarea lucrårilor de amenajare ce se desfå¿oarå în cadrul bazinului hidrografic, cât ¿i de caracteristicile intrinseci ale cursului de apå. În raport cu efectele globale asupra mediului înconjuråtor, interven¡iile antropice pot fi conservative, modificatoare sau reparatoare. În figura 4.1. este prezentatå o posibilå repartizare a lucrårilor de amenajare în cele trei categorii enun¡ate de mai sus.

65

Curå¡are vegeta¡ie acvaticå

Curå¡are vegeta¡ie terestrå

Elagaj

Fasonåri ¿i tåieri de arbori

Îndepårtarea obstacolelor din albie

Îndepårtarea depunerilor de aluviuni

Între¡inerea lucrårilor existente

Protec¡ii localizate de

albii ¿i maluri

Plantåri de arbori

Protec¡ii extinse de

Amenajåri piscicole

Lacuri de acumulare

Balastiere

Îndiguiri

Recalibråri

Deriva¡ii

Tåieri de coturi, rectificåri

albii ¿i maluri

☯

☯☯

☯

L. CONSERVATIVE

L. MODIFICATOARE L. REPARATOARE

☯tip conservativ tip modificator tip reparator tip lucrativ

Fig. 4.1. Tipologia lucrårilor de amenajare a cursurilor de apå.

Interven¡iile conservative vizeazå men¡inerea unui curs de apå într-o stare stabilå, aproape de un echilibru stabil, urmårindu-se evitarea revenirii acestuia la dinamica sa naturalå. Pentru ra¡iuni în primul rând de ordin economic, interven¡iile modificatoare, utilizând tehnologii complexe, transformå mediul fizic în sensul remodelårii radicale a albiei ¿i la apari¡ia dirijatå a unor noi ecosisteme. Interven¡iile reparatorii, de cele mai multe ori, au ca obiectiv reabilitarea ecologicå a unor spa¡ii hidrografice supuse anterior, direct sau indirect, unor interven¡ii de tip modificator. Pentru a aprecia impactul morfologic al amenajårilor ¿i pentru a imagina diferite scenarii ale evolu¡iei viitoare, trebuie luatå în considerare, pentru fiecare tip de interven¡ie efectuatå, lungimea sectorului perturbat. În general interven¡iile punctuale se disting de amenajårile pe sectoare întinse de râu. Tipul de interven¡ii punctuale este reprezentat de cele mai multe ori prin protec¡ii de drumuri, poduri, clådiri, prize de apå, debu¿åri de afluen¡i, cheuri de acostare etc. ¿i constau, în general, din rectificåri ¿i calibråri ale albiei asociate

66

67

cu protec¡ii locale de mal. Chiar dacå aceste interven¡ii nu intereseazå decât zone de micå lungime (câteva sute de metri), impactul lor cumulat poate fi important. În cazul amenajårilor pe lungimi mari, având ca scop obiective de dezvoltare agricolå sau urbanå, por¡iunile afectate ale cursurilor de apå sunt mult mai importante, iar impactele sunt mult mai severe.

4.2. CLASIFICAREA EFECTELOR AMENAJÅRILOR DE RÂURI

ASUPRA MEDIULUI ÎNCONJURÅTOR Efectele lucrårilor apar odatå cu modificarea geometriei albiei, a structurii granulometrice a substratului ¿i a aspectului curgerii. De cele mai multe ori aceste modificåri se extind ¿i în afara zonei lucrårilor. Efectele amenajårilor asupra mediului fizic pot fi identificate ca apar¡inând uneia dintre urmåtoarele douå trepte:

- efecte primare, direct urmårite prin executarea lucrårilor de amenajare; - efecte secundare, apårute drept consecin¡å a manifestårii efectelor primare.

În figura 4.2 este prezentatå schematic secven¡a amenajare→efecte primare→efecte secundare→impact biologic.

Efectele induse pot så aparå mult timp dupå efectuarea interven¡iei ¿i pot duce la alteråri ireversibile ale mediului fizic. Efectele pot fi grupate în urmåtoarele categorii:

- efecte locale care se dezvoltå în cadrul zonei amenajate;

- efecte globale care apar în zone situate de o parte sau alta a zonei amenajate ¿i, în special, în aval;

- efecte imediate, care apar odatå cu realizarea amenajårii;

- efecte pe termen lung, care sunt legate de modificarea generalå a condi¡iilor hidrodinamice ¿i care se manifestå prin fenomene de reajustare a albiilor, ca råspuns la alterarea parametrilor morfometrici ai cursurilor de apå;

- efecte reversibile, dacå procesul de reajustare permite râului regåsirea morfologiei sale anterioare dupå un interval de timp relativ scurt (la scarå umanå);

- efecte ireversibile dacå numai un eveniment natural cu caracter excep¡ional ar permite reîntoarcerea la condi¡iile anterioare (de exemplu, ruperea unui dig în cazul unei viituri catastrofale).

Între modificårile ireversibile, se pot considera drept restaurabile situa¡iile unde o ac¡iune umanå voluntarå, având în general un cost apropiat de cel al amenajårii, permite cursului de apå restabilirea unei dinamici naturale.

Fig. 4.2. Efecte primare ¿i secundare ale amenajårilor cursurilor de apå.

68

Impactul major ¿i cel mai des întâlnit al amenajårilor asupra râurilor este materializarea unei morfologii omogene, total opuse morfologiei diversificate a cursurilor de apå naturale.

4.3. IMPACTUL AMENAJÅRILOR ASUPRA STRUCTURII FIZICE

A ECOSISTEMULUI, CANALIZAREA CURSULUI DE APÅ Lucrårile de amenajare ac¡ioneazå direct asupra parametrilor fizici ai albiei cursului de apå, producând efecte a cåror descriere succintå se face mai jos.

•

•

•

Modificarea lå¡imii ¿i adâncimii prin recalibråri, rectificåri sau tåieri

de coturi. Lucrårile vizeazå, de cele mai multe ori, cre¿terea debitelor tranzitate în timpul viiturilor. Sectoarele amenajate capåtå, de regulå, sec¡iuni transversale de formå trapezoidalå, cu lå¡imi ¿i adâncimi uniforme. Canalizarea cursului de apå, în special prin recalibrare, duce, în anumite situa¡ii, la cre¿terea generalizatå a pantelor ¿i a lå¡imilor ¿i, de asemenea, la fenomene de eroziune regresivå spre amonte. În general, canalizarea cursului de apå antreneazå o lårgire a suprafe¡ei udate ¿i o reducere a adâncimilor. Fenomenele de pavare a albiei sunt în mod frecvent constatate atât în cadrul zonelor perturbate, cât ¿i spre amonte (eroziune regresivå) sau spre aval (eroziune progresivå). Aceste douå tipuri de impact sunt legate de cre¿terea pantelor (fund, suprafa¡å liberå, linie energeticå) ¿i de cre¿terea capacitå¡ii de transport. Modificårile morfologice sunt produse prin depuneri de material aluvionar provenit din amonte ¿i prin erodarea concomitentå a malurilor. În cazul în care malurile sunt alcåtuite din påmânturi coezive sau prezintå abunden¡å vegetalå iar lårgirea albiei nu este permiså, eroziunea se manifestå pe verticalå propagându-se mult spre aval. În zona imediat amonte de por¡iunea canalizatå, accelerarea localå a curgerii ini¡iazå un proces erozional cu propagare spre amonte (eroziune regresivå).

Modificarea lungimii totale prin rectificåri, tåieri de coturi sau

reprofilåri. Unul dintre efectele primare evidente ale canalizårii cursului de apå (în special în cazul tåierilor de coturi) este reducerea lungimii desfå¿urate a cursului de apå. Aceastå reducere de lungime, înso¡itå de cre¿terea pantei hidraulice, provoacå o mårire generalizatå a vitezelor.

Modificarea secven¡ialitå¡ii aspectului albiei râului prin recalibråri,

rectificåri, reprofilåri sau îndiguiri. Conforma¡ia albiei râului depinde de un numår mare de factori dintre care mai importan¡i sunt: geologia bazinului hidrografic, amplasamentul zonei canalizate în lungul cursului de apå, panta generalå a albiei. Exceptând cursurile de apå din zona montanå, unde panta ¿i granulometria grosierå nu permit dezvoltarea albiei, sinuozitå¡ile sau meandrele

69

sunt prezente la majoritatea râurilor naturale. Secven¡a tipicå de forme asociate acestui model de traseu în plan este constituitå din por¡iuni mai adânci în concavitå¡i, bancuri sau dune în zonele de întinsurå, zone de plat pe segmentele rectilinii ceva mai lungi. Sinuozitå¡ile traseului în plan al râului sunt dispuse mai mult sau mai pu¡in regulat. Men¡inerea unei secven¡e relativ stabilå de forme este rezultatul unui proces dinamic de ajustare. Aceste unitå¡i morfodinamice pot migra în lungul râului, fårå a fi modificatå structurarea generalå a tronsonului din care fac parte. Canalizarea unui curs de apå antreneazå dispari¡ia sau reducerea drasticå a frecven¡ei sinuozitå¡ilor.

•

•

Modificarea granulometriei în urma îndiguirii, recalibrårii,

rectificårii, dragårii sau raclårii patului albiei. Caracteristicile granulometrice ale patului albiei râului sunt func¡ie de geologia bazinului hidrografic ¿i de istoria climato-geologicå recentå a acestuia (cuaternar ¿i holocen). Granulometria depinde, de asemenea, de gradul de alterare a straturilor geologice ¿i de modul de exploatare a solurilor din vecinåtate, care reprezintå o surså de aprovizionare cu sedimente. Datoritå omogenizårii vitezelor ¿i adâncimilor, se amorseazå procese de uniformizare accentuatå a granulometriei atât în sens longitudinal, cât ¿i transversal. În special pentru râurile situate la ¿es, unde diametrul mediu al elementelor minerale disponibile este relativ mic, o modificare frecventå este destabilizarea elementelor de substrat, ca urmare a måririi pantelor fundului ¿i a pantei energetice. În multe cazuri, dupå eliminarea elementelor celor mai fine, se poate forma un pavaj foarte stabil constituit din particule grosiere. Modalitatea de apari¡ie a depozitelor de aluviuni fine (mâluri, argile, materii organice) depinde de regimul vitezelor în segmentul amenajat ¿i în aval, de prezen¡a frac¡iunilor grosiere (capcanå pentru aluviunile fine), de regimul viiturilor capabile så antreneze aluviuni ca ¿i de o varietate de al¡i factori.

Modificarea pantelor, tipului de curgere ¿i a vitezelor prin

recalibrare, rectificare, tåieri de coturi, reprofilare sau îndiguire. Modificarea acestor caracteristici este strâns dependentå de tipul cursului de apå, canalizarea putând så ducå fie la mårirea, fie la reducerea vitezelor de curgere. Astfel, de exemplu, dacå o tåiere a meandrelor este efectuatå fårå modificarea lå¡imii medii, cre¿terea pantei va antrena mai întâi o accelerare a curgerii, tendin¡å ce se va diminua treptat, prin reajustarea sec¡iunii segmentului de râu, erodarea malurilor ¿i creerea unor noi sinuozitå¡i. Invers, canalizarea înso¡itå de lårgirea albiei, duce la reduceri ale vitezelor de curgere a apei. Acest tip de amenajare (canalizare ¿i lårgire) pe cursuri de apå de dimensiuni medii sau mici, poate cauza, în timpul apelor mici, expunerea completå a masei de apå la ac¡iunea factorilor climatici. Pe un curs de apå natural, numeroasele elemente submerse (blocuri mari de

70

71

•

•

piatrå, bolovåni¿, acumulåri sedimentare în patul albiei, vegeta¡ie acvaticå), ca ¿i sinuozitå¡ile albiei cu formele lor asociate, provoacå pierderi de sarcinå care permit o disipare a energiei cinetice bine repartizatå spa¡ial. Pe un curs de apå amenajat, unde elementele din albie, perturbatoare a tranzitului debitelor de viiturå, au fost îndepårtate, iar sinuozitå¡ile au fost desfiin¡ate, disiparea energiei are loc în special pe seama eforturilor tangen¡iale de frecare a apei cu malurile ¿i patul albiei.

Modificarea hidrologiei prin recalibrare, reprofilare, tåieri de coturi

sau îndiguiri. Inundarea albiei majore, în afara efectului de atenuare a viiturilor, are ca efect ¿i reîncårcarea pânzei de apå freaticå, iar în unele cazuri permite chiar mårirea debitului în perioadele de ape mici prin restitu¡ia estivalå a apei înmagazinate în stratul acvifer. Reducerea lungimii râului ¿i blocarea deversårilor laterale provoacå accelerarea tranzitului apei, contribuind astfel la apari¡ia în aval a unor viituri de intensitate sporitå. În general, se poate afirma cå, indiferent de tipul cursului de apå, consecin¡ele hidrologice ale canalizårii sunt acelea¿i - reducerea debitelor la etiaj ¿i mårirea amplitudinii viiturilor.

Modificarea habitatelor aferente albiei prin lucråri de recalibrare,

reprofilare, rectificare ¿i de între¡inere curentå. Albiile râurilor con¡in habitatele pentru reproducere, hranå, odihnå ¿i adåpost ale popula¡iei piscicole.

Aceste spa¡ii pot fi bolovani sau blocuri mari de piatrå, rådåcini, bu¿teni, plante acvatice, caverne sub maluri.

Påstrarea zonelor de refugiu este dependentå de conservarea morfologiei, dinamicii ¿i vegeta¡iei acvatice naturale. Amenajårile de tip canalizare produc pierderi drastice tuturor formelor de adåposturi, în special a blocurilor ¿i bolovanilor, cavitå¡ilor din maluri, structurilor vegetale. Opera¡iile de între¡inere produc, de regulå, dispari¡ia structurilor vegetale ce formeazå refugiile din albiile minorå ¿i majorå. În figura 4.3 se propune o ierarhizare a lucrårilor de amenajare în func¡ie de gravitatea impactului acestora asupra structurii fizice a ecosistemului riparian. Lucrårile sunt grupate pe obiectivele urmårite prin amenajare.

4.4. O POSIBILÅ SINTETIZARE A IMPACTELOR MORFOLOGICE

PRODUSE DE AMENAJÅRI ASUPRA CURSURILOR DE APÅ Prezentarea schematicå, sub o formå matricialå, a unor informa¡ii generale, utilizabile de cåtre speciali¿ti, poate ajuta la prognozarea modificårilor probabile a condi¡iilor morfologice produse prin diferite tipuri de interven¡ii. Interven¡iile antropice sunt prezentate, dupå clasificarea CEMAGREF (1983), în cele trei categorii: între¡inere, terasamente ¿i construc¡ii hidrotehnice.

72

Fig. 4.3. Ierarhizarea amenajårilor func¡ie de intensitatea impactului asupra mediului înconjuråtor.

73

În matrice sunt incluse trei informa¡ii esen¡iale pentru evaluarea modificårilor morfodinamice ¿i morfologice produse prin interven¡ia antropicå. Acestea sunt: caracterul imediat sau de lungå duratå a impactului, intensitatea impactului ¿i sensul evolu¡iei stabilitå¡ii sistemului. Modificårile vizeazå un numår de 5 caracteristici ale mediului fizic al cursurilor de apå: traseul în plan, profilul longitudinal, sec¡iunea transversalå, substratul albiei ¿i facies-urile de curgere.

În afarå de substratul albiei, direct atins în cursul interven¡iei antropice, se poate constata cå opera¡iunile de între¡inere pot avea efecte pe termen mai mult sau mai pu¡in îndelungat. Lucrårile de terasamente au efecte immediate, în timp ce construc¡iile, dacå sunt corect realizate, au impacte decalate în timp.

Intensitatea impactului este gradatå în patru clase: foarte intens, intens, de intensitate medie ¿i de slabå intensitate. Se observå cå lucrårile cu intensitatea cea mai mare a impactului sunt lucrårile de terasamente ¿i construc¡iile hidrotehnice. Impactul lor se face sim¡it în ansamblul caracteristicilor mediului fizic (poate cu excep¡ia lucrårilor de îndepårtare a depozitelor masive aluvionare din albie ¿i a lucrårilor de calibrare simplå a sec¡iunii transversale).

Ac¡iunile de între¡inere curentå au în general un impact de slabå intensitate excep¡ie fåcând impactul asupra patului albiei. Cele mai multe dintre interven¡iile de tip terasamente provoacå o cre¿tere a instabilitå¡ii sistemului (în raport cu dinamica sa naturalå). Construc¡iile hidrotehnice au în general tendin¡a de stabilizare a sistemului.

Introducerea în matrice a impactului interven¡iilor asupra vegeta¡iei acvatice ¿i riverane este justificatå prin influen¡ele majore de naturå morfologicå ¿i ecologicå pe care aceastå vegeta¡ie le are.

4.5. EFECTE ALE AMENAJÅRILOR ASUPRA MEDIULUI UMAN Existen¡a aglomerårilor urbane pune probleme importante amenajårii cursurilor de apå, amenajåri care pot sau nu så råspundå necesitå¡ilor specifice ale localitå¡ilor adiacente. În func¡ie de amploarea lor spa¡ialå, amenajårile cursurilor de apå se pot suprapune cu zonele de habitat uman ¿i cu infrastructurile existente în zonå. Se au în vedere ariile construite (locuin¡e, anexe gospodåre¿ti), re¡elele rutiere ¿i de cåi ferate, de alimentare cu apå potabilå, telefonice, de alimentare cu energie electricå sau combustibil etc. Ampriza amenajårilor se poate suprapune ¿i cu zone de interes pentru patrimoniul natural, istoric, de cult sau arhitectural. Modificårile ce apar în regimul hidraulic al râului au, de regulå, repercusiuni asupra folosin¡elor de apå, putând influen¡a cantitativ ¿i calitativ prelevarea ¿i consumul de apå potabilå ¿i industrialå, pentru iriga¡ii ¿i pentru producerea energiei electrice.

Fig. 4.4. Sinteza obiectivelor amenajårii, a impactelor acestora asupra mediului fizic ¿i persisten¡a temporalå a acestora.

74

Foarte importante sunt modificårile ce apar în regimul apelor subterane, în regimul nivelurilor pânzei freatice. Dacå, din punct de vedere tehnic este posibilå evitarea ridicårii excesive a nivelului apei freatice cu ajutorul canalelor ¿i pu¡urilor de drenaj ori prin evacuarea gravita¡ionalå sau prin pompare a apei, este cu mult mai dificilå ridicarea artificialå a acestui nivel. Dintre activitå¡ile economice, domeniul agricol este în primul rând influen¡at prin repercusiunile hidraulice ale amenajårilor (regimul tranzitårii viiturilor, regimul pânzei freatice). Amenajårile de râuri pot influen¡a într-o måsurå destul de importantå condi¡iile rezervate silviculturii, acvaculturii sau pisciculturii. Unele amenajåri pot afecta activitatea industrialå riveranå. Modificarea regimului debitelor ¿i nivelurilor poate genera necesitatea mutårii unor prize sau debu¿åri de apå industrialå. Realizarea amenajårii poate modifica nivelul interesului turistic al zonei în sensul respingerii de cåtre poten¡ialii turi¿ti a efectelor neplåcute produse de artificializarea peisajului riveran.

4.6. IMPACTUL PRODUS DE ªANTIERUL AMENAJÅRII Realizarea unei amenajåri complexe de mare amploare se deruleazå într-un interval de timp de câ¡iva ani, perioadå în care, activitatea în ampriza construc¡iei ¿i în organizarea de ¿antier poate avea un impact deosebit asupra mediului înconjuråtor. În anumite cazuri, tehnologia de execu¡ie (de exemplu, devierea temporarå a cursului natural), reclamå interven¡ii de o brutalitate mult superioarå amenajårii propriu-zise. În evaluarea impactului produs în timpul execu¡iei lucrårilor, trebuie luate în considerare urmåtoarele aspecte specifice:

- impactul are o puternicå remanen¡å în timp, efectele asupra mediului nefiind întotdeauna limitate la durata execu¡iei (poluarea apei, distrugerea vegeta¡iei etc.);

- impactul acoperå o zonå mai întinså decât ampriza amenajårii (surse de materiale locale de construc¡ie, locuri de depozitare, zona circula¡iei utilajelor de ¿antier);

- impactul se poate face sim¡it la distan¡e mari de amplasament (poluarea apelor, neajunsuri pentru riverani).

Opera¡iunile de ¿antier cu impact important asupra factorilor de mediu sunt dragajele mecanice sau hidraulice, derocårile cu utilizarea explozibililor, rambleierile ¿i terasårile, baterea pilo¡ilor ¿i palplan¿elor, punerea în operå a anrocamentelor, stocarea pe påmânt a produselor din dragaje, aruncarea în râu a produselor rezultate din dragaje, curå¡irea ¿i vidanjarea utilajelor de ¿antier, stocarea utilajelor ¿i materialelor, realizarea instala¡iilor provizorii de ¿antier.

75

5

EVALUAREA STÅRII ECOSISTEMELOR CURSURILOR DE APÅ

5.1. STARE DE ORIGINE, STARE NATURALÅ,

STARE ARTIFICIALIZATÅ

Pentru a descrie sectoarele de referin¡å pe diferite tipuri de ecosisteme ¿i pentru a evalua starea actualå a tronsonului de râu, este necesarå definirea conceptului stårii de referin¡å. O stare de referin¡å este o situa¡ie reper, necesarå pentru alegerea unui obiectiv de amenajare a unui curs de apå. În general, o stare de referin¡å este aleaså fie pornind de la o situa¡ie anterioarå relativ recentå (de exemplu, înainte de ultima amenajare), fie prin prelucrarea ¿i adaptarea rezultatelor unor studii statistice privind parametrii de calitate måsura¡i într-un numår mare de amplasamente. În ambele cazuri, cel mai evident risc îl reprezintå diminuarea exigen¡elor privind normele de calitate prin integrarea progresivå a situa¡iilor degradate în rândul stårilor de referin¡å ¿i prin asimilarea unei ståri intermediare drept stare normalå. Pentru a putea defini situa¡ii de referin¡å obiective ¿i stabile, solu¡ia ar fi de a regåsi situa¡iile lipsite (pe cât este posibil) de perturbåri de origine antropicå. În aceastå idee pot fi distinse trei ståri principale ale ecosistemului (Souchon ¿.a.,1987; Wasson ¿i Malavoi, 1991):

- starea de origine (sålbaticå), presupunând quasi absen¡a interven¡iei antropice asupra mediului, cursul de apå påstrând o dinamicå reglatå numai prin procese naturale;

- stare naturalå, în care cursul de apå påstreazå un aspect natural (sinuozitate, vegeta¡ie), dar în realitate este men¡inut într-o stare relativ stabilå, prin lucråri de micå amploare (apåråri u¿oare de maluri cu anrocamente, apåråri de fund cu fascine, decolmatåri periodice, îndepårtåri regulate ale obstacolelor din albie etc.);

- stare artificializatå, care se referå la cursuri de apå supuse unor interven¡ii antropice de mare anvergurå ¿i de perenitate mult mai mare (îndiguiri, rectificåri de trasee etc.).

76

Un curs de apå perceput a fi în stare naturalå, corespunde în realitate unei situa¡ii de echilibru energetic între interven¡ia antropicå ¿i râu. Este rezultatul unei interac¡iuni, de multe ori seculare, între un sistem ce posedå propria sa dinamicå ¿i o popula¡ie umanå a cårei capacitate de ac¡iune este limitatå de disponibilitatea resurselor de energie. Odatå cu începerea utilizårii pe scarå largå a energiei fosile (petrol, cårbune), echilibrul energetic dintre om ¿i râu s-a rupt în “favoarea” omului care, dispunând de utilaje func¡ionând cu energia fosilå relativ abundentå, a putut så impunå cursurilor de apå transformåri fizice ireversibile. În general, artificializarea unui curs de apå este înso¡itå de aporturi masive de energie fosilå. Diminuarea valorii ecologice a ecosistemului este direct propor¡ionalå cu aportul de energie fosilå necesar realizårii amenajårii. No¡iunea de artificializare presupune discordan¡a între func¡ionalitatea de origine a ecosistemului ¿i starea sa actualå. Sunt înglobate atât disfunc¡ionalitå¡ile legate de poluare, cât ¿i cele legate de modificarea mediului fizic. Pentru a evalua gradul de artificializare a unui ecosistem este necesarå identificarea cauzelor acestor disfunc¡ionalitå¡i. Un curs de apå în stare naturalå, pe care omul trebuie så-l între¡inå cu regularitate, tinde så evolueze spre o stare din categoria celor de origine (fig. 5.1). Identificarea stårii de origine, a stårii spre care evolueazå cursul de apå în absen¡a interven¡iei umane (în afara cazurilor de alterare gravå a echilibrului morfologic), este esen-¡ialå pentru alegerea unui obiectiv de amenajare care så nu fie discordant cu starea de origine. Astfel, dacå starea de origine reprezintå situa¡ia de referin¡å obiectivå în termeni de func¡ionare ecologicå, starea naturalå nediscordantå în raport cu aceastå referin¡å, poate constitui obiectivul optim al amenajårii cursului de apå.

Fig. 5.1. Starea ecosistemului ¿i reversibilitatea transformårilor.

77

Datele prezentate în tabelele 5.1 – 5.4 pot folosi la delimitarea frontierelor între cele trei ståri posibile ale ecosistemelor ¿i la evaluarea gradului de artificializare propriu unui curs de apå dat.

Ca urmare a abandonårii de cåtre om a utilizårii unui teritoriu, reversibilitatea la scara câtorva decenii, de la o stare naturalå la o stare de origine, este quasi totalå. Reversibilitatea unei ståri artificializate se înscrie, de asemenea, într-o scarå de timp, timpul necesar pentru ca procesele naturale så reu¿eascå declan¿area unei evolu¡ii dinamice spre o stare naturalå sau chiar spre starea de origine. Dacå acest interval de timp este mai mare decât un secol, starea artificializatå este practic ireversibilå la scara vie¡ii umane. În acest caz, numai restaurarea voluntarå a mediului, ac¡iune implicând un consum energetic similar cu cel necesar artificializårii ecosistemului, poate duce la refacerea mediului natural.

Tabelul 5.1

Starea ecosistemului în func¡ie de antropizarea diferitelor sale componente

Starea ecosistemului Compo- nente De origine Naturalå Artificializatå

Ansamblu ecosistem

Antropizare neglijabilå

Nediscordant, în echilibru, aport limitat de energie fosilå

Discordant, restrictiv, aport masiv de energie fosilå

Bazinul hidrografic

Pu¡in modificat, forma¡iuni vegetale conservate

Înveli¿ vegetal modificat, agriculturå absentå sau slab inten-sivå, structuri peisagere protejând contra eroziunii solurilor, slabå urbanizare

Transformatå, urbanizatå, agriculturå intensivå puternic stimulatå (îngrå¿åminte, energie, pesticide), erodarea necontrolatå a solurilor agricole

Hidrologie

Nemodificatå

Regim conservat, devieri locale a unei pår¡i de debit, consumuri reduse chiar ¿i în timpul etiajului

Regim complet regularizat, debite puternic modificate pe mari distan¡e, consum mare în timpul etiajului

Morfologia albiei

Fårå structuri artificiale, migra¡ii laterale posibile

Albie majorå cu îndiguire largå, pu¡in restrictivå, albie mijlocie stabilizatå într-o formå echilibratå cu tipul de origine, maluri local pereiate, profil în lung pu¡in modificat, sec¡iune nemodificatå

Albie majorå strâns îndiguitå, albie mijlocie îngustå, canalizatå, stabi-lizatå într-o formå mult diferitå de cea de origine, maluri din zidårie de piat-rå, profil în lung modificat de structuri hidrotehnice; sec¡iune lårgitå, extrac¡ii destabilizante de materiale

78

Tabelul 5.1 (continuare)

Starea ecosistemului Compo-

nente De origine Naturalå Artificializatå

Vegeta¡ia riveranå

Ripisilvå neperturbatå, obstacole, eroziuni locale ale malurilor, coridor vegetal continuu

Forma¡iuni vegetale con-servate în zone umede ¿i inundabile, vegeta¡ia malurilor prelucratå ¿i între¡inutå pentru a se favoriza curgerea ¿i a se controla eroziunea, coridor vegetal între¡inut

Vegeta¡ia transformatå prin desecåri, culturi, reîmpåduriri, rambleieri, controlul total al vegeta¡iei malurilor, eliminarea sistematicå a obstacolelor, coridor vegetal întrerupt

Calitatea apei

Fårå descårcåri directe

Evacuåri menajere limitate, localizate, evacuåri industriale netoxice foarte localizate

Evacuåri menajere impor-tante, evacuåri industriale abundente organice ¿i to-xice, aporturi difuze de nitra¡i, fosfor, pesticide

Pe¿tii

Neglijabilå

Pescuit, introducerea unor specii noi, repopulare

Perturbåri indirecte foarte puternice (poluare, hibrida-re, maladii, habitat distrus)

Unul dintre punctele cheie pentru evaluarea impactului unei amenajåri este identificarea limitelor ireversibilitå¡ii, indicatori fiind modificårile geometrice excesive sau, stabilitatea excesivå a formelor.

Tabelul 5.2

Starea ecosistemului ¿i impactul antropizårii asupra proceselor ecologice

Componente Starea ecosistemului

ecologice De origine Naturalå Artificializatå

Func¡ionare ecologicå globalå

Optimalå, în echi-libru în contextul regiunii ecologice ¿i våii cursului de apå

Echilibru conservat cu modificåri rever-sibile ale procelor fizice ¿i trofice

Alteråri mai mult sau mai pu¡in ireversibile, sim-plificare, banalizare, ru-perea echilibrului proce-selor fizice ¿i trofice

Dinamicå morfologicå

Echilibru dinamic debit lichid / solid, deplasåri în timpul viiturilor, schim-båri de tip morfo-logic pe termen foarte lung

Echilibru stabilizat, reducerea proce-selor eroziune/ sedi-mentare, deplasåri limitate, modifica-rea tipului morfolo-gic pe termen mediu sau lung

Echilibru rupt, stabilizare artificialå cu evolu¡ie brutalå spre un nou profil de echilibru prin eroziuni verticale, aport redus de sedimente

79

Tabelul 5.2 (continuare)

Componente Starea ecosistemului

ecologice De origine Naturalå Artificializatå

Variabilitate spa¡ialå

Maximalå Mai mult sau mai pu¡in reduså

Puternic simplificatå

Variabilitate temporalå

Dupå regimul hidrologic

Men¡inutå Reduså (uneori mårit: ecluze, centrale hidro)

Rela¡ia râu/albie majorå

Maximalå Local reduså Întreruperea fluxului lateral de apå ¿i de materii în stare solidå

Diversitate habitat

Maximalå În general men¡inutå

Puternic reduså

Func¡ionare troficå

Utilizare optimå a resurselor tro-fice, produc¡ie secundarå ¿i pis-cicolå maximalå

Re¡ele trofice modi-ficate, pierderi ener-getice posibile, pro-duc¡ia de specii halieutice men¡inutå sau favorizatå

Impas trofic prin supra-produc¡ie heterotrofå sau algalå, deseori dispari¡ia produc¡iei secundare ¿i piscicole

Biodiversitate

Maximalå

Probabil inferioarå celei maxime, redu-cerea numårului spe-ciilor de mamifere

Mereu reduså, dispari¡ia popula¡iilor (pe¿ti, never-tebrate, vegetale), pierde-re de stoc genetic, risc de stingere a speciilor

Flux migrator Important Mai mult sau mai pu¡in conservat

Foarte slab spre nul (bari-ere fizice ¿i de poluare)

Flux de materii

Export minimal spre aval de car-bon ¿i de ele-mente nutritive

Capacitate dimi-nuatå de reten¡ie a materiei organice ¿i de reciclare a ele-mentelor nutritive

Export masiv de carbon organic, fosfor, azot; eu-trofizarea mediilor recep-toare (lacuri, mare), cre¿te-rea pragurilor de colmatare la gurile de vårsare în mare

Tabelul 5.3

Modul de exploatare a componentelor ecosistemului în func¡ie de stare

Starea ecosistemului Compo- nenta De origine Natural Artificializat

Resursa de apå

Exploatare neglijabilå

Utilizare predominant domesticå, iriga¡ii gravita¡ionale fårå stocare

Utilizare predominant in-dustrialå, iriga¡ii prin pom-pare, consum mare la etiaj. Stocaj modificând semnifi-cativ regimul hidrologic

80

Tabelul 5.3 (continuare)

Starea ecosistemului Compo- nenta De origine Natural Artificializat

Energia hidraulicå

F. localizatå, lucråri neperene

Lucråri fårå structuri masi-ve, devieri par¡iale locali-zatepentru produc¡ia de energie

Lucråri hidroelectrice masive; deriva¡ii ducând la debite reziduale scåzute

Calea navigabilå

Naviga¡ie deseori dificilå

Naviga¡ie posibilå, fårå amenajare specificå, mårimea navelor adaptatå la caracteristicile râului

Naviga¡ie facilitatå: amena-jare biefatå, dimensionare la gabaritul navelor celor mai mari

Resursa de material sedimentar

Neglijabilå. Foarte localizatå, slabå în raport cu fluxul sedimentar

Frecventå, în albia majorå ¿i mijlocie, de acela¿i ordin de mårime cu fluxul sedimentar

Spa¡iul albieimajore

Exploatare foarte slabå, acces dificil, vânat foarte abundent.

Acces facilitat, ripisilvå spontanå exploatatå, på¿unat, planta¡ii limitate de plopi, vânat abundent, vânåtoare.

cåi de circula¡ie, culturi cerealiere, aråturi, planta¡ii, zone de agrement amenajate, zone industriale, dejec¡ii, urbanizare, vânat rarefiat

Resursa halieuticå1

Pescuit pentru hrana riveranilor

Pescuit de plåcere sau comercial limitat; stocuri stabile, repopularea inutilå

Pescuit comercial excesiv, stocuri supraexploatate, repopulåri sistematice, pes-cuit de plåcere neglijabil

Procesele ecologice viituri: rela¡ii râu/ strat freatic: efect filtrant al malurilor: autoepurare:

Atenuare ma-ximå pentru mari viituri Rela¡ii fun-c¡ionale bi-direc¡ionale Efect de filtru lateral al vegeta¡iei rivulare Apå quasi potabilå

Zone inundabile func¡io-nale, atenuare eficace Rela¡ie între¡inutå, strat freatic alimentat, etiaj sus¡inut. Efect filtrant u¿or redus dar local eficace, eutrofi-zare ¿i sedimentare limitate Autoepurare eficace, apå de bunå calitate

Fårå atenuare în albia majorå, riscuri mårite la viituri excep¡ionale Legåturå întreruptå, etiaj agravat, coborârea nivelui freatic, secetå agravatå Fårå filtrare eficace pentru nitra¡i, fosfa¡i sau sedi-mente fine, eutrofizare ¿i colmatare generalizate Foarte reduså, râul -vector de poluare spre aval

1 Pentru pescuit, referitor la activitatea de pescuit.

81

Tabelul 5.4

Valoarea globalå (dupå diferite criterii) a unui ecosistem în func¡ie de starea sa

Starea ecosistemului Criterii de evaluare

De origine Naturalå Artificializatå

Calitatea mediului

(func¡ie de discordan¡a în raport cu tipul de referin¡å)

Foarte bunå, fårå discordan¡e

Bunå, fårå discordan¡e majore

Slabå, una sau mai multe discordan¡e

majore fa¡å de tipul de referin¡å

Interes halieutic Poten¡ial ridicat, acces dificil

Deseori foarte ridicat Mediu spre nul

Valoare ecologicå

(pondere în func¡ie de originalitate,

raritate ¿i biodiversitate)

Foarte mare, zone de refugiu, rezervor genetic ¿i model de

func¡ionare

Mare, func¡ionare, biodiversitate ¿i

poten¡ial evolutiv conservat

Reduså, cu unele excep¡ii pentru

avifaunå (de evaluat caz cu caz)

Valoare economicå

(în termeni de folo-sire direct cuantifi-

cabili financiar)

Foarte slabå cu excep¡ia eventualå

a turismului. Câteodatå nulå

Interesantå, turism, pescuit, agrement,

resurse de via¡å

Foarte mare, resurse, terenuri, naviga¡ie, electricitate, balast,

câteodatå nulå Valoare socialå

(indirect evaluabilå: peisaj, patrimoniu, spa¡iu recreativ,..)

în termeni de cerin¡e:

¿i de satisfac¡ie:

Slabå. Foarte bunå

Foarte mare. Foarte bunå

Poten¡ial mare. În general proastå

5.2. CARACTERISTICI ALE ECOSISTEMELOR CURSURILOR

DE APÅ PRIVIND RÅSPUNSUL ªI REFACEREA ÎN URMA

STRESULUI ANTROPOGENIC

În fa¡a celor ce evalueazå starea ecosistemelor cursurilor de apå în întreaga sa dinamicå spa¡ialå ¿i temporalå stau o serie de întrebåri importante:

- În ce måsurå se poate decide dacå un ecosistem a fost sau nu alterat de o perturba¡ie ?

- Cât trebuie a¿teptat pânå så se poatå sesiza råspunsul ecosistemului ? - Pentru un ecosistem acvatic: dacå metabolismul carbonului apare a fi

neschimbat, iar compozi¡ia speciilor autotrofe råmâne nealteratå, se poate afirma cå nu a existat nici un efect ?

- Ce se poate spune despre modificårile survenite în popula¡ia piscicolå ¿i

82

biomaså, despre prezen¡a crescutå a parazi¡ilor în anumite ¡esuturi ale pe¿tilor, despre schimbarea în speciile dominante din categoria nevertebratelor bentice, despre productivitatea secundarå a consumatorilor de epifite, despre modificårile în activitatea de nitrificare a bacteriilor din sedimente sau despre schimbårile survenite în abunden¡a påsårilor migratoare ?

- Care dintre aceste råspunsuri ar mai fi relevant dacå ecosistemul a fost, de exemplu, supus poluårii cu pesticide provenite din solurile agricole ?

De¿i existå o sumedenie de råspunsuri ecologice directe sau indirecte, este clar cå nu toate au aceea¿i importan¡å. Mai mult, importan¡a poate varia în func¡ie de situa¡ie. De exemplu, dispari¡ia unui prådåtor de bazå (Paine, 1974, 1980), care are un rol vital în structurarea unui ecosistem, va fi mult mai importantå decât dispari¡ia unor specii (fungi, de pildå) pentru care existå alte specii capabile så le înlocuiascå.

Ecosistemele sunt entitå¡i dinamice chiar ¿i fårå interferen¡å umanå. În consecin¡å, variatele schimbåri ce pot apare ca urmare a debu¿årii în apå a unor substan¡e chimice toxice trebuie comparate cu o stare dinamicå ini¡ialå, comportând permanente fluctua¡ii, deplasåri ¿i procese ecologice. Semnalul de råspuns la stresul chimic trebuie så poatå fi decelat din zgomotul varia¡iilor naturale în timp ¿i spa¡iu. Detectarea råspunsului reprezintå o parte a problemei, dar nu chiar orice schimbare detectabilå este, în mod necesar, o schimbare în starea de sånåtate a ecosistemului.

Cât de u¿or se modificå parametrii ecosistemului ca råspuns la o perturba¡ie datå este måsura inverså a rezisten¡ei ecosistemului la respectiva perturba¡ie. Astfel, un ecosistem foarte rezistent se va modifica foarte pu¡in ca råspuns la un tip de stres care poate cauza modificåri majore unui alt ecosistem slab rezistent. Orice evaluare a rezisten¡ei unui ecosistem se referå la un tip particular de stres sau combina¡ie de stresuri, atât timp cât, depinzând de natura lor, diferitele ecosisteme sau componentele individuale ale aceluia¿i ecosistem pot produce råspunsuri diferite. Un ecosistem nu poate fi caracterizat ca fiind în sine rezistent, pentru cå rezisten¡a trebuie consideratå cu referire la un parametru specific al ecosistemului.

O no¡iune similarå rezisten¡ei este no¡iunea de sensibilitate. Un ecosistem sensibil este acela care råspunde u¿or la un stres anume; un ecosistem insensibil poate fi inert la ac¡iunea aceluia¿i stres. Sensibilitatea nu este identicå cu rezisten¡a chiar dacå amândouå måsoarå cât de afectat de perturba¡ie este un ecosistem. Sensibilitatea poate fi asociatå cu o componentå temporalå, iar un sistem care råspunde mai rapid decât altul, chiar la perturba¡ii mici, este considerat a fi mai sensibil.

Stabilitatea în raport cu stresul ecologic se referå la douå aspecte conexe: cât de u¿or se reface un ecosistem ¿i cum a råspuns acesta la stresul ini¡ial. Procesul refacerii, respectiv råspunsul ecosistemului dupå îndepårtarea stresului, este la

83

fel de dificil de evaluat ca ¿i råspunsul la stres. Datoritå inseparabilitå¡ii spa¡iului ¿i timpului, råspunsul ¿i refacerea nu pot fi tratate izolat. De exemplu, refacerea unei por¡iuni de râu se poate desfå¿ura în curentul principal, în timp ce o zonå marginalå este încå expuså la stres. Una dintre cele mai mari probleme în ecologie este de a descrie cum interac¡ioneazå diferite segmente în naturå pentru a produce modificåri ecologice la scarå mai mare, unele fiind expuse perturbårii în timp ce altele refåcându-se dupå îndepårtarea aceluia¿i stres.

Existå douå aspecte ale refacerii, unul legat de cât de repede ¿i altul de cât de eficient se reface ecosistemul. Aspectul temporal este caracterizat ca o elasticitate a ecosistemului, definit ca inversul perioadei de timp necesarå unui ecosistem de a reveni la o stare apropiatå de normal.

Dincolo de aspectele privind elasticitatea, existå problema dacå ecosistemul va reveni vreodatå la starea sau la traiectoria sa de evolu¡ie dinaintea perturbårii. Este posibil ca un ecosistem, când este supus unor perturbåri antropogenice anumite, så fie ireversibil transformat în altå formå de ecosistem, având componente, ståri statice ¿i/sau dinamice diferite. Stresul neantropogenic poate fi, de asemenea, ireversibil.

Ceea ce pare a fi o modificare ireversibilå într-o anumitå scarå temporalå poate så nu fie în cazul unei perioade mai mari de timp. Când refacerea ecosistemelor implicå procese climatice ¿i geologice având scåri ale timpului de ordinul secolelor, din punctul de vedere al interesului uman schimbårile apar ca permanente, iar daunele produse mediului înconjuråtor ca ireparabile. În consecin¡å, acolo unde apare impactul ¿i unde procesul natural de refacere poate fi încetinit, diminuat sau inexistent din cauza stresului, existå eforturi serioase focalizate pe tehnici de energizare a restaurårii condi¡iilor ecologice. În anumite circumstan¡e, ireversibilitatea absolutå ar putea så nu existe la scara localå a ecosistemelor atât timp cât, cel pu¡in teoretic, un masiv aport energetic ¿i constructiv poate pune situa¡ia în ordine.

Ca ¿i în cazul råspunsului, refacerea ecosistemelor este, în parte, dependentå de caracteristicile stresului, în parte dependentå de caracteristicile ¿i evolu¡ia anterioarå ale ecosistemului. Un ecosistem care a fost obiectul unor perturba¡ii repetate ar putea tinde så se deterioreze în timp din cauza pierderii, de exemplu, a rezervelor de nu-trien¡i din substrat. A¿a cum un ecosistem func¡ioneazå ¿i råspunde la stres în rit-muri, nivele ierarhice ¿i extinderi spa¡iale larg diferite, tot a¿a diferen¡iat se ¿i reface.

Refacerea poate fi rapidå dacå cele mai multe dintre speciile importante ale ecosistemului î¿i încheie ciclul lor complet de via¡å în interiorul intervalului dintre evenimentele perturbatoare (Noble ¿i Slatyer, 1980). Ca alternativå, pentru o unicå perturba¡ie de perioadå mai lungå, refacerea se va produce dacå organismele importante ale ecosistemului sunt capabile så supravie¡uiascå mediului toxic prin råmânerea în stare latentå. Prin contrast, o slabå refacere a

84

fost observatå în sisteme înierbate (på¿uni) expuse poluårii cu produse petroliere. Aceasta deoarece degradarea produså de petrol decurge lent ¿i por¡iunile vegetal active devin direct expuse toxicitå¡ii în timpul perioadei lor de cre¿tere (Hutchinson ¿i Freedman, 1978).

5.3. SUBIECTE ECOLOGICE CHEIE

Dificultå¡ile întâmpinate de cåtre cercetåtori în caracterizarea stårii, råspunsului la stres ¿i refacerii ecosistemelor, impune adoptarea a unor puncte de vedere, a unor defini¡ii opera¡ionale, selec¡ionarea modurilor de schematizare ¿i a scårilor reprezentative. Toate acestea influen¡eazå alegerea mårimilor ce trebuie måsurate. Singurul criteriu aplicabil în vederea reducerii pânå la un nivel acceptabil al numårului parametrilor de luat în considerare este cerin¡a raportårii la problemele de interes uman. Aceasta înseamnå cå o schimbare petrecutå într-un ecosistem este consideratå importantå dacå are legåturå directå sau indirectå cu aspecte de interes uman.

Prin concentrarea pe astfel de subiecte ecologice cheie (schimbåri ecologice cu o particularå semnifica¡ie pentru om), poate fi dezvoltatå o metodologie structuratå în vederea evaluårii efectelor ecologice. Prin subiect ecologic cheie se în¡elege o variabilå oarecare de naturå biologicå sau chimicå a cårei valoare prezintå relevan¡å pentru structura sau func¡ionarea ecosistemului. În tabelul 5.5 sunt prezentate câteva subiecte ecologice cheie de interes uman (dupå Harwell ¿.a., 1987) care pot constitui o bazå de pornire în alegerea indicatorilor semnificativi ai unei perturba¡ii ecologice.

Tabelul 5.5

Subiecte ecologice cheie de interes uman

Nivel Subiect cheie

Sånåtate umanå

Vector de expunere a oamenilor

Interes direct economic, estetic, recrea¡ional, specii amenin¡ate Specii Interes indirect efecte interspecifice (competi¡ie, pradå, polenizare)

rolul habitatului Rol ecologic rela¡ii trofice ¿i func¡ionale, specii critice Structura re¡elei de hranå Comunitå¡i Diversitatea speciilor Diversitatea bioticå Proces ecologic emportant Ecosistem Proces economic important Calitatea apei Calitatea habitatului

85

5.4. INDICATORII ECOSISTEMULUI

5.4.1. CATEGORII DE OBIECTIVE

Existând un cadru al subiectelor cheie pentru o situa¡ie datå, trebuie identifica¡i indicatorii ce vor fi urmåri¡i pentru detectarea unor eventuale modificåri survenite la nivelul subiectelor cheie ecologice.

Caracterizarea refacerii ecosistemelor prezintå acelea¿i probleme ca ¿i caracterizarea råspunsului ecosistemelor la stres ecologic ¿i anume: care este indicatorul de examinat ? Este, de exemplu, un ecosistem refåcut când con¡inutul såu de nutrien¡i este din nou în starea dinainte de stres, sau când anumite specii ¿i-au restabilit densitå¡ile de popula¡ie, sau când reziduurile chimice toxice din sedimente sau din ¡esuturi au scåzut sub anumite limite ?

Starea de sånåtate a ecosistemului trebuie examinatå pe situa¡ii concrete, chiar dacå unele idei generale privind råspunsul ecosistemelor pot ajuta la identificarea caracteristicilor utile ale indicatorilor. O måsurå a sånåtå¡ii ecosistemului este devierea valorilor indicatorilor selec¡iona¡i ai ecosistemului în raport cu o stare ini¡ialå, consideratå în sens absolut sau relativ.

Indicatorii nu sunt mutual exclusivi. Un indicator dat poate fi puternic complementar altuia, iar pentru unele proprietå¡i pot fi necesari indicatori multipli (tab. 5.6).

Un prim scop pentru un indicator este de a avea el însu¿i o importan¡å intrinsecå, indicatorul fiind chiar subiectul cheie ecologic. Un astfel de indicator poate fi o valoare directå, de obicei economicå, referitoare la specii sau procese, rezultatå în urma ac¡iunilor de monitorizare. În consecin¡å, indicatorii de monitorizare pot reprezenta chiar subiecte cheie. Neajunsul principal al alegerii unor astfel de subiecte cheie ca indicatori este cå ace¿tia semnaleazå efecte ale ac¡iunilor antropice prea târziu pentru a mai fi posibilå o interven¡ie managerialå eficientå de prevenire sau de reducere a impactului.

O caracteristicå importantå a unui indicator de avertizare precoce este råspunsul såu rapid la stresul ecologic. De obicei, un bun indicator de acest tip trebuie så fie expus stresului ecologic încå din faza sa timpurie de ac¡iune asupra ecosistemului. Odatå expus, el trebuie så råspundå rapid, avertizând din vreme asupra unor poten¡iale probleme ecologice.

Un alt obiectiv pentru indicatori este de a caracteriza cu o cât mai mare fidelitate legåtura dintre efect ¿i perturba¡ie. Aceastå categorie de indicatori este orientatå mai ales pe impactul ecologic efectiv ¿i mai pu¡in pe impactul ecologic poten¡ial. Aspectul important nu este atât rapiditatea råspunsului la stres, cât este certitudinea corectitudinii. Indicatorul trebuie så aibå rela¡ii cauzale certe cu stresul ecologic, iar råspunsul trebuie så fie relevant pentru starea ecosistemului. Acest tip de indicator ar trebui utilizat când subiectul cheie ecologic este relativ insensibil la perturba¡ie sau când sunt dificil de separat

86

schimbårile efective intervenite ca urmare a stresului de varia¡iile normale în timp ¿i spa¡iu. Specificitatea stresului este de mare importan¡å dacå indicatorul trebuie så marcheze inferen¡ele de cauzalitate. Cunoa¿terea acestor inferen¡e este necesarå pentru a se putea face legåtura între efectele produse asupra unui subiect cheie ecologic ¿i måsurile specifice manageriale sau de protec¡ie ce trebuie luate în vederea reducerii impactului ecologic.

O variantå de indicator este indicatorul pentru daune pe termen lung sau pentru schimbåri semnificative în subiectele cheie ecologice de interes. Astfel, indicatorii de termen lung pot fi necesari pentru a reflecta alteråri ale ecosistemelor la scåri spa¡ial-temporale mari, alteråri ce pot så nu iaså în eviden¡å prin examinarea indicatorilor de termen scurt.

Tabelul 5.6

Clasificarea obiectivelor pentru indicatori

IMPORTANºÅ INTRINSECÅ Indicatorul este subiectul cheie

Specii importante din punct de vedere economic Specii amenin¡ate cu dispari¡ia

Alte aspecte de importan¡å directå pentru om INDICATOR DE AVERTIZARE TIMPURIE Indicarea rapidå a efectului

Se utilizeazå când subiectul cheie este cu råspuns lent sau întârziat ori prea variabil în timp ¿i spa¡iu

Decalaj minim de timp în råspunsul la stres (råspuns rapid) Raport semnal/zgomot redus; Discriminare reduså

Instrument de selectare a fenomenelor; acceptå elemente fals favorabile INDICATOR SENSIBIL Veridicitatea prognozei

Se utilizeazå când subiectul cheie este relativ insensibil Specificitatea stresului ecologic

Raport semnal/zgomot ridicat; Grad de discriminare ridicat Minimalizeazå (subevalueazå) elemente fals favorabile

INDICATOR DE PROCES Subiectul cheie este proces Monitorizarea unor procese, altele decât cele biologice (ex., ritmul descompunerii)

Indicatori structurali complementari INDICATORI AI SENSIBILITźII/VULNERABILITźII ECOSISTEMULUI

Atributele sistemului Indicatori abiotici (capacitate de neutralizare, surse limitrofe de semin¡e, ritmuri de

inundare) Altå categorie de obiective pentru indicatori presupune eviden¡ierea

alterårilor intervenite la nivelul func¡iilor ¿i proceselor ecologice. Este posibil ca astfel de indicatori de proces så reprezinte ei în¿i¿i subiecte cheie ecologice. Indicatorii de proces pot face în acela¿i timp parte ¿i din celelalte categorii.

Ultima categorie de indicatori ia în considera¡ie atributele ecosistemului care-i pot influen¡a în mare måsurå vulnerabilitatea, sensibilitatea în råspuns ¿i

87

ritmul de refacere. Se au în vedere atât aspectele biotice, cât ¿i cele abiotice. Este o categorie largå care poate include, de exemplu: capacitatea de înmagazinare (tampon), caracteristicile geochimice, linearitatea filierelor trofice spre speciile de importan¡å economicå majorå, (de exemplu, legåturi critice singulare sau multiple ?), sursele ¿i diversitatea bazelor de resurse pentru specii (de exemplu, sunt energiile alohtone ¿i autohtone în stare criticå ?), prezen¡a zonelor de refugiu, perioadele de stagnare a apei. Aceste dimensiuni ale unui ecosistem pot fi alese dupå rela¡ia lor cu subiectele cheie ecologice.

5.4.2. CRITERII PENTRU INDICATORI

Una dintre problemele de rezolvat este determinarea criteriilor utilizabile pentru selec¡ia unui indicator având o anumitå func¡ie pentru anumite subiecte ecologice cheie. Indicatori cu obiective diferite vor impune criterii de selec¡ie diferite (tab. 5.7).

Un prim criteriu este sensibilitatea indicatorilor la perturba¡ie, respectiv intensitatea råspunsului pe unitate de stres ecologic. Aceastå måsurå a rezisten¡ei indicatorului este importantå, în special în raport cu gama normalå de varia¡ie a acestuia în timp ¿i spa¡iu, în absen¡a stresului ecologic. Sensibilitatea ¿i gama normalå de varia¡ie se combinå pentru a forma un aspect important, Raportul Semnal/Zgomot (RSZ). Pentru indicatorii sensibili, specifici anumitor categorii de stres ecologic, este necesar un RSZ ridicat. Un nivel RSZ coborât este acceptabil pentru indicatori de investigare generalå, implicând, de regulå, variabile a cåror måsurare este relativ simplå ¿i cu cost redus.

Un al doilea criteriu se referå la rapiditatea råspunsului indicatorilor. Expunerea timpurie este importantå pentru a ob¡ine råspunsuri timpurii. Pentru unele perturba¡ii, indicatorul cu cel mai rapid råspuns se aflå la nivele trofice inferioare, unde este mai greu detectabil. Un råspuns rapid poate så implice o dinamicå rapidå a popula¡iilor, cum sunt cele având o duratå micå de via¡å sau o duratå micå a cel pu¡in uneia dintre fazele esen¡iale ale ciclului de via¡å. Pentru alte tipuri de perturba¡ii, frecven¡a, desfå¿urarea în timp ¿i noutatea stresului pot determina reparti¡ia råspunsului în cadrul ecosistemului.

Un al treilea criteriu este specificitatea indicatorului de råspuns. O specificitate ridicatå poate fi absolut necesarå pentru a stabili legåturi cauzale, care så poatå duce la decizii manageriale corespunzåtoare. Caracteristici de råspuns mai generale (specificitate mai reduså) pot fi mai potrivite unor indicatori de investigare generalå.

O mare importan¡å are criteriul facilitå¡ii ¿i/sau economicitå¡ii activitå¡ii de monitoring. Cercetarea celui mai economic indicator prezintå beneficii

88

însemnate, deoarece face posibilå creerea unei mai mari baze de date. Pe de altå parte înså, existå tendin¡a de a miza prea mult pe precedentul istoric al indicatorilor, de a concentra efortul de cercetare pe mul¡imi mari de date având o sensibilitate reduså a råspunsului la stres ¿i o prea micå legåturå cu subiectul cheie ecologic urmårit.

Tabelul 5.7

Criterii de selec¡ie pentru indicatorii subiectelor ecologice cheie

Criteriu de selec¡ie Aspecte caracteristice

Raportul semnal/zgomot Sensibilitate la stres. Caracter stochastic intrinsec Råspuns rapid Expunere timpurie. Dinamicå rapidå. Sensibilitate

stres-specificå Veridicitate råspuns Specificitatea la stres U¿urin¡a / economicitatea monitoringului

Måsuråtori in situ. Cercetåri de laborator. Preexisten¡a bazei cronologice de date. U¿urin¡a procedurilor de testare

Relevan¡a pentru subiectul cheie ecologic

Intrinsecå. ªir de conexiuni ecologice

Reac¡ia la reglementare sau management

Poten¡ial de management adaptativ. Succesiuni ierarhizate de indicatori

Relevan¡å pentru procesele de refacere

Procese pe termen scurt sau lung. Capacitate de refugiu, colonizare. Adaptarea la restric¡ii fizice noi

Un criteriu final este relevan¡a directå a indicatorului în raport cu subiectul

cheie ecologic. Dacå indicatorul este chiar subiectul ecologic cheie de interes (de exemplu, nivelurile popula¡iilor unei specii amenin¡ate cu dispari¡ia), relevan¡a este maximå.

5.5. REFACEREA ªI UNELE ASPECTE PRIVIND INDICATORII

SPECIFICI ECOSISTEMELOR LOTICE

5.5.1. SPECII, POPULAºII, INDICATORI AI CALITźII APEI

Spre deosebire de alte tipuri de ecosisteme, pentru cursurile de apå existå o lungå tradi¡ie a utilizårii indicatorilor perturba¡iilor antropogenice ¿i chiar dacå nu toate proprietå¡ile indicatorilor au fost aprofundate în mod egal, acest mod de abordare este în continuå ¿i extensivå dezvoltare. Încå din secolul trecut, bazându-se pe prezen¡a sau absen¡a speciilor prezentând toleran¡e diferite la substan¡e chimice degradabile, cercetåtorii au împår¡it râurile pe zone de poluare organicå (Forbes, 1887). Schemele de clasificare au evoluat rapid

89

(Kolkwitz ¿i Marson, 1908). Lucråri publicate la începutul secolului (Suter ¿i Moore, 1922) referitoare la bio-indicatori ai intensitå¡ii poluårii cursurilor de apå con¡in numeroase concluzii explicite ale unor observa¡ii de tipul: Specia Tubifex marcheazå aproximativ limita vitalå a pe¿tilor. Lucrarea deja clasicå a lui Patrick (1949) pledeazå în favoarea utilizårii indicatorilor biologici în corela¡ie cu indicatorii calitå¡ii fizico-chimice a apei.

La modul general, se poate afirma cå în decursul acestui secol a existat o alternan¡å între preferin¡a pentru måsuråtorile biologice (indicatori referitori la specii) ¿i cea pentru analiza chimicå a apei/sedimentelor împreunå cu måsuråtorile la nivelul proceselor (Ford, 1989; Schindler, 1987). Aceastå situa¡ie va continua probabil, fårå a da na¿tere la contradic¡ii, atâta timp cât ambele tipuri de måsuråtori sunt importante, iar utilitatea lor se poate schimba func¡ie de interesul imediat fa¡å de tipul de stres ecologic.

În ceea ce prive¿te råspunsul la stres, pot exista perturba¡ii ac¡ionând într-o zonå oarecare a unui ecosistem, nedetectabile prin vreo analizå chimicå sau de altå naturå. Pentru måsuråtorile referitoare la compozi¡ia speciilor, utilizarea indicatorului specie poate sugera în mod eronat refacerea, atât ca ritm, cât ¿i din punct de vedere calitativ. Lista speciilor ¿i abunden¡a lor indicå existen¡a unui set de condi¡ii, deci o stare a cårei schimbare viitoare ar putea fi mai pu¡in explicitatå. Numai din compozi¡ie, în afara cazurilor foarte cunoscute, este dificil så se evalueze poten¡ialul ecosistemului de a evolua într-o nouå direc¡ie, cât de repede sau ce caracteristici func¡ionale va cåpåta.

Pentru prognozarea råspunsului unei anumite zone la un anumit stres ecologic este necesarå în¡elegerea structurilor biologice ¿i geochimice ale ecosistemului, a interac¡iunilor dintre aceste structuri. 5.5.2. ÎMBINAREA TRÅSÅTURILOR FUNCºIONALE CU CELE STRUCTURALE:

UN EXEMPLU DE INDICATOR PENTRU UN ECOSISTEM

Diferen¡a de calitate sau friabilitate existentå între materiile organice de provenien¡å terestrå ¿i plancton este responsabilå în fond pentru diferitele percep¡ii ale modului de func¡ionare a ecosistemelor, ale îmbinårii func¡iei cu structura ecosistemului.

Planctonul poate avea un rol direct, ca resurså, pentru unele specii piscicole. În plus, fito ¿i zoo-detritusul se depune ca sediment sau este filtrat din apå de cåtre bivalve sau alte specii. În orice caz, detritusul este utilizat par¡ial de nevertebrate bentice care, la rândul lor, pot reprezenta sursa de hranå a unor pe¿ti. Rolul func¡ional al bentosului implicå regenerarea nutrien¡ilor dizolva¡i, care devin apoi disponibili pentru reluarea ciclului început cu produc¡ia primarå. Se poate deduce astfel, utilizând no¡iuni simple ¿i måsuråtori privitoare la

90

cicluri, în ce fel pot fi influen¡ate ini¡ial, prin aporturi externe sau cicluri interne, unele ecosisteme acvatice, cum vor rezulta ¿i ce ritm vor avea unele procese de råspuns ¿i refacere. Ca exemplu, se pot considera situa¡ii extreme cu aplica¡ie la continuumul reprezentat de cursurile de apå:

- în amonte: curgere rapidå, alohton energeticå ¿i u¿or limitat autotrofå;

- în aval: curgere mai lentå, în albii mai largi, mai pu¡in afectatå de aporturi terestre de detritus, cu tendin¡e de sedimentare, în mai mare måsurå energetic autohtonå.

Între extreme se pot descrie alte ståri (fig. 5.2). De exemplu, aglomeråri de macrofite acvatice pot adåuga o altå calitate resurselor, atât prin produc¡ia lor, cât ¿i prin faptul cå oferå habitat fizic ¿i influen¡eazå curen¡ii de curgere. De asemenea, se poate recunoa¿te importan¡a altor tipuri de conforma¡ii fizice:

Fig. 5.2. Schematizare conceptualå pentru ecosisteme lotice. Îmbinarea proceselor din ecosistem cu popula¡ia piscicolå ca subiect ecologic cheie (cercurile simbolizeazå

particulele de materie organicå, såge¡ile aratå deplasarea particulelor sau nutrien¡ilor dizolva¡i).

- debu¿area apei dintr-un afluent în cursul principal prin formarea unui

vârtej larg;

91

- antrenarea în mici vortexuri în dreptul trunchiurilor de copaci cåzute; - bål¡ile ¿i luncile sezonier inundate, cu rol de integrare ¿i conectare a

curgerii principale cu restul spa¡iului, pânå la limitele bazinului hidrografic.

Din punctul de vedere al råspunsului la stres, procesele ecosistemului sunt uneori mai pu¡in sensibile sau mai pu¡in rapide ¿i de aceea sunt considerate mai pu¡in utile ca indicatori decât, de exemplu, nivelul de dezvoltare a unei specii.

Existå douå motive principale:

- efectele ecologice se manifestå mai întâi ca efecte asupra organismelor individuale ¿i dupå aceea asupra popula¡iilor; råspunsurile func¡ionale ar trebui så implice schimbåri prealabile în popula¡iile care îndeplinesc aceste func¡ii;

- în ecosisteme existå deseori o redundan¡å func¡ionalå ¿i din aceastå cauzå, efectele asupra unor popula¡ii specifice pot så nu evolueze în efecte asupra func¡iilor ecosistemului (înlocuirea speciei afectate cu altå specie îndeplinind acela¿i rol func¡ional).

Din cauza acestor douå motive, refacerea structurii biotice a unui ecosistem poate råmâne în urma refacerii atributelor func¡ionale. Un indicator al proceselor ecologice poate semnaliza de timpuriu faptul cå procesul refacerii a atins un stadiu de la care poate continua numai dacå anumite specii mai au capacitatea de a ocupa ¿i repopula zona.

Astfel, teoretic cel pu¡in, refacerea unor anumite procese bio-geochimice este necesarå, dar nu ¿i suficientå pentru a asigura refacerea ecosistemului. Refacerea unor aspecte cum sunt calitatea apei, caracteristicile de intrare-ie¿ire ¿i interferen¡a geochimicå cu ecosistemele învecinate impune ca procesele specifice din interiorul ecosistemului så fie restabilite pânå la atingerea caracteristicilor sale func¡ionale anterioare.

Existå înså ¿i o a doua ipotezå dupå care refacerea la nivelul unor subiecte cheie ecologice, cum ar fi compozi¡ia biologicå a speciilor, biomasa popula¡iilor ¿i structura troficå a ecosistemelor acvatice, va fi ulterioarå refacerii proceselor fundamentale care afecteazå bazele de resurse ale organismelor.

92

6

METODE DE EVALUARE A IMPACTULUI AMENAJÅRILOR ASUPRA MEDIULUI ÎNCONJURÅTOR

6.1. EVALUAREA IMPACTULUI ASUPRA MEDIULUI FIZIC

6.1.1. EVALUAREA IMPACTULUI ASUPRA REGIMULUI APELOR DE SUPRAFAºÅ.

OBIECTIVE ªI METODE

Un prim obiectiv al evaluårii impactului este analiza consecin¡elor lucrårilor de amenajare asupra regimului apelor de suprafa¡å, atât din punct de vedere calitativ, cât ¿i din punct de vedere cantitativ. Modificårile regimului apelor de suprafa¡å constituie, dupå cum s-a aråtat mai sus, premize ale modificårilor ce survin în practic toate celelalte laturi ale mediului fizic, mediului biologic sau mediului uman. Pentru amenajåri implicând biefarea cursului de apå sunt de cuantificat urmåtoarele consecin¡e posibile:

- crearea unui obstacol pentru evacuarea viiturilor; - modificarea regimului tranzitului aluvionar prin nodurile hidrotehnice

(NH); - eutrofizarea acvatoriilor amonte ale NH; - modificarea debitului tranzitat în avalul NH, neasigurarea debitului de

garan¡ie ecologicå (debitul salubru) stabilit de forurile competente pentru cursul respectiv de apå;

- modificarea regimului termic al apei; - modificarea chimismului apei.

Pentru amenajåri în regim natural sau indiguit trebuie cuantificate urmåtoarele consecin¡e:

- modificarea condi¡iilor de tranzitare a viiturilor; - modificarea regimului vitezelor în albia râului, cu consecin¡e asupra

regimului tranzitului aluviunilor.

Amenajårile având ca scop dezvoltarea naviga¡iei pe cursul de apå pot prezenta, printre altele, urmåtoarele consecin¡e ce urmeazå a fi evaluate:

93

- modificarea calitå¡ii apei cauzatå de ridicarea în suspensie a depozitelor bentice de la fundul albiei prin turbulen¡a produså de organele propulsoare ale navelor;

- poluarea datoratå scurgerilor de produse petroliere sau de altå naturå, prin neetan¿eitå¡i sau accidente înregistrate în timpul opera¡iilor de încårcare-descårcare.

Aprecierea acestor efecte se face, de obicei, prin raportarea la efectele observate în timpul func¡ionårii unor amenajåri similare. Amenajårile având ca scop prelevarea sau debu¿area localå a unor debite pot avea drept consecin¡e locale:

- modificarea regimului hidraulic al curgerii; - modificarea calitå¡ii apei prin modificarea chimismului ¿i turbiditå¡ii.

Func¡ionarea în regim tranzitoriu a turbinelor pentru producerea energiei electrice prin exploatarea diferen¡elor de nivel ale treptelor amenajårii complexe are drept consecin¡å specificå apari¡ia unor fenomene ondulatorii în masa de apå con¡inutå în biefuri. Efectele amenajårii complexe asupra regimului curgerii de suprafa¡å pot fi prognozate în mod satisfåcåtor cu ajutorul modelelor matematice existente (S. Hâncu ¿.a., 1985), utilizate de multå vreme în activitatea de proiectare. Astfel, regimul evacuårii viiturilor este bine simulat de modelul matematic al curgerii nepermanente cu suprafa¡å liberå bazat pe rezolvarea ecua¡iilor Saint-Venant. Ecua¡ia dinamicå a curentului din albie are expresia:

.0=+∂∂α ′′

+∂∂α′

+∂∂

fixvv

gtv

gxz

(6.1)

Ecua¡ia continuitå¡ii:

0=∂∂

+∂ω∂

xQ

t. (6.2)

În ecua¡iile de mai sus sunt folosite nota¡iile:

z reprezintå cota suprafe¡ei libere fa¡å de un sistem de referin¡å absolut care depinde atât de timp, cât ¿i de pozi¡ia sec¡iunii curente în profilul longitudinal al râului;

v - viteza medie în sec¡iunea curentå dependentå atât de timp, cât ¿i de pozi¡ia sec¡iunii curente în profilul longitudinal al râului;

x - pozi¡ia sec¡iunii curente pe abscisa profilului longitudinal; t - momentul pe scara timpului;

94

ω - aria sec¡iunii transversale a curgerii în sec¡iunea x la momentul t ; g - accelera¡ia gravita¡ionalå;

α',α'' - coeficien¡ii lui Boussinesq, respectiv Coriolis care, la mi¿carea gradual variatå (cazul cursurilor de apå naturale) au valori foarte apropiate de unitate;

Q - debitul de apå în sec¡iunea x la momentul t; if - panta hidraulicå medie în sec¡iunea x la momentul t care se

calculeazå cu formulele:

PRR

nCRCK

KQi f

ω==ω== ;1;; 6

1

2

2, (6.3)

în care C este coeficientul lui Chézy, R este raza hidraulicå a sec¡iunii de curgere, iar P este perimetrul udat. Pentru rezolvarea sistemului de ecua¡ii (6.1)..(6.3) trebuie cunoscute condi¡iile ini¡iale ( ) referitoare la distribu¡ia longitudinalå a debitelor ¿i

cotelor suprafe¡ei libere la momentul ini¡ial ¿i condi¡ii la limitå ( ¿i ), respectiv varia¡ia în timp a debitelor ¿i cotelor la capetele tronsonului

studiat. Schemele de rezolvare numericå a ecua¡iilor Saint Venant sunt prezentate detaliat în Hâncu ¿.a. (1985).

0tt =

0xx =

lxx =

Caracteristicile hidraulice ale curgerii, corespunzåtoare exploatårii amenajårii în regim quasi-constant (curbele de remuu) pot fi determinate prin calcule hidraulice de mi¿care permanentå, caz în care se anuleazå derivatele par¡iale în raport cu timpul, iar rezolvarea sistemului devine mult mai simplå. Datele de bazå necesare rezolvårii sistemului de ecua¡ii Saint Venant sunt:

− datele topografice, constând din profile transversale la distan¡e suficient de mici pentru a reproduce fidel geometria cursului de apå;

− date hidrologice, constând din hidrografe ale debitelor ¿i nivelurilor în sec¡iunile de intrare ¿i ie¿ire din tronsonul studiat;

− chei limnimetrice în sec¡iunile de control;

− date din måsuråtori ¿i observa¡ii.

Detalii asupra metodologiei de prelucrare a acestor date pot fi gåsite în (Hâncu ¿.a., 1985). Impactul asupra regimului de curgere a apelor de suprafa¡å este cuantificat prin compararea rezultatelor de calcul pentru cele douå situa¡ii: situa¡ia ini¡ialå (situa¡ia la care ar fi ajuns tronsonul studiat la momentul la care ar fi fost finalizatå amenajarea, în absen¡a interven¡iei antropice) ¿i situa¡ia rezultatå ca urmare a amenajårii. Sunt comparate regimurile debitelor ¿i mai ales regimurile

95

nivelurilor. Rezultatele analizei constituie baza evaluårii impactelor asupra altor aspecte ale mediului înconjuråtor. Fenomenele legate de mi¿carea aluviunilor în lungul cursurilor de apå prezintå o complexitate deosebitå ¿i, deocamdatå, nu pot fi simulate într-o manierå satisfåcåtoare prin modelare matematicå. Cu toate acestea, formulele de debit solid existente în literatura de specialitate ¿i modelele matematice elaborate în cadrul institutelor de cercetare ¿i de învå¡åmânt superior, pot furniza date orientative pentru aprecierea efectelor modificårilor regimului curgerii lichide asupra regimului curgerii aluviunilor. Evaluarea prin compara¡ie cu situa¡ia ini¡ialå a fenomenelor de eutrofizare a acvatoriilor porne¿te de la aprecierea aportului de nutrien¡i (azota¡i ¿i fosfa¡i), de substan¡e organice, a condi¡iilor de circula¡ie, oxigenare ¿i dilu¡ie a apei, a regimului temperaturilor în condi¡iile propuse de func¡ionare ale amenajårii. Aprecierea gradului probabil de eutrofizare se poate face de cåtre speciali¿tii hidrobiologi, eventual prin asimilarea fenomenelor observate pe amenajåri similare aflate de mai multå vreme în exploatare. Prognoza dinamicii distribu¡iei poluan¡ilor dizolva¡i în acvatoriile amenajårii poate fi realizatå cu ajutorul modelelor matematice de difuzie-dispersie elaborate în cadrul unor institute de cercetare ¿i de învå¡åmânt superior cu profil hidrotehnic ¿i care rezolvå pentru condi¡ii ini¡iale ¿i la limitå date, ecua¡iile difuziei plane sau dispersiei longitudinale. În cazul cursurilor de apå în care componenta geometricå longitudinalå este copios dominantå, prognoza dinamicii distribu¡iei substan¡elor dizolvate se poate realiza cu ajutorul ecua¡iei dispersiei longitudinale:

( )r

x

cE

xc

vx

Etc

=∂∂

−∂∂

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ +

∂ω∂

⋅ω

−∂∂

2

21, (6.4)

în care:

c este concentra¡ia substan¡ei dizolvate, medie în sec¡iunea x la momentul t ; E - coeficientul dispersiei longitudinale în sec¡iunea x la momentul t , care depinde de caracteristicile geometrice ¿i dinamice ale curgerii în sec¡iune; r - varia¡ia concentra¡iei în unitate de timp, varia¡ie ce nu este rezultat al transferului longitudinal de maså, fiind cauzatå de schimbul de substan¡å prin grani¡ele curgerii (afluen¡i, debu¿åri, prelevåri, evapotranspira¡ie, precipita¡ii, infiltra¡ii ¿i exfiltra¡ii).

Datele privind viteza medie v ¿i aria sec¡iunii curente ω sunt cele utilizate în cadrul calculelor de prognozå a modificårilor regimului curgerii apelor de

96

suprafa¡å ¿i, ca atare, rezolvarea ecua¡iei (6.4) depinde de rezolvarea ecua¡iilor (6.1) ¿i (6.2). Datele de bazå utilizate sunt cele necesare pentru rezolvarea ecua¡iilor Saint Venant, la care se adaugå date privind chimismul apei respectiv distribu¡ia longitudinalå a concentra¡iilor de substan¡e dizolvate, caracterisicile de calitate ale apelor afluen¡ilor ¿i din pânza freaticå, caracteristicile fizico-chimice ale substan¡elor studiate (oxidabilitate, nivel de satura¡ie etc.).

Evaluarea cantitativå a impactului lucrårilor de amenajare se poate realiza prin compararea rezultatelor de calcul ob¡inute pentru situa¡ia ini¡ialå cu cele ob¡inute pentru situa¡ia proiectatå. Modificårile regimului termic al maselor de apå, ca urmare a modificårii regimului hidraulic de curgere, se pot prognoza prin prelucrarea måsuråtorilor efectuate la scarå naturalå ¿i prin utilizarea posibilitå¡ile oferite de modelarea matematicå (Hâncu ¿.a., 1985). Modalitatea cea mai sigurå de optimizare a condi¡iilor de prelevare sau debu¿are a debitelor din/în albia cursului de apå este utilizarea modelårii hidraulice, realizabilå în cadrul laboratoarelor institutelor de cercetare sau de învå¡åmânt superior cu profil hidrotehnic. Rezultatele cercetårilor experimentale pot fundamenta prognoza modificårilor locale ale regimului hidraulic al curgerii.

Predic¡ia evolu¡iei spa¡iale ¿i temporale a varia¡iilor de nivel datorate închiderii, deschiderii, pornirii sau opririi instala¡iilor aferente nodurilor hidrotehnice (ecluze, turbine, pompe, evacuatori etc.) se realizeazå prin calcule de mi¿care nepermanentå, utilizând modelele matematice care rezolvå ecua¡iile Saint-Venant.

6.1.2. EVALUAREA IMPACTULUI ASUPRA REGIMULUI APELOR SUBTERANE

Obiectivul evaluårii impactului constå din analizarea fenomenelor de reechilibrare a presiunilor hidrostatice în stratul acvifer, în func¡ie de evolu¡ia suprafe¡ei libere. Se analizeazå, de asemenea, efectele func¡ionårii diferitelor folosin¡e. Problemele ce pot apare ¿i care trebuie abordate sunt:

- ca urmare a ridicårii nivelului apei în albia râului, are loc diminuarea drenajului pânzei de apå freaticå cu repercusiuni asupra stårii de saturare a solului;

- ca urmare a coborârii nivelului suprafe¡ei libere în albie, are loc cre¿terea debitelor drenate din pânza de apå freaticå, înso¡itå de coborârea nivelului apei în stratul acvifer, cu efecte negative asupra regimului alimentårii cu apå a vegeta¡iei ¿i pu¡urilor din zonå;

- modificarea chimismului apelor subterane prin aplicarea pe terenurile agricole a îngrå¿åmintelor, ierbicidelor, fungicidelor etc. în regim irigat sau neirigat.

Modificårile aduse regimului apelor subterane prin modificarea regimului

97

curgerii cu suprafa¡å liberå se pot prognoza cu ajutorul calculelor de infiltra¡ie folosind diversele modele matematice aflate în uzul institutelor cu profil hidrotehnic, de cercetare sau de învå¡åmânt superior. Dacå ecua¡ia implicitå a suprafe¡ei libere a pânzei de apå freaticå în sistemul spa¡ial de coordonate este scriså sub forma:

( ) 0,,, =−ϕ ztzyx , (6.5)

unde func¡ia ϕ este solu¡ia ecua¡iei generale:

01222

=+⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡

∂ϕ∂

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +−⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛∂ϕ∂

+⎟⎠⎞

⎜⎝⎛∂ϕ∂

+⎟⎠⎞

⎜⎝⎛∂ϕ∂

−∂ϕ∂

AA q

zkq

zyxnk

t, (6.6)

unde:

k este permeabilitatea stratului acvifer care depinde de natura sa geologicå ¿i de umiditate, fiind o func¡ie de pozi¡ie (x,y,z); n - porozitatea efectivå definitå ca raport între volumul porilor

interconecta¡i umplu¡i cu apå ¿i volumul total;

qA - aportul de apå în acvifer prin suprafa¡a liberå.

Între viteza particulei de fluid ¿i nivelul suprafe¡ei libere existå urmåtoarea rela¡ie vectorialå:

ϕ∇= kn

v 1 (6.7)

În practica inginereascå de rezolvare analiticå a problemelor infiltra¡iilor prin

medii poroase sunt utilizate forme simplificate ale ecua¡iei suprafe¡ei libere, ob¡inute prin schematizarea geometriei ¿i distribu¡iei proprietå¡ilor domeniului de calcul. Metodele numerice determinå direct suprafa¡a liberå luând în considerare defini¡ia acesteia ca limitå de separare dintre regimul de curgere saturat ¿i nesaturat. Datele de bazå necesare rezolvårii ecua¡iilor diferen¡iale privesc distribu¡ia spa¡ialå a proprietå¡ilor stratului acvifer (permeabilitate, porozitate, umiditate etc.) ¿i nivelurile apei pe conturul domeniului. Datele din prima categorie se pot ob¡ine din foraje, iar celelalte din regimul apelor de suprafa¡å ¿i climatologie. Evaluarea impactului amenajårii se face comparând rezultatele calculelor efectuate pentru cele douå situa¡ii: situa¡ia ini¡ialå ¿i situa¡ia proiectatå.

6.1.3. EFECTE ASUPRA STABILITźII SECºIUNII TRANSVERSALE A ALBIEI

Obiectivele analizei impactului asupra stabilitå¡ii albiei râului se referå la:

98

- influen¡a varia¡iilor nivelelor suprafe¡ei libere ¿i a pânzei freatice asupra stabilitå¡ii malurilor;

- influen¡å modificårii regimului hidraulic asupra stabilitå¡ii albiei râului (eroziuni de mal, tendin¡e de meandrare, adânciri locale);

- efectele punctuale sau difuze ale func¡ionårii unor folosin¡e (naviga¡ie, prize, debu¿åri) asupra stabilitå¡ii sec¡iunii transversale a cursului de apå.

Cunoa¿terea caracteristicilor hidraulice ale curgerii (adâncime, vitezå, înål¡imea valurilor de naviga¡ie) face posibilå, prin intermediul rela¡iilor de calcul existente în literatura de specialitate, determinarea solicitårilor exercitate asupra conturului albiei. Aceste solicitåri se determinå atât pentru situa¡ia ini¡ialå, cât ¿i pentru situa¡ia proiectatå. Evaluarea impactului constå din compararea celor douå seturi de rezultate.

6.1.4. IMPACTUL ASUPRA PEISAJULUI. ZONE DE INTERES DEOSEBIT.

VESTIGII ARHEOLOGICE

Evaluarea impactului asupra peisajului se referå în principal la:

- modul de percepere vizualå ¿i încadrarea în peisaj a pår¡ilor componente ale amenajårii;

- influen¡a peisagerå a amenajårii asupra unor zone de interes special (¿tiin¡ific, turistic etc.);

- impactul peisager datorat varia¡iilor de nivel ale planelor de apå.

Analiza impactului vizual se poate realiza computerizat. Amplasamentele semnificative ale lucrårilor de amenajare sunt fotografiate din mai multe unghiuri de vedere. Dupå scanare, respectând toate propor¡iile, cu ajutorul utilitarelor cunoscute, pe fotografiile ob¡inute se suprapun, situa¡iile considerate a rezulta dupå execu¡ia amenajårii. Compararea vizualå a imaginilor con¡inând lucrårile proiectate cu cele ale peisajului existent poate da måsura impactului peisager al lucrårilor de amenajare. Se ¡ine seama ¿i de modificårile prognozate referitoare la vegeta¡ie. Sunt de evaluat, din punctul de vedere al modificårii ambian¡ei naturale, eventualele efecte induse de amenajare asupra func¡ionårii obiectivelor de interes turistic aflate în zonå.

6.2. IMPACTUL ASUPRA MEDIULUI BIOLOGIC

6.2.1. EFECTELE STÅRII CALITźII APEI ASUPRA BIOCENOZELOR ACVATICE Substan¡ele din masa de apå aflate în suspensie ¿i în solu¡ie, în stare solidå,

99

lichidå sau gazoaså, determinå în mod esen¡ial calitatea apei. Organismele acvatice sunt afectate direct de aceste substan¡e. În plus, ele sunt afectate ¿i indirect, prin efectele substan¡elor asupra altor forme de via¡å acvaticå care constituie hrana, concuren¡a sau råpitorii acestora. Determinarea cerin¡elor de calitate a apei pentru via¡a acvaticå este îngreunatå de faptul cå diferite specii ¿i diferite stadii de dezvoltare ale acelea¿i specii, pot prezenta sensibilitå¡i sau toleran¡e foarte diferite la condi¡iile de mediu, la substan¡ele prezente în apå ¿i la efectele sinergice sau antagonice ale substan¡elor toxice. La determinarea calitå¡ii apei necesarå florei ¿i faunei este esen¡ial a se considera cå nu existå numai nivele de toxicitate acute sau cronice, dar ¿i praguri de tolerare, de beneficitate sau de obligativitate a concentra¡iilor substan¡elor dizolvate. Pragurile letale, tolerate sau favorabile, pot fi constatate prin:

- determinarea factorilor de mediu ¿i a concentra¡iilor de substan¡e favorabile în apele naturale;

- determinarea în laborator a sensibilitå¡ii relative a organismelor la diferi¡i factori de mediu ¿i a intervalelor de toleran¡å ¿i de optimum;

- determinarea prin teste biologice a comportamentului organismelor la substan¡e poten¡ial toxice a concentra¡iilor nepericuloase în cazul unei expuneri continue;

- verificarea în teren a valabilitå¡ii rezultatelor de laborator în protejarea resurselor acvatice.

Abordându-se problemele impactului modificårilor calitå¡ii apei asupra florei ¿i faunei acvatice, trebuie så se ¡inå seama de urmåtoarele principii:

- unele grupe de substan¡e dizolvate, la care, în general, organismele acvatice sunt adaptate, sunt favorabile sau nu vie¡ii acestora în func¡ie de concentra¡ie sau în func¡ie de ponderea diferitelor substan¡e în aceste grupe;

- substan¡ele adåugate apei de cåtre om pot fi dåunåtoare florei ¿i faunei acvatice;

- schimbarea concentra¡iile naturale ale unor substan¡e din apå poate fi periculoaså pentru organismele ce vie¡uiesc în mediul acvatic;

- toxicitatea este un termen cantitativ: toate substan¡ele devin toxice când concentra¡ia lor depå¿e¿te un anumit nivel;

- calitatea necesarå a apei trebuie asiguratå în perioada apelor mici, cu debu¿åri maxime de poluan¡i, la temperaturi ridicate, concentra¡ii minime ale oxigenului dizolvat, în timpul varia¡iilor mari de pH, turbiditate, salinitate etc.;

- condi¡iile nefavorabile suportate pe timp îndelungat de indivizii adul¡i pot

100

fi total dåunåtoare supravie¡iuirii speciei; - pentru a se elimina o popula¡ie sau un grup de specii este suficientå

existen¡a pe parcursul numai al câtorva ore a unor condi¡ii nefavorabile; - situa¡ii ale factorilor de mediu ¿i concentra¡ii de substan¡e toxice ce apar

ca inofensive în câteva ore pot så nu fie tolerate la expuneri îndelungate sau la expuneri scurte, dar repetate.

Pentru a defini calitatea apei necesarå pentru via¡a faunei ¿i florei acvatice, trebuie definite atât intervalele de toleran¡å ale diferi¡ilor factori de mediu, cât ¿i valorile de optimum.

Pentru a se putea evalua impactul modificårilor parametrilor calitativi ai apei asupra vie¡ii acvatice ar fi necesarå, în primul rând, cunoa¿terea intervalelor de toleran¡å ¿i de optimum pentru fiecare specie ¿i pentru fiecare indicator de calitate. Cercetårile biologice întreprinse pentru multe dintre speciile ce populeazå ecosistemele acvatice au råspuns doar par¡ial acestui deziderat. Completarea spre nivelul optim de detaliere a tabloului corela¡iilor dintre valorile concentra¡iilor indicatorilor de calitate, speciile acvatice ¿i activitatea lor ecologicå reprezintå obiectivul permanent al cercetårilor din domeniul hidrobiologiei. Pe baza rezultatelor ob¡inute pânå în prezent, au putut fi elaborate o serie de recomandåri, devenite norme de reglementare a cerin¡elor de calitate a apei din râuri. ¥n continuare, sunt prezentate, spre exemplificare, recomandårile extrase dintr-un raport FAO (Food and Agriculture Organization).

•

•

Substan¡e dizolvate Produsele dizolvate sunt de douå feluri: cele care sunt toxice la concentra¡ii foarte mici ¿i cele, cum sunt sårurile de sodiu ¿i de potasiu, a cåror prezen¡å într-o anumitå cantitate este necesarå pentru a avea o apå productivå, ¿i care devin dåunåtoare numai la concentra¡ii ridicate. Dacå substan¡ele dizolvate sunt relativ inofensive, respectiv dacå efectul lor dåunåtor este un efect osmotic la concentra¡ii mari, se estimeazå cå în ape în care trebuie protejatå via¡a, concentra¡ia totalå a substan¡elor de acest tip nu trebuie så depå¿eascå 1500 mg/l . În plus, pentru a men¡ine condi¡iile specifice locale, concentra¡ia totalå a substan¡elor dizolvate nu trebuie så depå¿eascå 4/3 din concentra¡ia caracteristicå condi¡iilor naturale. Când nu poate fi evitatå cre¿terea peste aceastå limitå a concentra¡iei, este necesarå efectuarea unor teste biologice ¿i a unor studii de teren pentru a determina cantitatea de substan¡e toleratå fårå a se diminua productivitatea organismelor.

Aciditate, alcalinitate ¿i pH. Valoarea pH-ului nu trebuie så coboare sub 6 ¿i nici nu trebuie så fie mai mare decât 9. Pentru a proteja echilibrul carbonic ¿i astfel productivitatea apei, alcalinitatea totalå (exprimatå în ) nu

trebuie så coboare sub 20 mg/l. Prezen¡a acizilor ¿i bazelor slab disociate trebuie limitatå în func¡ie de toxicitatea lor stabilitå prin teste biologice (este

3CaCO

101

cazul HCN, , HClO, etc.). SH2 OHNH4

•

•

•

Temperatura. Pentru men¡inerea în echilibru a popula¡iei piscicole, pentru temperaturile extreme ¿i cre¿terile de temperaturå se recomandå urmåtoarele restric¡ii:

− oricare ar fi luna anului, cåldura adåugatå unui curs de apå nu trebuie så depå¿eascå cantitatea necesarå (în ziua din lunå cu cel mai mic debit) pentru a ridica temperatura apei cu 2,8oC;

− varia¡iile normale de temperaturå, zilnice ¿i sezoniere, existente înaintea interven¡iei antropice, vor trebui men¡inute;

− pentru a conserva speciile de pe¿ti din apele reci (salmonide) se recomandå evitarea totalå a încålzirii acestor ape.

Oxigen dizolvat. Pentru un biotop diversificat de apå caldå, concentra¡ia zilnicå în oxigen dizolvat trebuie så depå¿eascå valoarea de 5 mg/l (admi¡ând cå existå varia¡ii zilnice peste aceastå concentra¡ie). La limita extremå, oxigenul dizolvat poate så scadå pânå la 4 mg/l, înså numai pe perioade scurte de timp ¿i numai când celelalte criterii de calitate sunt favorabile. Pentru un biotop de apå rece se recomandå ca oxigenul dizolvat så fie într-o concentra¡ie egalå sau apropiatå celei de satura¡ie. Aceasta este important pentru zonele de cre¿tere a puietului, unde oxigenul dizolvat nu trebuie så scadå sub 7 mg/l. Pentru a avea o bunå cre¿tere ¿i un bun comportament general al salmonidelor ¿i a altor specii din biotop, concentra¡iile în oxigen dizolvat nu trebuie så fie inferioare valorii de 6 mg/l. La limitå, numai pe perioade scurte ¿i cu celelalte condi¡ii favorabile, oxigenul dizolvat poate avea ¿i valori cuprinse între 5 ¿i 6 mg/l. În râurile mari care prezintå o u¿oarå stratificare termicå sau care servesc drept cåi de migrare, valoarea oxigenului dizolvat poate så scadå pânå la 5mg/l pentru cel mult 6 ore ¿i nu poate fi în nici un caz mai micå de 4 mg/l.

Anhidridå carbonicå ( )2CO . Se recomandå a nu fi depå¿itå o

concentra¡ie în CO liber de 25 mg/l. 2

•

•

•

Gråsimi ¿i hidrocarburi. Pentru a asigura condi¡ii convenabile vie¡ii acvatice, petrolul ¿i derivatele sale prezente în apå nu trebuie: så producå o peliculå vizibilå la suprafa¡å, så comunice un miros de hidrocarburi apei, pe¿tilor sau nevertebratelor comestibile, så murdåreascå malurile, fundul sau vreun biotop asociat sau så devinå toxice active.

Turbiditate. Turbiditatea nu trebuie så depå¿eascå valoarea de 50 unitå¡i de turbiditate Jackson (UTJ) pentru apeLE calde ¿i 10 UTJ pentru apele reci.

Nutrien¡i. Aporturile exterioare de nutrien¡i nu trebuie så modifice radical cantitå¡ile naturale de azot (în special ¿i ) ¿i nici raportul 3NO 4NO

102

natural între con¡inutul de azot ¿i cel de fosfor total. Ca orientare, cantitatea de fosfor total nu trebuie så depå¿eascå 100 µg/l în cursul de apå principal sau 50 µg/l în afluen¡ii lacurilor naturale sau ai acumulårilor.

• Substan¡e toxice. Determinarea limitelor de toleran¡å medie1 ( ) se

face prin teståri biologice pe speciile locale cele mai sensibile, aflate în stadiile vitale importante din punct de vedere ecologic sau economic, utilizând apå din sectorul de râu aflat în studiu. Testele pot fi realizate alternativ cu o diatomee, o nevertebratå ¿i douå specii de pe¿ti. Condi¡iile de testare vor fi acelea în care toxicitatea substan¡elor este maximå.

mTL

Concentra¡ia produselor toxice instabile (a cåror jumåtate din durata de via¡å este mai micå de 96 de zile) sau care nu dau efecte cumulative dupå amestecul cu apa receptoare, nu trebuie så depå¿eascå 1/10 din în 96 de ore.

Concentra¡ia medie în 24 de ore a acestor produse nu trebuie så depå¿eascå dupå amestec 1/20 din (96 h). Pentru alte substan¡e toxice, concentra¡iile

nu trebuie så depå¿eascå niciodatå ¿i nicåieri 1/20 din (96 h), iar media pe

24 de ore 1/100 din (96 h). Dupå determinarea coeficien¡ilor de

securitate

mTL

mTL

mTL

mTL2, ace¿tia vor fi utiliza¡i în toate cazurile.

Atunci când douå sau mai multe substan¡e toxice ale cåror efecte se adi¡ioneazå sunt prezente în acela¿i timp în apå, este necesarå o reducere a concentra¡iilor admisibile stabilite individual. Un mod valabil de asigurare a nedepå¿irii concentra¡iei admisibile pentru amestecul de substan¡e toxice este de a fi verificatå rela¡ia:

1≤++++n

n

c

c

b

b

a

aLC

LC

LC

LC

LL , (6.8)

în care sunt concentra¡iile måsurate ale diferitelor substan¡e toxice

con¡inute în apå, iar sunt concentra¡iile limitå admisibile pentru

fiecare substan¡å toxicå luatå individual.

na CC ,.......,

na LL ,.......,

•

Metalele grele. Toxicitatea metalelor grele este evaluatå cu ajutorul indicatorului (96 h). Limitele admisibile ale concentra¡iilor se determinå

prin multiplicarea acestei valori cu coeficien¡ii de securitate. În tabelul 6.1 sunt prezenta¡i coeficien¡ii de securitate corespunzåtori limitelor admisibile ale

mTL

1 Concentra¡ia unui produs într-un diluant convenabil (apa experimentalå), la care numai 50% din animalele testate sunt capabile så supravie¡uiascå unui timp de expunere dat. 2 Raportul între concentra¡ia inofensivå pe termen lung ¿i (96 h). mTL

103

concentra¡iilor maxime ¿i medii pe 24 h. Tabelul 6.1

Condi¡ii biologice de calitate referitoare la prezen¡a metalelor grele în apå

Metal Concentra¡ia maximå Concentra¡ia medie (24h)

zinc

cupru

cadmiu

crom hexavalent

1/100 din (96h) mTL

1/10 din (96h) mTL

1/30 din (96h) mTL

0.02mg/l

1/100 din (96h) mTL

1/30 din (96h) mTL

1/500 din ( 96h) mTL

0.02mg/l

6.2.2. EVALUAREA IMPACTULUI PRODUS ASUPRA ECOSISTEMULUI TERESTRU Obiectivele evaluårii impactului asupra vegeta¡iei din ampriza amenajårii sunt:

- indicarea popula¡iilor vegetale care dispar prin modificarea cursului natural al râului sau prin înecarea sub nivelul reten¡iilor create de amenajare;

- determinarea efectele modificårii nivelului piezometric al pânzei freatice ¿i structurii solurilor asupra evolu¡iei vegeta¡iei în zonå;

- cuantificarea importan¡ei impactului general asupra mediului vegetal.

În ceea ce prive¿te fauna, sunt evaluate efectele perturba¡iilor permanente ocazionate biotopului, respectiv cele privitoare la:

- întreruperea cåilor de migra¡ie; - distrugerea zonelor de cuibårit; - distrugerea zonelor de procurare a hranei; - disconfort cauzat de zgomotul ¿i vibra¡iile produse de instala¡iile aferente

amenajårii.

Evaluarea impactului amenajårii asupra ecosistemului terestru se realizeazå prin coroborarea datelor culese în cadrul analizei stårii ini¡iale a ecosistemelor terestre cu datele privind starea proiectatå a acestora. Se eviden¡iazå zonele de ecosistem terestru ce urmeazå a fi modificate sau desfiin¡ate. Gradul de afectare a popula¡iilor floristice ¿i faunistice se evalueazå prin suprapunerea noilor intervale de varia¡ie ale valorilor principalilor factori ecologici peste diagramele de toleran¡å corespunzåtoare, bineîn¡eles acolo unde aceste diagrame sunt disponibile. Pentru evaluarea impactului sonor se inventariazå sursele poten¡iale de

104

zgomot ¿i vibra¡ii (produse de func¡ionare a diferitelor folosin¡e), capabile de a depå¿i într-o måsurå semnificativå zgomotul natural de fond. Se au în vedere, în special, zgomotele ¿i vibra¡iile produse prin func¡ionarea microhidrocentralelor, sta¡iilor de pompare, prin activitatea portuarå, prin naviga¡ie etc. Pentru prognoza intensitå¡ii zgomotelor ¿i vibra¡iilor, se pot utiliza rezultatele måsuråtorilor efectuate pe instala¡ii similare aflate în func¡iune. Evaluarea impactului se realizeazå prin compararea datelor privind regimul sonor prognozat cu cele privind condi¡iile de confort sonor necesare speciilor faunistice aferente amplasamentului amenajårii.

6.2.3. EVALUAREA IMPACTULUI ASUPRA ECOSISTEMULUI ACVATIC Obiectivul evaluårii impactului este ca, pornind de la analizele stårii ini¡iale, så se prognozeze evolu¡iile viitoare privind urmåtoarele aspecte:

- întreruperea derivei nevertebratelor ¿i modificarea condi¡iilor de circula¡ie a popula¡iei piscicole prin bararea cursului de apå;

- modificarea capacitå¡ii mediului acvatic de a asigura reproducerea ¿i dezvoltarea popula¡iei piscicole cauzatå de modificarea caracteristicilor hidraulice ale habitatului (vitezå, adâncime, perimetru udat etc);

- modificarea calitativå a condi¡iilor de habitat (calitatea apei, morfologia patului albiei, facies-uri morfologice etc.), având ca urmare schimbarea ponderii numerice a membrilor diferitelor specii de pe¿ti sau nevertebrate;

- modificarea florei, fitoplanctonului ¿i bentosului, din punct de vedere calitativ ¿i cantitativ, ca urmare a modificårii condi¡iilor hidraulice.

Prin modificarea condi¡iilor hidraulice ale curgerii sunt de fapt modificate habitatele speciilor acvatice existente. Evaluarea impactului se face prin corelarea transformårilor ecosistemelor acvatice cu transformårile mediului fizic, pornind de la cunoa¿terea capacitå¡ii de adaptare a speciilor floristice ¿i faunistice la diferite condi¡ii hidraulice sau de compozi¡ie chimicå a apei.

6.3. IMPACTUL ASUPRA MEDIULUI UMAN

• Un prim obiectiv al evaluårii impactului este cel referitor la infrastructurile existente în zonå. Sunt studiate efectele lucrårilor de amenajare asupra:

− re¡elei rutiere;

− re¡elei de alimentare cu apå potabilå;

− re¡elei telefonice;

105

− re¡elei de alimentare cu energie electricå;

− re¡elei de cale feratå.

În cadrul evaluårii efectelor, sunt inventariate modificårile de traseu, dimensiuni, capacitate, etc. eviden¡iindu-se aspectele negative sau de progres ale acestor modificåri. În mod normal, datele de bazå necesare pentru evaluare sunt cuprinse în documenta¡ia prezentatå de investitor în vederea ob¡inerii acordului de mediu. În evaluarea impactului asupra folosin¡elor de apå, aspectele studiate sunt referitoare la:

- prelevarea ¿i consumul pentru alimentarea cu apå potabilå ¿i industrialå; - iriga¡ii; - producerea energiei electrice.

În cadrul proiectului amenajårii sunt prognozate schimbårile ce vor interveni în modul de satisfacere a folosin¡elor existente de apå. De asemenea, tot în proiect se evalueazå ¿i modificårile probabile în ceea ce prive¿te produc¡ia agricolå, produc¡ia de energie electricå sau a altor activitå¡i economice. În cadrul studiului de impact, aceste date se prezintå sintetic subliniindu-se aspectele cu implica¡ii în starea mediului înconjuråtor. În cadrul studiului pedologic se evalueazå efectele amenajårii asupra structurii solurilor în zonele afectate, influen¡a asupra evolu¡iei vegeta¡iei spontane ¿i asupra activitå¡ilor agricole. Sunt eviden¡iate suprafe¡ele agricole ale cåror destina¡ii urmeazå a fi modificate ¿i efectele acestor schimbåri asupra produc¡iei agricole. Se au în vedere atât produc¡ia vegetalå, cât ¿i cea legatå de cre¿terea animalelor. Analiza impactului socio-economic constå din evaluarea efectelor lucrårilor de amenajare asupra:

- zonelor construite (locuin¡e, anexe gospodåre¿ti, cabane etc.); - patrimoniului funciar; - activitå¡ilor economice existente; - activitå¡ilor de agrement existente; - turismului.

Sunt preluate, interpretate ¿i sintetizate datele prezentate în cadrul proiectului amenajårii.

• Un al doilea obiectiv este cel al evaluårii impactul asupra patrimoniului istoric, de cult ¿i arhitectural. Sunt evaluate efectele lucrårilor de amenajare asupra condi¡iilor de conservare ¿i valorificare turisticå a situ-urilor istorice, låca¿elor de cult sau a monumentelor arhitectonice din zonå. Impactul zgomotului ¿i vibra¡iilor produse de func¡ionarea folosin¡elor

106

(turbine, pompe, posturi trafo etc.) ¿i de intensificarea traficului rutier în vecinåtatea localitå¡ilor face obiectul unei analize bazate pe rezultate ale måsuråtorilor acustice efectuate pe instala¡ii similare aflate în func¡iune. În evaluarea impactului sonor se ¡ine seama de reglementårile existente cu privire la nivelurile sonore limitå autorizate, în func¡ie de ora ¿i implantarea surselor de zgomot. În tabelul 6.2 se prezintå valori maxime admise (în dB) conform reglementårilor legale din Fran¡a.

Tabelul 6.2

Reglementåri privind ambian¡a sonorå în zonele locuite

Tipul de zonå/

val. maxime admise (db) între orele:

Tipul de vecinåtate 7-20 ziua

6-7 20-22

22-6 noaptea

Zonå cu spitale, zone de repaos, areale de protec¡ie a factorilor naturali

45

40

35

Zonå reziden¡iale, rurale sau suburbane cu circula¡ie reduså a traficului terestru, fluvial sau aerian

50

45

40

Zonå reziden¡ialå urbanå 55 50 45

Zonå reziden¡ialå urbanå sau suburbanå, cu unele ateliere sau centre de afaceri sau cu cåi de trafic terestru, fluvial sau aerian, importante sau în comunitå¡i rurale dezvoltate

60

55

50

Zonå cu activitate comercialå sau industrialå predominantå ca ¿i în zone agricole situate în zone rurale nelocuite sau comportând distan¡e de tip rural

65

60

55

Zonå predominant industrialå (industrie grea) 70 65 60

6.4. EVALUAREA IMPACTULUI PRODUS DE ªANTIERUL AMENAJÅRII

6.4.1. EVALUAREA IMPACTULUI ASUPRA MEDIULUI FIZIC

Obiectivele analizei impactului activitå¡ii de ¿antier asupra mediului fizic acoperå domeniile precizate mai sus ¿i sunt enumerate în continuare.

• Impactul asupra apelor de suprafa¡å:

- în cazul lucrårilor comportând devieri sau obturåri (numai pe durata execu¡iei amenajårii) ale cursului de apå, se face analiza modificårilor

107

temporare ale regimurilor nivelurilor ¿i debitelor; - se analizeazå riscurile de poluare generate prin lucrårile din albia râului ¿i de

pe maluri (materii în suspensie) precum ¿i cele cauzate de prezen¡a utilajelor; - se evalueazå riscurile pentru lucråtori ¿i pentru localnici în cazul declan¿årii

unor viituri agravate de obturåri ale albiei necesare în timpul execu¡iei; - se analizeazå riscurile spålårii materialelor excavate ¿i a solurilor din

terenurile defri¿ate.

•

•

•

•

•

Impactul asupra apelor subterane:

- se evalueazå riscul dezechilibrårii dinamice dintre râu ¿i pânza de apå freaticå în cazul modificårii în timpul execu¡iei a nivelului suprafe¡ei libere;

- se evalueazå riscurile drenårii excesive a stratului freatic ¿i al antrenårii nisipurilor;

- se analizeazå riscurile de poluare prin infiltråri (de exemplu hidrocarburi provenite din activitatea de între¡inere a autovehiculelor ¿i utilajelor).

Impactul asupra stabilitå¡ii terenurilor: se analizeazå problemele de stabilitate a malurilor, în special în caz de viiturå sau de suprasolicitarea impuså de tehnologia de execu¡ie.

Impactul asupra peisajului: se analizeazå spa¡iile aferente lucrårilor care nu vor fi înglobate în amenajarea propriu-ziså (cåi de acces, zone de imprumut etc.).

Impactul asupra calitå¡ii aerului: se analizeazå problemele induse de emisiile de gaze poluante ¿i pulberi asupra zonelor deschise. Metodele de evaluare a impactului ¿antierului asupra mediului fizic sunt în mare parte cele utilizate pentru evaluarea impactului func¡ionårii amenajårii. Riscul de producere a unor fenomene de poluare accidentalå sau de pierdere a stabilitå¡ii malu-rilor, precum ¿i cele legate de apari¡ia unor viituri catastrofale în timpul execu¡iei lucrårilor, se pot evalua utilizând metodologii specializate de analizå a riscului.

6.4.2. EVALUAREA IMPACTULUI ªANTIERULUI ASUPRA MEDIULUI BIOLOGIC În continuare sunt prezentate obiectivele principale ale evaluårii impactului asupra mediului biologic.

Impactul asupra ecosistemului terestru: - se indicå mediile amenin¡ate prin cre¿terea afluen¡ei turistice facilitate de

existen¡a drumurilor de ¿antier, unele fiind men¡inute în func¡iune ¿i dupå terminarea lucrårilor de amenajare;

108

- se analizeazå activitå¡ile de ¿antier care afecteazå mediul (distrugeri, defri¿åri etc.), interesul prezentat de speciile floristice eliminate (bogå¡ie, diversitate) ¿i se deduce importan¡a impactului asupra mediului vegetal;

- se evalueazå perturba¡iile temporare ocazionate biotopului (provocate de cre¿terea nivelului sonor, de prezen¡a umanå etc.) împreunå cu repercusiunile acestor perturba¡ii asupra popula¡iilor faunistice.

•

•

•

•

•

Impactul asupra ecosistemului acvatic: sunt evaluate efectele modificårii calitå¡ii apelor produse asupra faunei ¿i florei acvatice.

6.4.3. EVALUAREA IMPACTULUI ªANTIERULUI ASUPRA MEDIULUI UMAN ¥n general, obiectivele evaluårii impactului produs de ¿antierul amenajårii se pot referi la urmåtoarele aspecte:

Impactul indus de zgomot ¿i vibra¡ii: - evaluarea impactului zgomotului produs de utilajele de ¿antier ¿i de

circula¡ia autovehiculelor; - analizarea consecin¡elor eventualei folosiri a explozibililor.

Impactul asupra infrastructurilor existente: evaluarea impactului ¿antierului asupra re¡elelor de orice tip (trafic rutier, cale feratå, telefonicå, electricå, alimentare cu apå etc.).

Impactul socio-economic: - evaluarea efectelor directe sau indirecte ale ¿antierului pe planul ocupårii

for¡ei de muncå; - analizarea problemelor generate de cazarea personalului temporar.

Impactul asupra vecinåtå¡ilor: analizarea eventualelor perturba¡ii cauzate circula¡iei oamenilor ¿i vehiculelor ¿i efectul ¿antierului asupra turismului în zonå.

Metodele de determinare a efectelor ¿antierului asupra mediului înconjuråtor sunt similare celor prezentate în cadrul paragrafelor privitoare la impactul func¡ionårii amenajårilor de râuri.

6.5. METODÅ DE EVALUARE A IMPACTULUI GLOBAL

AL AMENAJÅRILOR HIDROTEHNICE PE UN CURS DE APÅ

6.5.1. PRINCIPII DE BAZÅ Evaluarea globalå a impactului ecologic al unui proiect are loc de obicei cu

109

ocazia întocmirii documenta¡iilor în vederea eliberårii acordului de mediu. Aceastå evaluare este eventual completatå cu propuneri de måsuri compensatorii.

Principiile rezultate din capitolele anterioare ale prezentei lucråri, referitoare la evaluarea impactului lucrårilor de amenajare a cursurilor de apå asupra mediului înconjuråtor sunt:

- evaluarea impactului nu se poate sprijini decât pe prognoza intensitå¡ii ¿i remanen¡ei alterårii fizice a mediului;

- între alterarea fizicå ¿i impactul ecologic existå o legåturå directå.

Autorul evaluårii impactului lucrårii de amenajare va trebui deci, pentru a-¿i sus¡ine concluziile, så ia în considerare, concomitent, atât natura lucrårilor proiectate, cât ¿i sensibilitatea mediului. ¥n continuare, sunt prezentate câteva elemente concrete utile pentru cazul amenajårilor hidrotehnice pe cursurile de apå. Metodologia prezentatå mai jos este propuså de Wasson, Malavoi, Maridet, Souchon ¿i Paulin (1995).

6.5.2. PROGNOZAREA IMPACTULUI FIZIC. ELEMENTE

PENTRU DETERMINAREA UNUI INDICE DE ARTIFICIALIZARE Prognoza pe termen lung a alterårii fizice va trebui în mod necesar så combine trei elemente: tronsonul afectat, intensitatea impactului ¿i durata impactului. În (Wasson, Malavoi, Maridet, Souchon ¿i Paulin, 1995) se propun câteva reguli simple care permit cuantificarea acestor trei elemente.

• Tronsonul. Artificializarea mediului fizic trebuie evaluatå la scara globalå a unui tronson omogen din punct de vedere morfologic. Este scara la nivelul cåreia se echilibreazå procesele fizice ¿i biologice care garanteazå func¡ionarea ecosistemului. Aceasta înseamnå cå trebuie luat în considerare un cumul de impacte ale amenajårii propuse cu impactele amenajårilor anterioare.

Altfel spus, nu se poate aprecia impactul unui proiect de amenajare fårå a se lua în considerare gradul de artificializare al râului existent în momentul interven¡iei. Impactul rezultant nu este pur ¿i simplu propor¡ional cu lungimea tronsonului artificializat. O protec¡ie punctualå a taluzului poate foarte bine så diversifice habitatul. Este u¿or de conceput cå a îndigui un kilometru dintr-un tronson care måsoarå zece kilometri nu va avea acela¿i impact cu situa¡ia în care aceastå îndiguire råmâne izolatå sau dacå acest kilometru era ultimul natural. În primul caz, impactul poate så se limiteze la pierderea habitatului sectorului îndiguit, în al doilea, dispari¡ia ultimei zone de refugiu va antrena pråbu¿irea totalå a ecosistemului.

110

Ca unitate de måsurå a tronsonului se poate lua lå¡imea la ras a albiei minore (w), care determinå spa¡ierea facies-urilor rapide. Se poate considera cå impactul ecologic al artificializårii fiecårei por¡iuni suplimentare de albie cre¿te în func¡ie de starea artificializårii globale a tronsonului. Aceasta este reprezentatå în figura 6.1, în care se atribuie un cost ecologic mai slab primelor unitå¡i amenajate ¿i unul foarte ridicat pentru ultimele sectoare råmase naturale (coeficientul A). Evident, dacå sunt previzibile efecte induse în amonte sau în aval, evaluarea tronsonului afectat va trebui så ¡inå seama de aceste efecte. La fel de necesarå pare a fi introducerea unui al doilea element corector ce ¡ine seama de talia râului, de importan¡a fundamentalå a capetelor de re¡ea hidrograficå în geneza scurgerilor (în plan calitativ ¿i cantitativ) ¿i de dimensiunea patrimonialå a marilor cursuri de apå. Aceastå dimensiune poate fi u¿or apreciatå prin rangul fluvial dupå ordonarea lui Strahler sau prin orice alt parametru care îi este corelat: distan¡a de la izvoare, suprafa¡a bazinului de recep¡ie etc. Artificializarea capetelor de bazin nu afecteazå numai tronsonul amenajat, ci contribuie la degradarea calitå¡ii ecologice a întregii re¡ele hidrografice, prin pierderea capacitå¡ii de reten¡ie a materiei organice ¿i a elementelor nutritive, prin accentuarea episoadelor de viituri ¿i de secetå, prin agravarea problemelor de eroziune a sedimentelor fine.

Fig. 6.1. Costul ecologic al canalizårii pe unitate w de lungime a tronsonului

în func¡ie de starea de artificializare a tronsonului dupå amenajare.

111

Toate aceste procese care intervin în geneza scurgerii sunt dependente de structura morfologicå a cursurilor de apå de rangul 1 ¿i 2 care constituie capul re¡elei hidrografice. Odatå ce apa a atins zonele principale (rangurile de la 3 la 5), chiar dacå morfologia lor este intactå, procesele naturale pot så se arate insuficiente pentru a restabili calitatea apei ¿i a regulariza debitele de curgere. Aceasta are loc din pricina structurii fractale a re¡elelor, raportul dintre lungimea totalå a tronsonului aferent unui rang fluvial ¿i cel de rang imediat superior fiind în medie cuprins între 1 ¿i 3,2. Rezultå astfel cå în caz de artificializare generalizatå a rangurilor 1 ¿i 2, capacitatea de autoepurare ¿i regularizare a rangurilor superioare poate fi depå¿itå.

La cealaltå extremitate a re¡elei hidrografice, ¿i pentru acelea¿i ra¡iuni legate de structura lor fractalå, marile cursuri de apå constituie ecosisteme de înaltå valoare patrimonialå, pentru cå adaugå la o foarte mare bogå¡ie ecologicå originalitatea ¿i raritatea. Aceasta se poate traduce prin coeficientul R (v. fig. 6.2), care atribuie un cost ecologic mai important artificializårii cursurilor de apå având rangurile extreme (1 ¿i 9).

Fig. 6.2. Costul ecologic al artificializårii unui tronson de râu

în func¡ie de rangul såu (dupå Strahler).

• Intensitatea. Prognoza intensitå¡ii impactului va cåuta så evalueze discordan¡a dintre starea de dupå amenajare ¿i morfologia râului care ar corespunde stårii sale de echilibru dinamic. Pentru aceasta se pot utiliza factori ai cåror importan¡å este clar demonstratå în termeni de func¡ionare ecologicå. Parametrii care permit cuantificarea alterårii ecosistemului ar trebui, în mod normal, så nu lipseascå, în func¡ie de lucrårile prevåzute, din nici o evaluare a impactului.

În figurile 6.3-6.6 sunt prezentate grafice care permit asocierea unui impact

112

ecologic fiecårei categorii previzibile de alterare. Ecartul în raport cu starea de echilibru va putea fi cuantificat plecând de la câ¡iva parametrii cheie, ca de exemplu:

− pierderea sinuozitå¡ii ¿i diminuarea procentului de multiplicare a traseelor paralele de curgere (dispari¡ia canalelor multiple), în raport cu traseul în plan original reperabil adesea pe hår¡ile sau fotografiile aeriene vechi (coeficient – v. fig. 6.3); 1I

− reducerea spa¡iului de libertate al cursului de apå, måsuratå prin sporirea gradului de contrac¡ie lateralå impuså de o îndiguire. Acest spa¡iu de libertate va fi evaluat în raport cu lå¡imea la ras (w), care constituie unitatea de måsurå. Râurile aluviale în echilibru au un spa¡iu de libertate de ordinul 12w (coeficient

- v. fig. 6.4); 2I− perioada de revenire a debitului de umplere a albiei minore, considerând

ca normalå, într-o primå aproximare, o frecven¡å de odatå la doi ani. Cercetåri în curs asupra variabilitå¡ii regionale a acestui parametru vor permite într-un viitor apropiat definitivarea valorii acestui coeficient (coeficient – fig. 6.5); 3I

Fig. 6.3. Costul ecologic al pierderii sinuozitå¡ii. Se determinå în func¡ie

de diferen¡a între sinuozitatea originarå ¿i cea rezultatå dupå amenajare.

113

Fig. 6.4. Costul ecologic al reducerii spa¡iului de libertate. Se determinå

prin diferen¡a (în lå¡imi w) între situa¡iile dinainte ¿i de dupå amenajare.

- sporirea lå¡imii curgerii la etiaj (debitul mediu lunar minim) este la fel de importantå, deoarece va condi¡iona reducerea adâncimilor medii, riscul de încålzire estivalå ¿i de înghe¡ hibernal ¿i riscul de colmatare a fundului (coeficient – fig. 6.6). 4I

Fig. 6.5. Costul ecologic al reducerii frecven¡ei inundårilor laterale.

114

Fig. 6.6. Costul ecologic al reducerii lå¡imilor de curgere la etiaj.

Alterarea structurii fizice ¿i a conectivitå¡ii, a cåror importan¡å a fost puså în relief pentru a explica impactele biologice, este uneori mai dificilå de prognozat. Totu¿i, se pot eviden¡ia urmåtorii parametri indicatori:

- dispari¡ia secven¡elor de facies rapid-adânc este consideratå a fi o alterare majorå a mediului fizic;

- în ceea ce prive¿te structurile de adåpost, este necesar så se facå o distinc¡ie între natura mineralå sau vegetalå a adåposturilor din taluz ¿i a celor din canal, deoarece unele structuri sunt respinse, iar altele sunt acceptate de biocenozå. Trebuie semnalat cå a¿ezarea blocurilor de protec¡ie nezidite sau a epiurilor poate fi consideratå ca o creare de adåposturi în taluz ¿i marcatå ca atare.

Evaluarea impactului lucrårilor de între¡inere ridicå probleme foarte complexe care fac în prezent obiectul unor cercetåri speciale. Totu¿i, evaluarea impactului acestor lucråri se poate face prin considerarea coeficientului (v. tab. 6.3). 5I

Alterarea substratului este mai greu de prevåzut. În cazul lucrårilor de terasamente care afecteazå fundul, granulometria de suprafa¡å, mai grosierå, este în general eliminatå, aducându-se la suprafa¡å straturile adânci cu texturå mai finå ¿i mai pu¡in coezivå. Calcule hidraulice clasice permit determinarea debitului de antrenare a particulelor de diametru mediu. Frecven¡a de revenire a acestui debit va permite så se estimeze riscul instabilitå¡ii substratului. Compararea frecven¡elor de punere în mi¿care înainte ¿i dupå lucråri va permite så se cuantifice cre¿tera probabilå a instabilitå¡ii, ¿tiindu-se cå este vorba de o evaluare minimalå

115

deoarece un substrat local, mai mult sau mai pu¡in armat, este în general modificat mai pu¡in frecvent decât rezultå din cercetårile pe modele hidraulice (coeficient - fig. 6.7). 6I

Tabelul 6.3

Costurile ecologice ale alterårii structurilor de adåpost ¿i facies-urilor (coef. ) 5I

Alteråri fizice Costuri ecologice

Curs de apå cu energie mare reduså

1 = Scoaterea structurilor lemnoase afundate în taluz 3 7 2 = 1 + Nivelarea malurilor (retaluzare, îndepårtarea blocurilor)

7 10

3 = 2 + Îndepårtarea obstacolelor din canal (blocuri, structuri lemnoase)

12 12

4 = 3 + Reprofilarea, nivelarea facies-urilor rapide/lente 20 20

Fig. 6.7. Costul ecologic al alterårii stabilitå¡ii substratului. Se determinå

în func¡ie de varia¡ia frecven¡ei de apari¡ie a debitelor de antrenare.

Prognozarea riscului de colmatare este prea complexå pentru a fi integratå la acest nivel. Pe de altå parte ¿i o stabilizare excesivå a patului constituie o perturbare serioaså a func¡ionårii ecologice. ¥ntr-o primå aproxima¡ie, pierderea conectivitå¡ii laterale poate fi evaluatå prin reducerea zonei inundabile corespunzåtoare viiturilor produse o data la 30 de ani, raportatå la lå¡imea la ras a albiei minore (coeficient - fig. 6.8). 7I

116

Impactul obstacolelor în calea circula¡iei pe¿tilor va trebui evaluat, pentru ansamblul tronsonului considerat, în func¡ie de posibilitatea trecerii peste lucrårile de amenajare, la diferite debite de curgere ¿i, de asemenea, în func¡ie de numårul de obstacole pe kilometru de tronson (coeficient - fig. 6.9). 8I

Fig. 6.8. Costul ecologic al pierderii conectivitå¡ii laterale.

Fig. 6.9. Costul ecologic al obstacolelor artificiale în calea circula¡iei pe¿tilor.

117

Intensitatea globalå a artificializårii pe unitatea de tronson va putea fi estimatå plecând de la suma impactelor diferite evaluate mai sus.

• Timpul. Evaluarea duratei impactului va trebui så cuprindå trei elemente:

- remanen¡a alterårii fizice, func¡ie de reversibilitatea amenajårii;

- repetarea interven¡iilor cu efect de cumulare a impactelor;

- agravarea posibilå a impactelor pe termen lung dacå este întrerupt echilibrul morfodinamic.

Reversibilitatea unei amenajåri poate fi estimatå plecând de la natura lucrårilor ¿i de la natura energiei poten¡iale a râului. Plecând de la aceastå estimare, se afecteazå amenajårii un coeficient de remanen¡å, multiplicator, func¡ie de durata previzibilå a impactului (coeficient T, v. tab. 6.4).

Tabelul 6.4

Impactul ecologic în func¡ie de reversibilitate (timp de refacere) estimatå dupå energia poten¡ialå specificå a râului ¿i dupå natura interven¡iei (coeficientul T )

Natura interven¡iei

Energia viiturii

Lucråri de

între¡inere

Terasamente

grele

Structuri de stabilizare

Puternicå EPS > 35 w.m-2 2 5 - 20 50 - 100

Slabå EPS < 35 w.m-2 5 30 - 50 100

Dacå este evident cå în râurile cu energie specificå mare, capabile de readaptare rapidå, lucrårile fårå structuri stabilizatoare vor avea un impact limitat în timp, repetarea interven¡iilor urmate de restructurarea habitatului poate så se dovedeascå la fel de nefastå ca ¿i o amenajare ireversibilå. Este notoriu cazul între¡inerii cu buldozerul a albiilor diferitelor râuri toren¡iale din sud-estul Fran¡ei, larg subven¡ionte de colectivitå¡ile locale ¿i care, repetatå dupå fiecare viiturå, sfâr¿e¿te în a men¡ine aceste râuri într-o stare ecologicå aproape echivalentå cu cea a unei autostråzi. Este deci logic så se acorde interven¡iilor repetitive un impact ecologic corespunzåtor timpului acumulat de la prima interven¡ie de aceea¿i naturå. Prognoza råspunsurilor morfologice pe terment lung este mult mai delicatå. Dacå un râu aluvial de mare energie este îndiguit prea strâns, råspunsul morfodinamic se va manifesta prin eroziunea fundului ¿i incizia progresivå a albiei în patul sedimentar. Impactele ecologice se pot manifesta dupå decenii, iar procesul declan¿at se dovede¿te adesea ireversibil.

118

6.5.3. INDICELE IMPACTULUI GLOBAL Este posibil ca plecând de la elementele de mai sus så se construiascå un indice de prognozå a impactului unei amenajåri combinând efectele lungimii tronsonului afectat, intensitå¡ii impactului ¿i timpului, dupå o formulå de tipul:

Impact global = ( )42 10−⋅⋅⋅⋅ wTIL (6.9)

pentru fiecare segment care face obiectul lucrårilor de aceea¿i naturå. L reprezintå lungimea måsuratå în numår de lå¡imi w la ras ale albiei minore,

ale tronsonului afectat de amenajare de lungime l, lungime corectatå în func¡ie de ponderea tronsonului artificializat (coeficient A) ¿i de rangul acestuia (coeficient R):

L = ( ) RAwl ⋅⋅/ . (6.10)

De asemenea:

I = (I1 + I2 + ... + I8) (6.11)

reprezintå suma coeficien¡ilor de intensitate a impactului pentru diferite tipuri de alteråri morfologice pe acest sector.

T reprezintå timpul de remanen¡å previzibilå (tab. 6.4) sau durata (în ani) a impactului cumulat pentru interven¡iile repetitive.

42 10−w reprezintå suprafa¡a în hectare a fiecårei unitå¡i de linear

artificializat. Dimensiunea indicelui este o suprafa¡å ponderatå, ceea ce permite så se însumeze valorile ob¡inute pe diferite tronsoane ale aceluia¿i râu într-o amenajare globalå sau så se compare costurile ecologice pe diferite râuri. Indicele L.I.T. permite ierarhizarea proiectelor de amenajare în func¡ie de gravitatea impactelor previzibile. De asemenea, el poate servi la orientarea unui proiect de amenajare cåtre solu¡iile cel mai pu¡in traumatizante pentru mediu. Într-o altå perspectivå, indicele L.I.T. poate fi utilizat pentru evaluarea interesului unui proiect de reabilitare a func¡ionårii ecologice a unui curs de apå. Amenajarea ¿i reabilitarea ecologicå pot fi astfel evaluate a priori utilizând acelea¿i criterii, ceea ce ar permite o cre¿tere a gradului de obiectivizare a procesului decizional.

119

7

GESTIONAREA ECOSISTEMICÅ A CURSURILOR DE APÅ

7.1. PRINCIPIILE ABORDÅRII ECOSISTEMICE Abordarea ecosistemicå este cea mai recentå într-o succesiune de moduri de gestionare a resurselor naturale. Aceste abordåri au fost descrise ca ego-sistemice (orientate strict spre rezolvarea problemelor societå¡ii), secven¡iale (ac¡iuni discrete succesive vizând obiective imediate), radical ecologiste (prioritatea absolutå a factorilor de mediu în fa¡a factorului uman) ¿i ecosistemice (armonizarea celor trei componente: social-mediu-economic). În tabelul 7.1 sunt prezentate comparativ modurile de abordare secven¡ialå, radical ecologistå ¿i eco-sistemicå pentru câteva probleme des întâlnite în practica gestionårii resurselor naturale.

Abordarea ecosistemicå poate fi simbolizatå printr-un cerc divizat în trei sectoare egale reprezentånd interesele sociale, economice ¿i de protec¡ie a mediului (fig. 7.1).

Fig. 7.1. Reprezentarea simbolicå a abordårii ecosistemice.

120

Liniile punctate ce separå sectoarele aratå cå cercul interior (ecosistemul) ¿i pår¡ile sale componente sunt libere ¿i deschise schimbului de informa¡ie, energie ¿i materie cu zonele limitrofe. Cercul exterior, reprezentând biosfera, este închis.

Principiul abordårii ecosistemice este acela cå niciunul dintre segmentele cercului nu poate fi sacrificat, toate sunt esen¡iale.

Tabelul 7.1

Moduri de abordare a problemelor exploatårii ecosistemelor

Modul de abordare Problema

Secven¡ial Radical ecologist Ecosistemic

Substan¡e chimice toxice

Norme individuale privind poluarea

Descårcare zero Alternative non- toxice, reciclare mat.

Sedimente contaminate

Dragaje; evacuarea în halde deschise

Limitarea facilitå¡ilor de eliminare

Distrugerea sau dezactivarea sursei

Eutrofizare Descårcare în aval Control nutrien¡i Reciclarea nutrien¡ilor

De¿euri organice

Descårcare în aval Reducerea necesarului biochimic de oxigen (NBO)

Recuperarea ener-giei; reciclarea nutrien¡ilor

Boli infec¡ioase

Conducte, sisteme de canalizare

Programe privind sånåtatea oamenilor

Prevenire

Protec¡ia habitatului

Dragare ¿i depunere în zonelor umede

Protejarea zonelor umede råmase

Utilizarea indicatorilor biologici

Aranjamente institu¡ionale

Negarea responsa-bilitå¡ilor globale

Analize anuale privind programele ¿i prioritå¡ile

Managementul pår¡ilor implicate

Dezvoltarea folosin¡elor

Taxe stimulative pentru industrie

Restric¡ii de construire Planificare, dez-voltare durabilå

Accent pe educa¡ie

Supliment de ma-nuale privind poluarea

Integrare; resurse naturale

Programul abor-dårii ecosistemice

Atitudine fa-¡å de mediu

Cost / beneficiu Managementul de mediu Administra¡ie; eticå de ecosistem

Perspectivå spre viitor

Linearå, previzibilå

Îngrijorare cu privire la surprize viitoare posibile

Activå, adapta-tivå, evolutivå

Diferen¡a între abordarea radical ecologistå ¿i cea eco-sistemicå este comparabilå cu diferen¡a între caså ¿i acaså. No¡iunea de caså implicå ceva

121

exterior, deta¿at. În contrast, no¡iunea de acaså implicå ceva în interiorul cåreia suntem ¿i ne consideråm astfel chiar dacå nu ne aflåm acolo.

Dupå Boon (1992), principalele argumente în favoarea gestionårii ecosistemice a cursurilor de apå ar fi:

- motiva¡ia eticå (datoria fa¡å de genera¡iile viitoare); - men¡inerea resurselor existente ¿i a cadrului de via¡å; - interes practic (calitatea apei, controlul viiturilor, controlul eroziunilor,

men¡inerea speciilor floristice ¿i faunistice valoroase din punct de vedere ecologic etc..);

- valoare economicå (turism, pescuit, activitå¡i sportive); - valoare esteticå, peisagerå, patrimonialå, spa¡iu recreativ; - educa¡ia ¿i cercetarea ¿tiin¡ificå.

Pentru a stabili când un set de måsuri constituie o abordare ecosistemicå a fost necesarå dezvoltarea unor criterii de evaluare orientate pe o în¡elegere integratå, care au în vedere corelarea - la diferite nivele de integrare - unor sisteme apar¡inând celor trei categorii de interese (societate, economie, mediu). Ele se bazeazå pe ac¡iuni care sunt concomitent ecologice, anticipative ¿i etice în raport cu cadrul natural. Esen¡a abordårii ecosistemice este cå une¿te factorul uman cu ecosistemul din care face parte.

În abordarea ecosistemicå, când este vorba, de exemplu, despre un program privind refacerea ecologicå a unei zone trebuie:

- så se defineascå problemele de mediu, incluzând extinderea geograficå a spa¡iului afectat, utilizând hår¡i detaliate, informa¡ii provenite din måsuråtori ¿i observa¡ii in situ;

- så se identifice laturile afectate ale folosin¡elor; - så se descrie cauzele problemelor apårute ¿i så se identifice toate sursele

de poluare cunoscute; - så se identifice ac¡iunile de remediere propuse pentru restaurarea

folosin¡elor; - så se identifice programarea în timp a implementårii ac¡iunilor de remediere; - så se identifice autoritå¡ile ¿i organiza¡iile responsabile cu materializarea

¿i reglementarea ac¡iunilor; - så se descrie procesul de evaluare a implementårii programului de ac¡iune

¿i a måsurilor de reglementare privind reabilitarea cadrului natural; - så se descrie activitå¡ile de monitorizare ¿i supraveghere cu scop de

urmårire a eficien¡ei programului ¿i de eventualå confirmare a restaurårii folosin¡elor.

Obiectivele generale ale gestionårii integrate a ecosistemelor acvatice pot fi grupate în jurul a trei idei esen¡iale:

122

1. trecerea de la o gestionare a satisfacerii folosin¡elor la o gestionare integratå la scara corespunzåtoare impactului interven¡iei antropice;

2. gestionarea ecosistemelor - ¿i nu numai a utilizårii pe criterii economice a unor resurse, ¿tiindu-se cå gestionarea rezonabilå a unui hidrosistem îi garanteazå acestuia reînnoirea ¿i îi men¡ine poten¡ialul;

3. efectuarea unei analize suficient de cuprinzåtoare înainte de a se ac¡iona local, deoarece influen¡ele interven¡iilor asupra ecosistemelor au, de cele mai multe ori, spa¡ii de propagare ¿i remanen¡e în timp mult superioare amprizei ¿i perioadei de execu¡ie a lucrårilor.

Principalele caracteristici ale procesului gestionårii ecosistemice a cursurilor de apå sunt:

- continuitatea în timp ¿i spa¡iu; - autoreglabilitatea func¡ionalå;

- planificarea pe termen lung; - adaptabilitate pe termen scurt.

Gestionarea ecosistemicå implicå o serie de ac¡iuni impuse de orientåri ¿i obiective clare. Aceste ac¡iuni pot fi executate în ritmuri diferite dupå gradul de cunoa¿tere a situa¡iei cursului de apå, mijloacele avute la dispozi¡ie ¿i urgen¡a problemelor apårute. Sintetizând, gestionarea integratå a ecosistemelor acvatice are drept obiectiv fundamental:

definirea regulilor de gestionare a ecosistemelor cursurilor de apå, pe termen lung, integrând ansamblul restric¡iilor legate de men¡inerea func¡ionårii ecologice a hidrosistemelor cu asigurarea necesitå¡ile rezonabil definite ale popula¡iei.

Orice politicå de gestionare se traduce prin orientåri generale concretizate în ac¡iuni asupra mediului natural (amenajåri, lucråri de reabilitare ecologicå etc.) sau ac¡iuni asupra cadrului socio-economic extinse, dupå necesitå¡i, de la scara întregului bazin hidrografic pânå la scara unui tronson de râu.

În paragraful urmåtor sunt prezentate cele patru faze posibile, nu neapårat disjuncte, ale gestionårii integrate a ecosistemelor cursurilor de apå (dupå Wasson, 1992).

7.2. MOD DE ACºIUNE ÎN GESTIONAREA ECOSISTEMICÅ

A CURSURILOR DE APÅ

7.2.1. FAZA I : STAREA ACTUALÅ ªI PERSPECTIVE

Aceastå fazå corespunde studiilor prealabile care au ca scop adunarea, sintetizarea ¿i coroborarea informa¡iilor necesare în¡elegerii fenomenelor, cauzelor acestora ¿i evolu¡iei lor previzibile. În continuare sunt enun¡ate

123

elementele constitutive ale acestei faze.

•

•

AI - Clasificarea ¿i evaluarea ecosistemelor.

a) Recenzarea ¿i sintetizarea informa¡iilor existente (sinteza studiilor existente la scara bazinului hidrografic, tratarea statisticå ¿i cartograficå a datelor ecologice);

b) Clasificarea cu ajutorul descriptorilor, pe tipuri de sisteme privind regiunea ecologicå, hidrologia, hidrogeologia, geomorfologia, mårimea râurilor (la scara bazinului hidrografic) ¿i coridorul riveran, pe¿tii, macrofauna, macroflora (la scara re¡elei hidrografice);

c) Evaluarea, pentru fiecare tip de segment de râu a:

- tipului stårii de origine (situa¡ia de referin¡å) ¿i a stårii actuale;

- valorii ecologice actuale ¿i poten¡iale;

- alterårilor mediului acvatic ¿i a cauzelor acestora;

- tendin¡elor actuale ¿i perspectivelor pe termen mediu;

- posibilitå¡ilor de evolu¡ie ale ecosistemului din punctul de vedere al gestionårii ecosistemice (grad de reversibilitate ¿i artificialitate, posibilitå¡i de restaurare).

BI - Definirea cadrului socio-economic ¿i a evolu¡iei acestuia.

a) Sintetizarea, la o scarå corespunzåtoare, a aspectelor privind activitå¡ile umane în zonå, ocuparea ¿i utilizarea solurilor în albiile majore, folosin¡ele actuale ale apelor de suprafa¡å ¿i ale pânzei de apå freaticå;

b) Localizarea: - zonelor de debu¿are a poluan¡ilor cu precizarea cantitå¡ii ¿i naturii fiecåruia; - zonelor de prizå cu precizarea utilizatorului; - zonelor supuse sistematic diferitelor tipuri de amenajare, cu explicitarea

motiva¡iilor acestor lucråri; - zonelor inundabile, cu evaluarea diferitelor niveluri de risc dupå gradul

de ocupare a terenurilor; - zonelor foarte frecventate (acum sau în viitor) din cauza apropierii unor

aglomeråri urbane, atrac¡iei pentru pescuit, turism, sport etc.;

c) Prognozarea pe termen mediu a evolu¡iei probabile, conform diferitelor scenarii de func¡ionare, a necesarului de apå ¿i a gradului de ocupare a albiei majore.

7.2.2. FAZA II : DEFINIREA RESTRICºIILOR

Prin restric¡ie se în¡elege orice condi¡ie de care trebuie în mod obligatoriu så se ¡inå seama în stabilirea obiectivelor concrete ale gestionårii ecosistemice.

124

Aceastå fazå a gestionårii integrate trebuie så ducå la definirea, pe de-o parte, a restric¡iilor de naturå ecologicå legate de func¡ionarea ecosistemelor, iar pe de altå parte, de restric¡iile socio-economice cerute de nevoile prioritare ale popula¡iei.

Pentru a nu deveni inoperante, este necesar ca restric¡iile så fie ierarhizate pe nivele de importan¡å (tab. 7.2). În cazul examinårii unui proiect sau scenariu oarecare, restric¡iile socio-economice ¿i ecologice corespunzând aceluia¿i nivel pot fi puse în balan¡å, solu¡ia optimå råmânând mereu aceea care permite satisfacerea necesitå¡ilor (rezonabil stabilite) ale popula¡iei, în condi¡iile respectårii imperativelor ecologice.

Tabelul 7.2

Ierarhizarea restric¡iilor

Restric¡ii economice Restric¡ii ecologice

Nivel 0 (prioritate absolutå)

Riscuri pentru vie¡i omene¿ti. Calitatea apei potabile; riscuri sanitare.

Riscuri pentru supravie¡uirea speciilor animale sau vegetale; alterarea irever-sibilå a unui întreg ecosistem.

Nivel 1

Necesitå¡i de apå pentru folosin¡å domesticå. Securitatea habitatelor umane (cu condi¡ia ca acestea så nu fi fost foarte recent instalate în cuno¿tiin¡å de cauzå într-o zonå notorie de risc).

Artificializarea sau riscul alterårii ireversibile pentru o întinså zonå a unui ecosistem. Protejarea zonelor de înaltå valoare ecologicå ¿i a habitatelor speciilor amenin¡ate cu dispari¡ia.

Nivel 2

Necesitå¡i de apå pentru folosin¡e industriale, agricole sau de agrement. Protec¡ia împotriva inunda¡iilor pentru ra¡iuni economice (daune aduse agricul-turii, ocuparea albiei majore).

Men¡inerea func¡ionårii unor zone de medie întindere, prezentând o bunå valoare ecologicå sau având posibilitå¡i de ameliorare sau restaurare.

În cazul imposibilitå¡ii respectårii concomitente a mai multor restric¡ii, o

restric¡ie de nivel superior, oricare ar fi aceea, trebuie întotdeauna så aibå prioritate în fa¡a uneia de rang inferior. La nivelul 0 (maxim), restric¡iile råspund unui principiu foarte simplu: Nu se pun în pericol vie¡i omene¿ti pentru ra¡iuni ecologice ¿i nu se sacrificå specii sau ecosisteme întregi pentru ra¡iuni economice.

125

7.2.3. FAZA III : OBIECTIVE ªI SCENARII

În aceastå etapå se pot eviden¡ia situa¡ii poten¡ial conflictuale, ca de exemplu:

- antagonismul între restric¡iile aceluia¿i nivel de ierarhizare; - incompatibilitatea între folosin¡ele actuale sau de perspectivå ¿i restric¡ii; - conflicte între folosin¡e care respectå restric¡iile de naturå ecologicå (de

exemplu sporturi nautice/pescuit).

Respectând restric¡iile stabilite, pot fi instituite zone de amplasåri ¿i întinderi variabile în timp, destinate anumitor activitå¡i, conforme, dacå este posibil, cu voca¡iile sectoarelor respective de râuri. Aceste voca¡ii pot fi:

a) de spa¡iu protejat, fårå ca accesibilitatea în sector så fie nici interziså, dar nici facilitatå, necesitând protec¡ia localå a unor specii ¿i a habitatului;

b) de satisfacere a unor folosin¡e compatibile cu func¡ionarea ecologicå, activitå¡i tradi¡ionale sau mai noi cu respectarea restric¡iilor ecologice necesitând între¡inerea stårii naturale ¿i exploatarea ra¡ionalå de micå intensitate (caz în care sunt de prevåzut reglementåri ¿i måsuri de control);

c) de zone naturale cu facilitarea accesului publicului, tratate peisager ¿i amenajate ca spa¡ii recreative, în special în zone peri-urbane ¿i turistice;

d) de satisfacere a unor folosin¡e prioritar economice (energie, naviga¡ie, urbanizare, agriculturå etc.) cu restric¡ii în vederea men¡inerii func¡ionårii ecologice minimale, pentru evitarea degradårii generale a ecosistemului.

Aceste voca¡ii pot deveni obiective ale gestionårii. În stabilirea solu¡iilor de satisfacere a cerin¡elor popula¡iei, este necesar de a se proceda la o examinare criticå a posibilelor corela¡ii între necesitå¡ile sociale ¿i mijloacele utilizate pentru atingerea acestor necesitå¡i. Astfel, de exemplu, men¡inerea la un nivel satisfåcåtor a veniturilor agricole sau dezvoltarea activitå¡ilor economice sunt cerin¡e normale, dar mijloacele de realizare ale acestor cerin¡e nu înseamnå neapårat intensificarea iriga¡iilor sau instalarea unui centru de activitate economicå într-o zonå inundabilå.

În cadrul acestei faze este cazul så se ia în considera¡ie toate solu¡iile alternative ¿i inovatoare (tehnice, economice, juridice sau ecologice) care pot rezolva, cel pu¡in par¡ial, conflictele dintre necesitå¡ile socio-economice ¿i restric¡iile ecologice.

7.2.4. FAZA IV : ALEGEREA ORIENTÅRILOR ªI MIJLOACELOR DE ACºIUNE

Aceastå fazå este cea a op¡iunii ¿i este de competen¡a factorilor decizionali politici sau administrativi. Op¡iunea se referå la o gamå largå de orientåri, de la

126

gestionåri la nivelul bazinelor hidrografice, pânå la obiective concrete limitate la unele sectoare de râu. În general, cele cinci niveluri posibile de ac¡iune pentru gestionarea unui spa¡iu acvatic sunt (Boon, 1992):

- protejarea speciilor, sectoarelor naturale neperturbate de ac¡iunea factorului antropic, a mediilor naturale acvatice de mare valoare ecologicå, peisagerå sau patrimonialå;

- conservarea sectoarelor naturale prin gestionare ra¡ionalå, reglementând activitå¡ile actuale sau viitoare, la un nivel compatibil cu men¡inerea func¡ionårii ecologice;

- ameliorarea sectoarelor slab degradate;

- restaurarea sectoarelor unde ac¡iuni de reabilitare ecologicå permit recuperarea unui spa¡iu acvatic de valoare;

- controlul sectoarelor prea degradate sau destinate unor activitå¡i prioritar economice, pentru a limita daunele ¿i a evita o alterare de ansamblu a ecosistemului.

7.2.5. CONCLUZII PRIVIND MODUL DE ACºIUNE ÎN GESTIONAREA

ECOSISTEMICÅ A CURSURILOR DE APÅ

În figura 7.2 este prezentatå o sintezå a etapizårii ac¡iunilor din cadrul gestionårii ecosistemice a zonelor umede. Ac¡iunile vizând gestionarea ecosistemicå a unui sector de râu presupun o serie de analize prealabile specifice, respectiv:

a) precizarea componentelor asupra cårora trebuie purtate ac¡iunile:

- apa (cantitate ¿i calitate); - albia râului (morfologie ¿i vegeta¡ie riveranå); - spa¡iul albiei majore; - gradul de ocupare a solurilor în zonå; - practicile agro-silvice în bazinul hidrografic; - cadrul socio-economic ¿i juridic al activitå¡ilor umane.

b) definirea scårii optime de ac¡iune, în func¡ie de situa¡ia concretå: - scarå globalå (de exemplu, o politicå de reducere a concentra¡iilor de azot

în apå); - scarå punctualå (de exemplu, prag ce blocheazå trecerea pe¿tilor migratori).

c) inventarierea mijloacelor posibile de ac¡iune:

127

Fig. 7.1. Etapizarea gestionårii ecosistemice.

- ac¡iuni aplicabile bazinului hidrografic în ansamblu sau numai unei pår¡i a acestuia;

- ac¡iuni aplicabile unor sectoare individualizate (sau pe tronsoane interioare acestor sectoare), în func¡ie de destina¡ia optimå a cursului de apå, ac¡iuni apar¡inând unuia dintre cele cinci niveluri de ac¡iune prezentate la paragraful 7.2.4.

128

8

REABILITAREA ECOLOGICÅ A ECOSISTEMELOR CURSURILOR DE APÅ

8.1. PRINCIPIILE REABILITÅRII ECOLOGICE

8.1.1. DEFINIREA REABILITÅRII ECOLOGICE

Reabilitarea ecologicå este consideratå de mul¡i speciali¿ti ca reprezentând testul definitiv al utilitå¡ii ¿tiin¡ei ecologice. În decursul ultimilor zeci de ani, no¡iunea reabilitare ecologicå a cåpåtat diferite defini¡ii, fiindu-i asociate obiective ¿i tehnici aflate în continuå evolu¡ie. Primele eforturi de reabilitare ecologicå s-au concentrat pe reamenajarea unor terenuri, urmårindu-se trecerea lor dintr-o stare perturbatå într-o stare refåcutå, bazatå pe vegeta¡ia existentå anterior interven¡iei antropice. Alegerea stårii de origine ca obiectiv al reabilitårii ecologice a fost fundamentatå pe conceptul echilibrului natural. No¡iunea de echilibru implicå ideea cå, în absen¡a perturba¡iei, biocenoza tinde spre un unic, persistent echilibru cu clima ¿i condi¡iile locale.

Multe defini¡ii actuale ale reabilitårii ecologice implicå ca obiectiv întoarcerea la o stare de origine (v. tab. 8.1), dar, mai nou, teoria ecologicå recunoa¿te ¿i conceptele tranzi¡iilor discontinue, ireversibile, induse de perturba¡ii, precum existen¡a comunitå¡ilor neechilibrate ecologic. Trebuie aråtat cå în naturå nu apar ståri de echilibru, iar o anumitå condi¡ie de origine, aleaså ca obiectiv al reabilitårii ecologice, nu este neapårat de dorit ¿i nu este neapårat realizabilå.

Tabelul 8.1

Exemple de defini¡ii ale reabilitårii ecologice

Defini¡ia Autor/an

Sistem autonom bazat pe reproducere ¿i succesiune naturalå; reconstituirea serviciilor ecosistemului, atât func¡ionale, cât ¿i de structurå, nu neapårat a unor specii anumite; îndepårtarea aspectelor deranjante, a mirosurilor inacceptabile, a situa¡iilor vizuale estetic neplåcute.

Cairns, 1990

129

Tabelul 8.1 (continuare)

Defini¡ia Autor/an

Revenirea dintr-o condi¡ie perturbatå sau total alteratå într-o condi¡ie naturalå sau alteratå anterior existentå. Reabilitarea ecologicå implicå întoarcerea la o situa¡ie preexistentå...

Lewis, 1990

Restabilirea func¡iilor ¿i caracteristicilor fizice, chimice ¿i biologice asociate existente înaintea perturbårii...Este accentuatå natura holisticå a reabilitårii ecologice.

Natl. Res. Council (USA), 1992

Proces de modificare inten¡ionatå a unui amplasament în vederea instituirii unui anumit ecosistem indigen original.

Aronson ¿.a., 1993

Scopul general este de a accelera restabilirea unor comunitå¡i vegetale echilibrate.

Louda, 1988

Implicå managementul de între¡inere pe termen lung în vederea asigurårii stabilitå¡ii, integritå¡ii ¿i frumuse¡ii naturale.

Guinon ¿i Allen, 1990

Ca obiectiv final, poate atingerea unei ståri undeva foarte aproape de condi¡iile originale ale ecosistemului.

Hamilton, 1990

Ca amenajare: o încercare deliberatå de a readuce un ecosistem degradat la o condi¡ie oarecum acceptabilå din punct de vedere social sau al utilitå¡ii sale.

Jordan ¿.a.,1988

Cele mai multe dintre defini¡iile prezentate în tabelul 8.1 recunosc o gamå

largå de factori ce ar trebui lua¡i în considerare la stabilirea obiectivelor reabilitårii ecologice. Sintetizând, se poate propune urmåtoarea defini¡ie opera¡ionalå: Reabilitarea ecologicå include:

(1) identificarea valorilor, bunurilor ¿i serviciilor ecologice ¿i social dezirabile, a¿a cum sunt determinate pe cåi ¿tiin¡ifice sau prin op¡iuni publice;

(2) identificarea elementelor func¡ionale ¿i structurale, esen¡iale pentru un sistem autonom care va produce aceste valori;

(3) facilitarea refacerii ecosistemului spre o stare autonomå, prin operarea asupra elementelor fizice, chimice, biologice, chiar sociale sau culturale ale sistemului.

Conform acestei defini¡ii, un ecosistem reabilitat nu trebuie så aibå în mod necesar acelea¿i specii dominante, diversitate a speciilor, productivitate sau ritmuri de reciclare a nutrien¡ilor, precum amplasamentul similar neperturbat. Cu toate acestea, capacitå¡ile func¡ionale vor trebui restabilite, astfel încât sistemul så devinå autonom.

Scopul reabilitårii ecologice este de a furniza societå¡ii beneficii durabile produse de un ecosistem reabilitat mult mai rapid decât ar fi posibil printr-un proces natural de refacere.

130

Conceptul reabilitårii ecologice cu implicarea ingineriei ecologice sau a ecotehnologiei a cunoscut o evolu¡ie foarte rapidå. Ingineria ecologicå diferå de ingineria mediului (care se ocupå cu gestiunea de¿eurilor ¿i combaterea poluårii) ¿i implicå, de obicei, opera¡ii antrenând consumuri intensive de resurse ¿i energie.

Societate Americanå pentru Reabilitare Ecologicå (SER), recent înfiin¡atå, a definit reabilitarea ecologicå ca fiind o modificare inten¡ionatå a unei zone în vederea realizårii unui ecosistem distinct, de sorginte indigenå1. Scopul acestei ac¡iuni este de a crea structura, func¡ionalitatea, diversitatea ¿i dinamica ecosistemului respectiv. Aronson ¿.a. (1993) propun, prin folosirea termenului de reabilitare stricto sensu, så se desemneze sensul defini¡iei SER, prin opozi¡ie cu reabilitarea lato sensu, care presupune pur ¿i simplu oprirea degradårii ¿i redirec¡ionarea ecosistemului perturbat pe o traiectorie asemånåtoare celei pe care probabil ar fi urmat-o în absen¡a perturba¡iei. În acela¿i mod, Lewis (1990) a definit reabilitarea ca fiind întoarcerea dintr-o stare perturbatå sau total alteratå la o situa¡ie anterioarå, naturalå sau modificatå antropogenic, dar pentru ca reabilitarea så existe nu este neapårat necesar ca sistemul så fie readus la condi¡ia sa de origine.

Consiliul Na¡ional al Cercetårii din SUA (1992) a definit reabilitarea ecosistemelor acvatice ca fiind restabilirea func¡iilor acvatice ¿i a caracteristicilor fizice, chimice ¿i biologice asociate acestor func¡ii, existente înaintea perturbårii.

Ob¡inerea identitå¡ii ecosistemului reabilitat cu situa¡ia existentå înaintea perturbårii este pu¡in probabilå, deoarece reabilitarea presupune, de obicei, revenirea unui ecosistem la o aproximare a condi¡iei sale precedente perturbårii. Mai mult, reabilitarea este un proces holistic (nu se rezumå la suma elementelor componente), de nerealizat prin manevrarea izolatå a elementelor individuale, iar obiectivul ei este de a modela un sistem natural, auto-reglabil, integrat ecologic spa¡iului înconjuråtor ¿i care va necesita numai o între¡inere minimalå.

Un alt aspect important al ecologiei reabilitårii este faptul cå aceasta este diferitå de alte concepte, cum ar fi gestiunea (managementul) ¿i construc¡ia ecosistemelor. Managementul implicå controlul permanent al stårii ecosistemului pentru a-i direc¡iona schimbårile (de exemplu, controlul nivelului apei în zona umedå pentru a atenua fluctua¡iile volumului apei). Prin contrast cu reabilitarea (întoarcerea la situa¡ia naturalå anterioarå), construc¡ia, amenajarea sau rearanjarea implicå conversia unui ecosistem (de exemplu, habitat terestru) într-un ecosistem diferit (de exemplu, zonå umedå), acolo unde acesta nu a existat niciodatå. Starea noului ecosistem, chiar dacå este induså artificial, poate så fie auto-func¡ionabilå sau poate så necesite lucråri permanente de între¡inere.

1 De acela¿i tip cu ecosistemele existente în mod natural în zone similare din punct de vedere pedo-climatic.

131

Fig. 8.1. Dinamica naturalå a ecosistemelor ¿i cea controlatå sau induså antropic.

Reabilitarea ecologicå trebuie clåditå pe baze teoretice solide, implicând

revenirea unui ecosistem la condi¡ia sa anterioarå perturbårii sau, mai curând, la o stare cât mai apropiatå de aceastå condi¡ie, dar conformå cu schimbårile survenite în bazinul hidrografic (alterarea calitå¡ii apei, schimbåri în regimul sedimentelor, regularizarea hidrologiei râului etc.). Reabilitarea ecologicå trebuie realizatå cu cantitå¡i minime de energie, ac¡ionându-se asupra structurii ¿i/sau func¡iilor ecosistemului, prin manevrarea variabilelor sale de stare ¿i/sau, preferabil, utilizând procese reversibile. Se are în vedere considerarea celor mai recente concepte ecologice privind cre¿terea capacitå¡ii de automen¡inere a ecosistemului reabilitat. În realizarea amenajårilor hidrotehnice, se recomandå folosirea cu prioritate a unor tehnologii u¿oare, evitându-se, atât cât este posibil, solu¡ii ce implicå interven¡ii masive. Dupå reabilitare, starea ecosistemului trebuie så se autosus¡inå (sau cu eforturi minime de între¡inere), iar procesele dinamice naturale ale ecosistemului trebuie så opereze din nou.

8.1.2. NECESITATEA REABILITÅRII ECOLOGICE . MOTIVAºIE

Bunurile naturale ¿i serviciile derivå din structura, func¡iile, diversitatea ¿i dinamica ecosistemelor. Bunurile sunt, de regulå, produse tangibile, în timp serviciile derivå adeseori din procesele ecosistemului. Aceste procese sunt mai greu perceptibile ¿i produc beneficii mai greu cuantificabile ¿i mai u¿or de neglijat (tab. 8.2).

Deoarece popula¡ia umanå este în continuå cre¿tere, este pu¡in probabil cå vor înceta activitå¡ile economice producåtoare de alteråri radicale ale bazei de resurse naturale. În consecin¡å, pentru a satisface cerin¡ele societå¡ii umane, va fi necesarå o gamå largå de alternative în ceea ce prive¿te gestionarea resurselor.

132

Dat fiind caracterul finit al resurselor, produc¡ia durabilå de bunuri ¿i servicii implicå întårirea capacitå¡ilor de evaluare ¿i de refacere a performan¡elor ecologice ale ecosistemelor alterate din cauze antropogenice (Lubchenco ¿.a., 1991; Mitsch, 1993, 1994).

Importan¡a reabilitårii ecologice este evidentå în perspectiva cerin¡elor de ordin social, ¿tiin¡ific ¿i legislativ cu privire la produc¡ia durabilå de bunuri ¿i servicii în sistemele ecologice.

Tabelul 8.2

Exemple de bunuri ¿i servicii furnizate de ecosistemele terestre

Bunuri

Hranå pentru om Animale vii (nereprezentând hranå)

Materiale de provenien¡å animalå (piei, pene etc.) Furaje pentru ¿eptel

Apå (calitate/cantitate) Combustibil (biomaså)

Materiale de culturå (îngrå¿åminte, medicamente, fibre etc.)

Servicii

Polenizare Faunå / habitatul speciilor amenin¡ate

Coridor de migra¡ie Controlul / protec¡ia infec¡iilor ¿i epidemiilor

Diversitatea geneticå Modificåri climatologice (micro, macro)

Reciclare biogeochimicå (nutrien¡i, re¡inerea carbonului) Descompunerea, transportul, dilu¡ia ¿i înmagazinarea contaminan¡ilor

Generarea solului Controlul eroziunilor ¿i captarea sedimentelor

Controlul viiturilor Recreere

Cercetare ¿tiin¡ificå Valoare de patrimoniu (istoric, cultural, unicitate)

Decizia privind alegerea solu¡iei între multiplele variante de obiective

posibile ale reabilitårii ecologice este de multe ori un proces dificil, fiecare grup implicat insistând ca ecosistemul reabilitat så-i serveascå cu precådere propriile interese. Într-o societate pluralistå, evaluarea alternativelor ¿i alegerea finalå între variantele avansate reprezintå faze fundamentale în procesul stabilirii obiectivelor reabilitårii ecologice.

133

8.2. CADRUL DECIZIONAL AL REABILITÅRII ECOLOGICE

8.2.1. GENERALITźI

Un cadru decizional nu este nici teorie, pentru cå nu explicå nimic, ¿i nici model, pentru cå nu furnizeazå o prognozå. Cadrul decizional are numai rolul de a organiza informa¡ia. De exemplu, cadrul decizional din figura 8.2 poate corespunde unei organizåri a informa¡iei de bazå, utilizatå (fie explicit, fie implicit) în cazul evaluårii obiectivelor alternative ale proiectelor de reabilitare ecologicå. Acest cadru poate fi folosit ¿i pentru identificarea diferen¡elor existente între aspectele sus¡inute de diferitele grupuri de interese.

Cadrul prezentat poate fi utilizat pentru a în¡elege unde este afectat procesul decizional de lipsa informa¡iilor ¿i pentru a propune prioritå¡i de cercetare ¿i de implicare a factorilor interesa¡i.

În ini¡ierea programelor de reabilitare ecologicå, limitele cunoa¿terii ¿tiin¡ifice împreunå cu incertitudinile asociate scot în eviden¡å importan¡a crucialå a interac¡iunii între ¿tiin¡å ¿i strategii (Wyant ¿i Knapp, 1992).

Problema care se pune este stabilirea modului necesar de evaluare a alternativelor de reabilitare ecologicå în rela¡ie cu alte op¡iuni manageriale. Un mod de abordare a problemei ar fi examinarea deciziilor poten¡ial necesare în cazul alegerii unei anumite variante. Aspectele ce trebuie tratate sunt:

- obiectivele sau aspectele cheie urmårite prin reabilitarea ecologicå; - impactul ecologic cumulativ al stresului antropogenic ¿i cum determinå

acesta necesitatea reabilitårii;

Fig. 8.2. Cadru decizional pentru selec¡ia variantelor de obiective

ale reabilitårii ecologice.

134

- cele mai bune metode ¿i tehnologii de utilizat în activitå¡ile de reabilitare ecologicå;

- criteriile de stabilire a succesului sau ratårii ac¡iunilor vizând reabilitarea ecologicå.

Procesul de decizie trebuie så evalueze opiniile factorilor interesa¡i în legåturå cu rezultatele a¿teptate de la programul de reabilitare ecologicå. De¿i premiza fundamentalå a dezvoltårii durabile trebuie så fie la baza oricårui efort de reabilitare, pot exista påreri foarte diferite cu privire la aspectul fizic ¿i condi¡iile dorite pentru amplasament, påreri impuse de interesele legate de produc¡ia de bunuri ¿i servicii.

8.2.2. ANALIZA CONTEXTUALÅ

Analiza contextualå reprezintå procesul stabilirii obiectivelor proiectului de reabilitare. În primul rând, obiectivele efortului de reabilitare trebuie så prezinte importan¡å pentru societate, respectiv så includå diferitele interese ale unor factori implica¡i. O prioritate mai mare s-ar putea acorda eforturilor de reabilitare destinate refacerii produc¡iei durabile a unor bunuri ¿i servicii.

Recunoa¿terea bunurilor ¿i serviciilor furnizate de un ecosistem depinde de contextul social ¿i cultural. Din acest motiv, proiectele trebuie så exprime caracteristicile ecologice dorite, compatibile din punct de vedere social-cultural ¿i bazate pe contextul local. Dacå aceste caracteristici sunt afectate, proiectele vor oglindi existen¡a unor cerin¡e neîndeplinite ¿i vor propune ac¡iuni adi¡ionale sau alternative de reabilitare ecologicå.

Analiza contextului ecologic include considerarea unor factori limitativi, cum ar fi clima, geologia, regimurile perturba¡iilor naturale etc., care determinå limitele compunerii ecosistemului, structura ¿i func¡iile. Factorii limitativi restrâng, de asemenea, ¿i gama bunurilor ¿i serviciilor ce pot fi produse din ecosistemul reabilitat.

Modelul conceptual minimal al contextului ecologic trebuie så ¡inå seama de mediul fizic, de structura habitatelor ¿i de procesele ecologice existente la nivelul comunitå¡ilor. Analiza contextului social include studii cost-beneficiu, considerarea obiectivelor comunitå¡ii umane ¿i dezvoltarea unor viziuni alternative privind avantajele ob¡inute prin eforturile de reabilitare ecologicå. În practic toate comunitå¡ile umane existå o multitudine de interese ¿i de idei despre ceea ce este valoros în naturå sau în sistemele naturale. Înainte ca solu¡iile så fie definitivate ¿i ca proiectul så fie materializat în teren, ac¡iunile vizând reabilitarea ecologicå trebuie så înceapå cu o încercare de în¡elegere ¿i, dacå este posibil, cu o încercare de ob¡inere a consensului. Dupå Chambers ¿i Ham

135

(1995), un aspect important în analiza de context social poate fi volumul cuno¿tin¡elor de¡inute de pår¡ile interesate cu privire la teren, la baza de resurse naturale ¿i la procesele ecologice implicate de acestea. Pânå la un anumit grad, abilitatea popula¡iei locale de a participa cu competen¡å la stabilirea obiectivelor reabilitårii ecologice poate depinde de accesul acesteia la cunoa¿terea modului de func¡ionare a ecosistemului în cauzå. A în¡elege ce este capabil sau incapabil så producå durabil un ecosistem ¿i a fi în måsurå a judeca posibilitatea ¿i acceptabilitatea apari¡iei diferitelor tipuri de impact, reprezintå avantaje cheie în luarea de decizii ecologic fundamentate. Din aceste motive, analiza contextului social va trebui så includå o evaluare a nivelurilor de cunoa¿tere a aspectelor respective de cåtre pår¡ile implicate. Realizarea unor ac¡iuni educa¡ionale oferå popula¡iei locale informa¡ii ¿i un nivel de con¿tientizare ecologicå care o ajutå så contribuie cu competen¡å sporitå la stabilirea obiectivelor ¿i la evaluarea avantajelor ac¡iunii de reabilitare.

8.2.3. EVALUAREA RISCULUI

Dupå identificarea obiectivelor sociale ¿i ecologice este necesarå stabilirea prioritå¡ilor de ac¡iune. Una dintre metode este de a estima posibilitatea pierderii unor resurse critice ale mediului, ca urmare a unor perturba¡ii antropogenice (cum ar fi modificarea morfologiei sau introducerea de poluan¡i). Caracterizarea riscului include analiza combinatå a intensitå¡ii stresului antropogenic ¿i a modului în care acest stres amenin¡å resursele ecologice critice.

O dificultate în evaluarea riscului la care sunt supuse resursele ecologice este generatå de faptul cå perturba¡iile cauzate de factorul uman sunt legate în mod frecvent de resursa afectatå, printr-o complexå re¡ea de legåturi indirecte. În plus, resursele ecologice sunt, de asemenea, afectate de unele perturba¡ii naturale ¿i de instabilitå¡i ciclice normale. În consecin¡å, sunt de rezolvat douå probleme fundamentale:

- determinarea instabilitå¡ii normale, cauzatå resurselor ecologice de perturba¡ii naturale (foc, climå, viituri, morbiditate etc.) ¿i de alte procese dinamice temporale (succesiunea ecologicå ¿i eutrofizarea);

- evaluarea reducerii, pierderii sau cre¿terii antropogenice a resurselor ecologice în corela¡ie cu fondul varia¡iei naturale a acestora.

În tabelul 8.3 sunt prezentate câteva exemple de tehnici formale de evaluare a riscului. Evaluarea riscului, pe întregul sistem asociat cu multitudinea de perturba¡ii naturale ¿i de ac¡iuni umane, nu poate avea o precizie absolutå. Pentru a ob¡ine cel mai bun nivel de precizie posibil, pe toatå întinderea sistemului este utilå o abordare care coreleazå studiile de risc pentru nivelul local cu evaluarea riscului la nivelul întregului ecosistem ¿i care integreazå

136

evaluarea perturba¡iilor naturale cu cele antropogenice ambele având efect asupra desfå¿urårii ciclurilor biologice.

Tabelul 8.3

Analizele formale ce pot fi incluse în evaluarea riscului

Analiza preliminarå de risc

Identificå riscurile posibil în procesul de proiectare cât mai devreme (un risc este o condi¡ie ce poate cauza o defec¡iune sau cedare, dacå apar ¿i alte evenimente)

Analiza arborelui

de evenimente

Începe cu identificarea unui eveniment neobi¿nuit (cum ar fi o secetå sau un incendiu) care afecteazå ecosistemul ¿i apoi imaginarea consecin¡elor ce pot apare

Analiza arborelui

de defec¡iuni

Începe în sens invers, imaginând o defec¡iune specificå a sistemului (de exemplu, un declin în productivitatea netå a ecosistemului sau un dezechilibru în raportul prådåtori / pradå) ¿i încearcå så identifice toate cåile pe care poate så aparå defec¡iunea

Analiza modurilor de apari¡ie ¿i a efec-telor defec¡iunii

Încercåri de a identifica toate cåile posibile prin care fiecare componentå (sau fiecare interfa¡å dintre componente) poate fi supuså riscului (fiecare mod de defectare). Se continuå cu luarea în considera¡ie a efectului pe care-l poate avea fiecare mod de defectare asupra sistemului.

Analiza siguran¡ei Încearcå så identifice modul în care popula¡ia, interac¡ionând cu ecosistemul reabilitat, îi poate cauza deteriorarea. Siguran¡a este probabilitatea ca un sistem sau subsistem så-¿i îndeplineascå func¡ia pe o perioadå datå.

Analiza contextualå ¿i evaluarea riscului reprezintå doi pa¿i esen¡iali în

strategia stabilirii prioritå¡ilor în ¿irul multiplelor solu¡ii posibile de reabilitare ecologicå. Aceste procedee ajutå la identificarea formalå a solu¡iilor ecologic posibile ¿i reduc riscul pierderii unor bunuri ¿i servicii social dezirabile. Odatå ce au fost stabilite obiectivele ¿i prioritå¡ile, råmân a se identifica ¿i alege metodele ¿i tehnicile potrivite pentru atingerea acestor scopuri.

8.3. INTERVENºIA MANAGERIALÅ

Alegerea unei interven¡ii specifice, în vederea transformårii condi¡iilor dintr-un amplasament include o selec¡ie între o multitudine de tehnici de inginerie ecologicå disponibile. În mod tradi¡ional, metodele de reabilitare ecologicå erau destinate stabilirii pe suprafe¡ele perturbate ale unei vegeta¡ii persistente, cu rol de combatere a eroziunii solului, de control a calitå¡ii surselor de apå ¿i de reducere a impactului

137

asupra peisajului. Deoarece actualul concept de reabilitare este orientat spre refacerea func¡iilor ¿i caracteristicilor globale fizice ¿i biologice ale ecosistemelor, este nevoie de dezvoltarea unor noi abordåri de inginerie ecologicå la scarå localå. Aceasta implicå identificarea metodelor de inginerie ecologicå ini¡iatoare a proceselor ce pot duce la stabilirea unor ecosisteme cu func¡ionare naturalå autonomå, ecosisteme integrate în peisajul general.

Datoritå varietå¡ii perturba¡iilor ¿i amplasamentelor în care apar acestea, domeniul ecologiei reabilitårii impune dezvoltarea unei multitudini de tehnici proprii domeniilor fizicii, chimiei ¿i biologiei, tehnici care, pornind de la condi¡ii ini¡iale diferite, pot fi folosite independent sau concertat în vederea atingerii obiectivelor. Cele mai practice mijloace de refacere acceleratå a resurselor ecologice ¡in de identificarea tehnicilor de interven¡ie care imitå procesele naturale ¿i care:

- realizeazå o stare de stabilitate fizicå a amplasamentului (care poate include un regim de instabilitate fizicå de tipul sistemelor fluviale);

- ini¡iazå dezvoltarea solului; - faciliteazå invazia vegeta¡iei naturale a amplasamentului. Restabilirea unui nivel corespunzåtor al stabilitå¡ii fizice implicå promovarea

måsurilor de evitare a eroziunilor sau sedimentårilor neconforme cu cele normal observate în spa¡iul înconjuråtor amplasamentului. Dupå ce sunt implementate måsurile de stabilizare fizicå, se urmåre¿te restabilirea vegeta¡iei native. Acest proces include cel pu¡in douå componente majore:

1. stabilirea speciilor de plante ¿i de organisme edafice pentru a începe ciclul nutrien¡ilor;

2. accelerarea ritmului de acumulare a rezervelor ecosistemului (de exemplu, bazine cu specii disponibile, biomaså specificå solului, constituitå din rådåcini de plante ¿i organisme, rezerve de carbon).

Aceste douå trepte sunt esen¡iale în restabilirea capacitå¡ii ecosistemului de a re-zista perturba¡iilor sau fluctua¡iilor periodice din mediul fizic. În plus, este necesarå îmbunåtå¡irea reten¡iei ¿i ciclului nutrien¡ilor, prin stimularea dezvoltårii microflorei bacteriene, fungice ¿i algale, native sau adaptate. În unele cazuri, în vederea cre¿terii produc¡iei de semin¡e pentru macrofitele native poate fi utilå utilizarea unor tehnici de manipulare la scarå reduså a regimurilor termice ¿i hidrologice.

8.4. PROBLEMELE REABILITÅRII ECOLOGICE A ZONELOR UMEDE

Una dintre problemele majore cu care se confruntå gestionarii zonelor

umede este dispari¡ia acestora prin terestrializare. În vederea reabilitårii

138

ecosistemelor afectate trebuie elaborate ecotehnologii utilizabile, pentru a induce succesiunea regresivå capabilå så producå revenirea la condi¡iile existente anterior interven¡iilor perturbatoare.

În literatura de specialitate sunt semnalate numeroase lucråri efectuate pe lacuri, fiind cunoscute câteva tehnici de refacere a ecosistemului prin îndepårtarea sedimentelor (decolmatare). Aceste lucråri au ca obiective cre¿terea adâncimilor ¿i, deci, a volumelor lacurilor, pentru cre¿terea produc¡iei piscicole, îndepårtarea sedimentelor bogate în nutrien¡i, îndepårtarea materiilor toxice ¿i combaterea abunden¡ei excesive a plantelor acvatice.

În lucrarea de fa¡å, accentul este pus pe problemele reabilitårii zonelor umede rivulare, pe tehnicile utilizate în vederea reducerii fenomenelor de eutrofizare ¿i terestrializare. De asemenea, este propus un posibil cadru ¿tiin¡ific de ac¡iune presupunând utilizarea proceselor naturale reversibile.

Obiectivele principale urmårite prin câteva proiecte recente de reabilitare ecologicå, promovate pe mari râuri americane, au fost, în principal, reducerea daunelor produse de viituri ¿i îmbunåtå¡irea calitå¡ii apei. Toate aceste proiecte de reabilitare se referå la zonele umede din albiile majore. Acestea constituie rezervoare naturale de acumulare a apei în timpul viiturii, furnizeazå habitat pentru popula¡iile faunistice ¿i pot ajuta la men¡inerea calitå¡ii apei. Numai în cazuri rare, unul dintre obiectivele cele mai importante a fost protec¡ia ¿i reabilitarea ecosistemului. Atunci când a fost obiectiv principal, reabilitarea ecologicå a urmårit refacerea caracteristicilor pierdute ale ecosistemului de origine (de exemplu, dinaintea canalizårii), luând în considerare întregul sistem riveran. Acest tip de proiect a demonstrat cå multe dintre caracteristicile ecologice ale sistemului pot fi restabilite dacå se adoptå måsurile propuse de cåtre echipe multidisciplinare, competente ¿i dotate corespunzåtor cu mijloace de ac¡iune.

O componentå importantå a strategiei de protec¡ie a bazinului hidrografic al fluviului Mississippi a fost între¡inerea ¿i reabilitarea zonelor umede. Pe cursul superior al fluviului a fost acordatå o aten¡ie deosebitå rezolvårii problemelor privind regimul sedimentelor în canalele laterale ¿i în zonele cu apå ståtåtoare. Aceasta s-a realizat prin combinarea unor lucråri de dragaj cu lucråri de modificare a structurii curen¡ilor.

În ¡årile europene - Austria, Belgia, Fran¡a, Germania, Ungaria, Olanda, Elve¡ia ¿i Marea Britanie (Lammens ¿i Martejn, 1992) - sunt sau vor fi începute numeroase proiecte-pilot de reabilitare a unor zone umede. Obiectivele acestor proiecte sunt diverse, deoarece integreazå interese diferite ¿i depind de dimensiunile ¿i geomorfologia râului ¿i a albiei sale majore. Proiecte importante de reabilitare ecologicå în zone umede rivulare au fost ini¡iate, fiind realizate sau în curs de realizare ¿i în România, dupå 1989. Obiectivul principal a fost ¿i råmâne reabilitarea ecologicå a Deltei Dunårii ¿i a zonelor predeltaice aflate în administrarea Rezerva¡iei Biosferei Delta Dunårii.

139

Bazinul Rinului este cel mai dens populat ¿i mai poluat bazin hidrografic al Europei. Func¡iile luncii inundabile a Rinului Inferior vor fi restabilite prin desfiin¡area unora dintre îndiguirile u¿oare (de varå), pentru a permite inundarea spa¡iului dintre digurile permanente (de iarnå). Aceastå zonå va fi dedicatå conservårii cadrului natural, iar prin inundarea ei vor trebui så fie îmbunåtå¡ite atât calitatea apelor râului, cât ¿i flora ¿i fauna dependente de acesta. Analog, este posibil ca fostele lunci din cursul superior al Rinului så fie renaturalizate ¿i utilizate ca protec¡ie ecologicå împotriva efectelor inunda¡iilor (Dister, 1992; Obrdlík, 1992), în vederea îmbunåtå¡irii diversitå¡ii ecologice (Durrer, 1992; Goetghebeur, 1992) ¿i pentru a îmbunåtå¡i calitatea apei (Carbiener, 1992). În aceea¿i idee a fost propuså realizarea unei deriva¡ii pentru a reconecta fostele meandre ale Dunårii în amonte de barajul Gabcíkovo - Nagymaros de pe Dunåre (Lisicky, 1992).

În Fran¡a, s-a încercat (1986) så se propunå tehnici noi de gestiune a zonelor umede, cu includerea ingineriei ecologice. Mai recent (Pont ¿.a., 1992 ¿i Michelot, 1994) au studiat 20 de parcuri naturale riverane localizate în albiile majore ale unor mari fluvii. Aceste arii protejate includ râuri cu o geomorfologie variatå, foste bra¡e sau canale meandrate, mai mult sau mai pu¡in conectate la cursul principal, ostroave, estuare, lacuri cu apå dulce sau mla¿tini. Toate suferå de pe urma interven¡iilor antropice. Aproape to¡i managerii zonelor umede riverane franceze promoveazå måsuri de combatere a proceselor de terestrializare. În unele parcuri naturale, ei au încercat så controleze dinamica fluvialå prin cre¿terea perioadelor de inundare ¿i prin prevenirea eroziunilor/depunerilor ¿i/sau dizlocarea patului albiei. În aproape toate parcurile naturale din Fran¡a, cantitatea ¿i calitatea apei este controlatå utilizând metode dintre cele mai diferite. Nivelurile apei sunt controlate ¿i men¡inute ridicate prin stavile sau prin pompare. În unele cazuri (în special în fostele albii ale râurilor), amplasamentul este dragat în vederea cre¿terii adâncimilor. Pentru cre¿terea debitelor de curgere, atât fostele bra¡e, cât ¿i fostele meandre ale râului au fost reconectate la cursul principal ¿i la afluen¡i. Mul¡i administratori de parcuri naturale au încercat, de asemenea, så îmbunåtå¡eascå calitatea apei prin devierea afluen¡ilor polua¡i sau prin stimularea proceselor de purificare a acestora.

Deseori, måsurile vizând reabilitarea ecologicå au fost necorespunzåtoare ¿i au fost urmate de probleme neprevåzute, cum ar fi dificultå¡ile privind auto- men¡inerea (dacå procesele sedimentare sunt mai active decât procesele erozionale) sau neajunsurile privind calitatea apei (în special dupå conectarea zonei umede la cursul de apå). Aceste probleme au apårut în principal datoritå insuficien¡ei cercetårilor prealabile. Mai mult, urmårind rezolvarea propriilor probleme, de obicei, managerii parcurilor naturale nu iau în considerare o scarå spa¡ialå corespunzåtoare. Se ac¡ioneazå mai mult asupra simptomelor decât asupra cauzelor reale. Din aceastå cauzå, durabilitatea refacerii (persisten¡a stårii reabilitate) este mult diminuatå.

140

141

•

8.5. METODOLOGIE DE REABILITARE

A ZONELOR UMEDE RIVULARE

8.5.1. CADRU GENERAL METODOLOGIC

Deseori este dificil a afla motivele pentru care o ac¡iune de reabilitare ecologicå are succes sau este ratatå. În cazul unora dintre proiectele de reabilitare ecologicå, succesul sau ratarea nu pot fi evaluate, datoritå lipsei monitorizårii modificårilor ecosistemului atât înainte, cât ¿i dupå implementarea proiectelor. Pentru a måri ¿ansele de succes ale proiectelor de reabilitare este nevoie de o metodologie coerentå. Astfel, orice proiect trebuie så urmeze cadrul propus în figura 8.3.

Aceastå structurare a ac¡iunii implicå o bunå fundamentare teoreticå a proiectului. Aceastå bazå de pornire este necesarå în vederea definirii unor scopuri, obiective ¿i indicatori de performan¡å. În plus, este nevoie de monitorizåri pre- ¿i postreabilitare, studii privind modificårile din amplasamentul supus lucrårilor de reabilitare ecologicå, comparate cu schimbårile survenite în alte ecosisteme similar constituite.

8.5.2. VALIDAREA ACºIUNILOR DE REABILITARE ECOLOGICÅ

Refacerea ¿i managementul ecosistemelor implicå echilibrul între laturile lor ecologice, economice ¿i sociale (McKenzie, 1993). Astfel, un aspect important al reabilitårii ecologice este acela dupå care orice proiect trebuie så ia în considerare atât validitatea sa ecologicå sau ¿tiin¡ificå, cât ¿i validitatea sa publicå ¿i/sau politicå.

Validitatea ecologicå. Legitimitatea ¿tiin¡ificå este evidentå dacå proiectul de reabilitare este ini¡iat ¿i condus efectiv (dupå o definire preciså a misiunii, scopului, obiectivelor ¿i a indicatorilor de performan¡å) de o echipå interdisciplinarå de oameni de ¿tiin¡å care urmåre¿te, în principal, integritatea ecologicå (Odum, 1994). Proiectul de reabilitare ecologicå trebuie så fie elaborat de oamenii de ¿tiin¡å, în cooperare cu speciali¿tii responsabili cu latura tehnicå a lucrårii (Björk, 1992).

Conceptele ecologice recente oferå un cadru teoretic care permite atât sporirea ¿anselor de succes ale amenajårii cât ¿i o conscientizare superioarå a erorilor ce pot surveni.

142

Fig. 8.3. Cadrul general metodologic al reabilitårii ecologice a zonelor umede.

Conceptul ecotonului (Naiman ¿.a., 1988; Naiman ¿i Décamps, 1990) sau conceptul controlului riparian (Conners ¿i Naiman, 1984) sunt complemente ale conceptului de râu ca sistem continuu (river continuum, Vannote ¿.a., 1980), care implicå influen¡a pådurilor ripariene asupra ecosistemelor acvatice. Pådurile constituie componente semnificative ale peisajului riveran. Ele måresc diversitatea habitatului, ac¡ioneazå ca filtru pentru aporturile de apå ¿i alte materii provenite din terenul înconjuråtor, stabilizeazå malurile ¿i pot måri gradul de umbrire a albiei minore, prevenind astfel proliferarea plantelor acvatice. Aceste påduri contribuie la rezisten¡a ¿i adaptarea la perturba¡ii a zonelor adiacente ¿i din aceastå cauzå, în cadrul lucrårilor de reabilitare a ecosistemelor acvatice, ele trebuie conservate sau refåcute (Loucks, 1990; O'Sullivan ¿i Wilson, 1992).

Conceptul de conectivitate poate fi aplicat conectivitå¡ii hidrologice a unui curs de apå cu zona de luncå adiacentå (incluzând zonele umede riverane), prin intermediul apelor de suprafa¡å ¿i subterane. Deoarece conectivitatea este importantå pentru procesul de recolonizare, dupå implementarea lucrårilor de reabilitare, aceasta poate fi måritå prin îmbunåtå¡irea proceselor succesionale reversibile de tipul dinamicii fluviale. Conectivitatea poate, de asemenea, så fie refåcutå prin interven¡ia directå asupra proceselor reversibile de tipul depunerilor aluvionare la capetele fostelor canale naturale de curgere.

Dupå cum a aråtat Gore (1985), atât pentru vegeta¡ie, cât ¿i pentru faunå, cele mai multe proiecte de reabilitare includ refacerea habitatului, care este apoi invadat de organisme colonizatoare (bineîn¡eles, dacå existå surse de specii în aval, amonte sau pe afluen¡i).

Conceptul curgerii pulsatorii propuse de Junk ¿.a. (1989) considerå cå varia¡iile de debit ale râului, pulsul curgerii, reprezintå factorul principal care influen¡eazå mediul biologic în albiile majore riverane. Frecven¡a inundårilor reprezintå un element important de prognozå a poten¡ialului de dezvoltare ulterioarå a vegeta¡iei. Procesele naturale, cum ar fi inundårile, tind så necesite intervale mari de timp, dar sunt mai pu¡in costisitoare ¿i pot da rezultate mai durabile decât mai rapidele metode artificiale.

Lucrårile de reabilitare trebuie så ia în considerare dinamica râului. Ele trebuie så prevadå domenii de varia¡ie spa¡iale ¿i temporale suficiente pentru ca procesele naturale (incluzând inundårile) så aparå ¿i så ac¡ioneze asupra factorilor perturbatori pentru a schimba elementele zonei umede ¿i pentru a modifica succesiunea ecologicå (Willard ¿i Hiller, 1990). Proiectele trebuie så urmåreascå refacerea perturba¡iilor hidrologice ¿i a alimentårii stratului freatic, în vederea måririi biodiversitå¡ii ¿i men¡inerii dupå reabilitare a unei ståri durabile, auto-func¡ionale. Mai mult, atât timp cât pe cele mai multe cursuri mari de apå calitatea apei este degradatå, este important ca zona umedå reabilitatå så nu fie direct alimentatå cu apå de râu, ci så fie favorizatå o alimentare din pânza freaticå care

143

con¡ine, în general, o apå de calitate mai bunå.

• Validitatea publicå. Publicul ar trebui så fie din ce în ce mai avizat cu privire la necesitatea reabilitårii ecosistemelor riparian-riverane. El are nevoie så fie mai bine informat în legåturå cu necesitatea, oportunitatea, obiectivele ¿i metodele de reabilitare a ecosistemelor acvatice. În consecin¡å, proiectele de reabilitare trebuie elaborate de oamenii de ¿tiin¡å, dar discutate cu reprezentan¡ii locali ai popula¡iei.

8.5.3. OBIECTIVE ªI INDICATORI DE PERFORMANºÅ

Proiectarea trebuie så înceapå cu specificarea scopului, obiectivelor ¿i indicatorilor de performan¡å. Scopul oricårui proiect de reabilitare ecologicå este de a reface echilibrul dinamic prin combaterea proceselor de terestrializare. Pentru a promova obiective corecte ¿i indicatori de performan¡å corespunzåtori, în vederea evaluårii eficien¡ei lucrårilor de reabilitare, este necesarå participarea unei echipe multidisciplinare de oameni de ¿tiin¡å (cu includerea de exemplu a unor ecologi¿ti ¿i a unor hidrologi), iar execu¡ia propriu-ziså a lucrårilor va trebui desfå¿uratå dupå finalizarea unui dialog între cercetåtori, proiectan¡i ¿i executan¡i.

Pentru a ob¡ine informa¡ii privind diferitele aspecte ale func¡ionårii ecosistemului, ca indicatori limnologici (Schiemer, 1994) sau descriptori ai func¡ionårii ¿i dinamicii sistemelor complexe (Bournaud, Amoros ¿.a., 1984 ¿i 1987), pot fi utilizate variabile de ordin fizic, chimic ¿i biologic. Aceste variabile, numite ¿i atribute vitale ale ecosistemului (Aronson ¿.a., 1993), ar trebui så descrie atât structura ecosistemului cât ¿i func¡iile acestuia. Dupå cele afirmate de Schiemer (1994), în vederea urmåririi caracteristicilor ecosiste-mului, nu poate fi recomandat un sistem unic de variabile. Aceasta datoritå complexitå¡ii ecosistemelor albiilor majore ¿i pentru cå importan¡a variabilelor de pe listå poate varia în func¡ie de motiva¡ia reabilitårii (Ward, 1992). În tabelul 8.4 sunt prezenta¡i o serie de indicatori de performan¡å care pot fi folosi¡i pentru a testa dacå modificårile ecosistemului, survenite dupå reabilitare, corespund motiva¡iilor, scopurilor ¿i obiectivelor proiectului.

Dupå cum se poate observa din tabelul 8.4, indicatorii de performan¡å n-ar trebui så se restrângå la un singur nivel de organizare biologicå. Kentula ¿.a. (1992) ¿i Ward (1992) recomandå monitorizarea cel pu¡in a câte o variabilå ce måsoarå fiecare dintre cei trei parametri care indicå prezen¡a zonei umede (hidrologia, hidrofitele ¿i solurile hidrice). Indicatorii de performan¡å trebuie måsura¡i în diferite compartimente sau elemente ale ecosistemului ¿i la variate scåri spa¡iale ¿i temporale deoarece, la scåri diferite, ei dau informa¡ii complementare.

144

Tabelul 8.4

Indicatori de performan¡å referitori la structura ¿i func¡ionarea ecosistemului

Caracteris-tici generale

Apå ¿i/sau sedimente

Vegeta¡ie

Faunå (nevertebrate

¿i pe¿ti)

Hidrologie Variabile fizico-chimice Abunden¡a speciilor anuale ¿i perene

Abunden¡å, densitate, diversitate

Topografie Alimentarea pânzei freatice

Raport hidrofite/ heliofite

Specii de bazå

Morfologie Apele de inunda¡ie ¿i reten¡ia sedimentelor

Acoperirea vegetalå totalå

Productivitatea de biomaså

Fluxul energetic

Disponibil de nutrien¡i ¿i ciclurile acestora

Fitomasa suprateranå ¿i subteranå

Transportul organismelor

Climatul local

Materia organicå. Condi¡ii geologice ¿i edafice. Rata sedimen-tårii. Diversitate biologicå în sol. Biomasa microbianå

Diversitate tip alfa ¿i beta. Spectru forme de via¡å. Specii de bazå. Productivitatea fito-masei. Transportul organismelor

8.5.4. MONITORING

Proiectele de reabilitare trebuie så con¡inå propuneri vizând un program de monitoring ¿i evaluare, de måsurare a indicatorilor de performan¡å precizându-se frecven¡a ¿i intensitatea de prelevare a probelor. Trebuie luatå în considerare scara informa¡iei furnizatå de fiecare indicator de performan¡å.

• Monitoring pre-reabilitare. Acolo unde este posibil, în cazul unei perturba¡ii recente sau dacå perturba¡ia a fost previzibilå (de exemplu, la proiectarea unei amenajåri hidroelectrice pe un curs de apå în cazul în care a fost comandat un studiu pentru evaluarea stårii ecosistemului înaintea executårii amenajårii), o evaluare preciså a stårii ini¡iale a ecosistemului permite definirea solu¡iilor de proiect ¿i realizarea stårii dorite dupå reabilitare.

Dacå perturbarea ecosistemului este mai veche, analiza stårii ini¡iale a ecosistemului ar putea fi abordatå utilizând hår¡i ¿i fotografii aeriene, înregistråri, analize de sol etc., anterioare acestei perturbåri. În acest caz, reproducerea dupå reabilitarea situa¡iei ini¡iale poate fi imposibilå. Aceasta din cauza schimbårilor survenite în timp în hidrologia, în calitatea apei ¿i în regimul aluvionar.

Pentru a se ob¡ine datele de bazå necesare întocmirii proiectului tehnic ¿i

145

execu¡iei lucrårilor de reabilitare, monitorizarea stårii alterate a ecosistemului trebuie desfå¿uratå pe parcursul a cel pu¡in un an (Björk, 1992). Datele de referin¡å, ob¡inute dintr-un ecosistem similar, ales prin considerarea atât a structurii, cât ¿i a func¡ionårii sale, ar trebui så fie utilizate pentru a efectua compara¡ii între ecosisteme la acela¿i moment de referin¡å ¿i pot reprezenta fie starea ini¡ialå a ecosistemului, fie starea sa în final, urmåritå prin reabilitare.

Succesul sau ratarea proiectului de reabilitare ecologicå se va måsura fie prin amplitudinea transformårii ecosistemului în raport cu starea alteratå, fie prin gradul de asemånare structuralå ¿i func¡ionalå, cu ecosistemul de referin¡å. În cazuri rare, când în zonå au mai fost executate lucråri de reabilitare pe ecosisteme similare, pot fi disponibile date comparative privind modificåri actuale ¿i viitoare ale ecosistemelor dupå reabilitare (Kentula ¿.a., 1992).

• Monitoring post-reabilitare. Evaluarea situa¡iei zonelor umede dupå realizarea lucrårilor de reabilitare este foarte importantå, dar este rareori îndeplinitå. Ea constituie un pas necesar pentru a permite oamenilor de ¿tiin¡å så determine când ¿i în ce måsurå sistemul a devenit independent func¡ional ¿i dacå ac¡iunea de reabilitare a fost sau nu eficientå.

Monitoringul nu este eficient dacå nu se iau måsurile necesare de corectare a proiectului atunci când, pe baza datelor ob¡inute, se constatå cå starea ecosistemului dupå reabilitare nu corespunde stårii dorite sau cå au apårut noi probleme, cauzate de evenimente neprevåzute.

Monitoringul trebuie så fie suficient de îndelungat pentru a proba o stare independent func¡ionalå realizatå în urma implementårii lucrårilor de reabilitare. Astfel, el trebuie så fie precis ¿i intensiv cel pu¡in primii 2-3 ani. Monitoringul poate fi continuat apoi la o frecven¡å diminuatå, cu reevaluåri la intervale de 5, 10 sau 15 ani.

8.6. EXEMPLU DE LUCRARE CU SCOP

DE REABILITARE ECOLOGICÅ. STUDIU DE CAZ

8.6.1. MOTIVAºIE, MOD DE ABORDARE

În majoritatea ¡årilor europene marile cursuri de apå au fost îndiguite pe zone întinse, eroziunea lateralå fiind împiedicatå iar dinamica fluvialå ne mai putând creea noi ecosisteme (Bravard ¿.a., 1986). Dupå îndiguiri, zonele umede (incluzând vechile bra¡e, canale sahale etc.) prezintå procese succesionale ce duc la terestrializare prin depunerile de materie organicå (Amoros ¿.a., 1987).

Reabilitarea zonelor umede riverane reprezintå o practicå relativ recentå ¿i încå experimentalå, dar baza teoreticå existentå referitoare la ecologia reabilitårii precum ¿i rezultatele unor studii anterioare, au permis ini¡ierea unui

146

experiment, pe un fost canal supus proceselor de eutrofizare ¿i de terestrializare. În continuare se reia pe scurt descrierea fåcutå de Henry, Amoros ¿i Giuliani

a experimentului efectuat pe un bra¡ al râului Rhône. Proiectul (propus de cåtre cercetåtori speciali¿tilor agen¡iei de gospodårire a

apelor ¿i discutat ulterior cu participan¡ii socio-economici interesa¡i) a fost planificat pe o bazå teoreticå incluzând concepte ecologice recente (descrise în capitolele de mai sus - n.a.). Acest pas a fost esen¡ial pentru definirea scopurilor, obiectivelor ¿i indicatorilor de performan¡å. Eficien¡a proiectului a fost evaluatå prin monitorizare efectuatå înainte ¿i dupå materializarea lucrårilor de reabilitare ¿i prin compararea schimbårilor observate în canalul ce a format obiectul reabilitårii cu schmbårile observate într-un ecosistem similar (un vechi canal utilizat ca sistem de referin¡å).

Dupå un an de monitorizare, urmårind ob¡inerea unei diagnoze cât mai precise cu privire la func¡ionarea canalului ce urma a fi reabilitat, împreunå cu inginerii constructori, au fost discutate diferite op¡iuni de reabilitare cu luarea în considerare a unor cerin¡e ecologice pentru perioada de execu¡ie.

8.6.2. ISTORIC ªI DESCRIERE A AMPLASAMENTULUI STUDIAT

Câmpia Brégnier-Cordon este situatå pe cursul superior al fluviului Rhône, la aproximativ 80 km aval de Geneva ¿i 90-100 km amonte de Lyon. Pânå la sfâr¿itul secolului al XVIII-lea, traseul ramificat al acestui sector, în condi¡iile unei pante mari (0,7-0,1%) ¿i a unei varia¡ii largi a regimului de curgere ( = 450 mmedQ 3/s, = 1800 m ani10Q 3/s, = 2250mani100Q 3/s) a fost caracterizat

prin procese active de eroziune, prin dezvoltarea unor întinse bancuri de pietri¿ ¿i a unor noi canale ramificate (Bravard ¿.a., 1986). Dupå construirea în anii 1880 a unei îndiguiri submersibile de-a lungul canalului principal, aportul de apå în canalele blocate, în perioadele de secetå, a avut loc numai prin infiltrare printre blocurile îndiguirii ¿i, în perioadele de viiturå, prin deversare dinspre cursul principal. Aceastå îndiguire a dus la prevenirea creerii a noi canale laterale ¿i a permis înnisiparea în timpul apelor mari a capetelor amonte ale canalelor blocate. În consecin¡å, douå canale, aflate în studiu, au fost izolate de râu prin câte un dop aluvionar la capetele lor amonte. Aceastå izolare a fost consolidatå prin dezvoltarea în zonele depozitelor aluvionare a vegeta¡iei terestre, reprezentatå printre altele de arbori ¿i de tufåri¿.

Între anii 1982 ¿i 1984, Compania Na¡ionalå a râului Rhône (CNR) a construit uzina hidroelectricå Brégnier- Cordon (H = 11,4 m, Q = 700 m3/s).

Acest tip de amenajare a necesitat construc¡ia unui canal care a distrus avalul zonei ce a fåcut obiectul ac¡iunii de reabilitare ecologicå (canalul Rossillon). Canalul deviazå curgerea apei spre centralå ¿i returneazå debitul în aval. În

147

sec¡iunea bypassatå a râului, debitul minim este de 80m3/s iarna ¿i 150m

3/s

vara. Acest debit poate fi mult mai mare în timpul viiturilor, când întregul debit

al râului la intrarea în amenajare depå¿e¿te 700 m3/s (debitul maxim uzinabil).

Ridicarea nivelului apei freatice, dupå umplerea cu apå a canalului, a depå¿it previziunile, ajungându-se la inundarea zonei de luncå situatå în amonte de centrala electricå. Ca urmare, în vederea colectårii apelor subterane din terasa înconjuråtoare a fost necesarå construirea unui canal de drenaj. Acest nou canal a condus la coborârea nivelului apei freatice, coborâre compensatå par¡ial prin construirea unui ståvilar (încheiatå în octombrie 1985) pe sec¡iunea bypassatå a râului. Ståvilarul are rolul de a controla nivelul apei freatice în amonte. Zona ce trebuia reabilitatå (canalul Rossillon) este situatå în amonte de ståvilar, în timp ce zona de referin¡å (canalul Mortier) este localizatå în aval de centralå ¿i nu a fost influen¡atå de aceste lucråri.

Reabilitarea canalului Rossillon s-a considerat a fi necesarå pentru a readuce succesiunea ecologicå înapoi spre stadiile de tip semilotic ¿i mezotrofic. Studiul preliminar a luat în considerare ca sistem de referin¡å canalul Mortier care prezenta o func¡ionalitate ¿i o dinamicå similarå cu sectorul ce urma a fi reabilitat ecologic.

Indicatorii de performan¡å au fost monitoriza¡i în diferite puncte de observare ¿i prelevare a probelor: în cele douå canale, la piezometrele localizate în vecinåtatea fiecårui canal, în râul Rhône (la capåtul amonte al canalului Rossillon) ¿i în canalul de fugå (în dreptul canalului Mortier). Scopul monitorizårii a fost evaluarea eficien¡ei lucrårilor de reabilitare.

8.6.3. SCOPUL ªI OBIECTIVELE PROIECTULUI DE REABILITARE ECOLOGICÅ

Ipotezele dupå care procesele de terestrializare ¿i de eutrofizare vor fi împiedicate, iar succesiunea ecologicå va fi direc¡ionatå spre atingerea stadiului mezotrofic, se bazeazå pe studii anterioare elaborate în perioada 1986-1994. Pentru a îmbunåtå¡i aportul de apå de infiltra¡ie în canalul Rossillon, a fost propuså dragarea sedimentelor organice fine ¿i realizarea unui fund permeabil de pietri¿. Dopul aluvionar din amonte a trebuit påstrat pentru a evita aportul permanent de apå de suprafa¡å, bogatå în nutrien¡i dizolva¡i ¿i în materii în suspensie.

Obiectivele proiectului de reabilitare au constat în dragarea stratului de sedimente fine, bogate în nutrien¡i organici ¿i îndepårtarea resturilor lemnoase mai grosiere, care opuneau rezisten¡å curgerii ¿i care favorizau depunerile sedimentare fine. Dezvelirea pietri¿ului de fund trebuie så aibå drept urmare facilitarea alimentårii cu apå din pânza freaticå mai såracå în nutrien¡i.

Pentru a men¡ine abunden¡a ¿i diversitatea speciilor la scara întregului canal,

148

s-a decis påstrarea neatinså a unor zone de mal de-a lungul canalului, zone ce pot permite, dupå încheierea lucrårilor de reabilitare, o recolonizare rapidå cu specii de plante ¿i faunå. Astfel, aplicând conceptele ecologice, a fost propuså o tehnicå ecologicå de reabilitare care nu perturbå nici malurile ¿i nici pådurea riparianå (v. fig. 8.4).

Ecotonul2 riparian formeazå în totalitatea sa o componentå a ecosistemului cursului de apå, deoarece constituie o comunitate variatå, dinamicå ¿i complexå, cu rol esen¡ial în desfå¿urarea schimburilor dintre ecosistemele terestre ¿i acvatice ¿i reduce aportul de nitra¡i ¿i fosfa¡i prin apele de infiltra¡ie.

Dupå reabilitare, umbra produså de pådurea riparianå va împiedica proliferarea algelor ¿i macrofitelor favorizatoare de sedimentåri. În acord cu conceptele proceselor reversibile (Amoros ¿.a., 1987), conectivitå¡ii (Amoros ¿i Roux 1988; Amoros, 1991) ¿i a frecven¡ei inundårii (Junk ¿.a., 1989), s-a considerat cå reabilitarea canalului Rossillon va duce la reîntinerirea ecosistemului ¿i la favorizarea comunitå¡ilor vegetale adaptate la apå såracå în nutrien¡i. Inunda¡iile ¿i alimentarea cu apå freaticå sunt considerate a împiedica atât procesele de terestrializare, prin prevenirea sedimentårilor, cât ¿i procesele de eutrofizare prin alimentarea cu apå mai rece în sezonul de cre¿tere ¿i prin limitarea biomasei vegetale la plantele adaptate apei sårace în nutrien¡i (Bornette ¿.a., 1994).

Monitorizarea dupå reabilitare s-a desfå¿urat pe parcursul a mai mult de doi ani dupå terminarea lucrårilor ¿i a urmat acelea¿i proceduri ca ¿i monitorizarea pre-reabilitare.

Fig. 8.4. Tehnica ecologicå de reabilitare.

2 Zonå de tranzi¡ie între douå ecosisteme (în cazul nostru, între ecosistemul acvatic ¿i cel terestru).

149

Compara¡ia schimbårilor survenite în timp, efectuatå între canalul Rossillon (amplasamentul reabilitårii) ¿i canalul Mortier (amplasamentul de referin¡å) a permis separarea modificårilor naturale de posibilele schimbåri regresive cauzate de lucrårile reabilitårii. Måsura în care ecosistemul reabilitat diferå de ecosistemul de referin¡å a indicat eficien¡a proiectului de reabilitare (Henry ¿i Amoros, 1995).

8.6.4. INDICATORI DE PERFORMANºÅ UTILIZAºI

PENTRU A EVALUA EFICIENºA ACºIUNII DE REABILITARE ECOLOGICÅ

Pentru a ob¡ine informa¡ii privind diferitele aspecte ale func¡ionårii ecosistemelor acvatice studiate, pentru måsurarea modificårilor ecosistemului ¿i testarea ipotezelor care au stat la baza elaborårii solu¡iilor, au fost utilizate mai multe tipuri de indicatori de performan¡å (fizici, chimici ¿i biologici).

Modificårile de grosime a stratului organic sedimentar reprezintå un indicator al eficien¡ei lucrårilor de dragare. Con¡inutul de carbon organic în sediment descrie evolu¡ia func¡ionårii ¿i dinamicii fostelor canale ale râului Rhône. Måsuråtorile au dus la eviden¡ierea a douå tipuri de dinamici u¿or diferite, diferen¡iate dupå dominan¡a fie a proceselor autogene, fie a celor alogene.

Între variabilele fizico-chimice måsurate în apå, temperatura, conductivitatea, pH-ul, oxigenul dizolvat, sulfa¡ii, nitra¡ii ¿i alcalinitatea dau informa¡ii asupra originii apei (subterane sau fluviale). Concentra¡iile în nitra¡i, nitri¡i, amoniu ¿i fosfa¡i dau informa¡ii asupra nivelului trofic ¿i asupra aportului antropic (fertilizatori ¿i ape uzate).

În studiu au fost alese trei tipuri de indicatori biologici de performan¡å: 1. macrofite (plante submerse sau emerse); 2. cinci grupuri de macronevertebrate (Mollusca, Crustacea, Amphipoda ¿i

Isopoda, Ephemeroptera, Coleoptera ¿i Trichoptera) ; 3. pe¿tii.

Macrofitele sunt descriptori relevan¡i ai condi¡iilor de habitat, corelate cu nivelul trofic ¿i condi¡iile de substrat. Plantele sunt dependente de varia¡iile adâncimii ¿i vitezei curgerii.

Cele cinci grupuri de macronevertebrate au fost alese conform unor studii efectuate anterior, care le-au demonstrat abilitatea de a indica procesele de eutrofizare ¿i terestrializare sau aportul de apå freaticå.

Pe¿tii (în particular puietul ¿i tineretul piscicol) sunt sensibili atât la condi¡iile biotice, cât ¿i la cele abiotice indicând schimbårile de mediu la scåri spa¡iale ¿i temporale mai mari.

150

Indicatorii de performan¡å utiliza¡i furnizeazå informa¡ii complementare la diferite scåri temporale:

- sedimentele ¿i vegeta¡ia descriu schimbårile la o scarå de unul pânå la câ¡iva ani;

- macronevertebratele ¿i pe¿tii sunt grupuri sensibile la procese mai rapide (scarå sezonierå);

- calitatea apei furnizeazå informa¡ii practic instantanee.

În legåturå cu condi¡iile generale de mediu ale ecosistemelor studiate, existå date hidrologice privind râul Rhône (debitul ¿i nivelul apei) încå din anii 1920, culese de Compania Na¡ionalå a Rhônului. Au fost instalate limnigrafe în ambele canale (cel reabilitat ¿i cel de referin¡å) ¿i înregistratoare ale nivelului freatic în piezometre situate în proximitatea fiecårui canal. Tot începând cu anii 1920, sunt disponibile ¿i datele privind clima localå (prin Centrul Meteorologic Interregional).

8.6.5. EXECUºIA LUCRÅRILOR DE REABILITARE

În cadrul proiectului de reabilitare au fost fåcute câteva recomandåri care ¡in seama de cerin¡ele ecologice, respectiv perturbarea minimå a pådurii ripariene, a malurilor ¿i a pragului aluvionar din amonte. S-a urmårit întâi restabilirea topografiei ¿i hidrologiei zonei. Aceasta pentru cå organismele colonizeazå rapid canalul reabilitat, sursele fiind malurile, aportul viiturilor sau migra¡ia exemplarelor mobile din canalul principal al râului prin capåtul aval al canalului reabilitat. Dacå existå surse de specii în amonte, în aval sau în afluen¡i, canalul trebuie så fie invadat rapid de organisme, mai întâi cele pionier ¿i apoi cele colonizatoare (Gore, 1985 ¿i Amoros, 1991).

Au fost stabilite trei op¡iuni de refacere a topografiei. Într-o ordine descrescåtoare a daunelor ecologice sunt:

1. Dragarea cu utilaje terestre (buldozere ¿i excavatoare mecanice), cu deplasare spre aval, pe o cale construitå ini¡ial în talveg ¿i îndepårtatå de buldozer în timpul dragajului. În acest caz, greutatea cåii ¿i a utilajelor fiind foarte mari, sedimentele vor fi compactate dupå reabilitare, scåzând astfel, în mare måsurå, aportul de apå subteranå în canal.

2. Canalul (450 m lungime) poate fi divizat în trei segmente aproximativ egale utilizând baraje temporare. Segmentele vor fi drenate prin pompare, permi¡ându-se accesul utilajelor terestre. Ecologic, aceastå op¡iune este preferabilå celei anterioare, cu rezerva cå perioada în care albia este secatå va afecta puternic comunitå¡ile acvatice (vegeta¡ie, nevertebrate ¿i pe¿ti).

3. Construirea temporarå a unui baraj din chesoane la capåtul aval al

151

canalului, pe contracanal, pentru a ridica temporar nivelul apei ¿i a permite accesul drågilor plutitoare aspiratoare. Aceastå solu¡ie este preferabilå, fiind mai pu¡in perturbatoare.

Cu toate acestea, ultima op¡iune nu a fost adoptatå, din cauza costurilor superioare ¿i a timpului de execu¡ie mai mare. Ulterior s-a constatat cå, chiar dacå sedimentele ar fi fost suficient de fluide pentru a fi aspirate, un volum mare de resturi lemnoase de vegeta¡ie înglobate în sediment (cioturi, trunchiuri, crengi, ce puteau fi antrenate ¿i, de asemenea, o mul¡ime de mici ramuri) ar fi blocat sau deteriorat frecvent ciclonul de fluidizare a sedimentelor fine. În consecin¡å, s-a stabilit cå a doua solu¡ie este mai fezabilå (mai simplå, mai ieftinå ¿i mai rapidå).

Pentru a perturba cât mai pu¡in comunitå¡ile acvatice ¿i pentru cå impactul perturba¡iilor în acest sezon este mai redus (a¿a cum au demonstrat Barat ¿i Amoros, 1995), s-a decis ca lucrårile så se desfå¿oare iarna. Pentru a permite activitatea buldozerelor în canal au fost îndepårtate resturile lemnoase grosiere ¿i tåiate crengile joase. În vederea construirii barajelor temporare (batardouri), pådurea riparianå a fost tåiatå în trei puncte (la o lå¡ime minimalå), precum ¿i pe ambele maluri, la capåtul aval, pentru construirea unui batardou care så permitå trecerea utilajelor de transport a sedimentelor.

Dupå aceastå opera¡ie, firma executantå a lucrårilor de dragare a construit un drum de ¿antier de-a lungul malului stâng al canalului, într-un teren agricol ¿i a construit batardourile ce au divizat canalul în trei segmente, inclusiv un vad la capåtul aval. Fiecare segment a fost dragat succesiv dupå coborârea nivelului apei (buldozerele pot lucra în pânå la 50 cm de apå), sedimentele fine ¿i resturile lemnoase råmase au fost împinse spre unul din capetele fiecårui segment, de unde au fost preluate de un excavator ¿i încårcate în utilajele de transport. Trunchiurile ¿i rådåcinile pe care pe¿tii le puteau folosi ca adåposturi au fost låsate în albie. Materialul extras din canal (2200 m3) a fost împrå¿tiat într-o

zonå de pådure recent defri¿atå. Buldozerele folosite au o greutate de 22 t, astfel cå fundul de pietri¿ al

canalului a fost solicitat la o presiune echivalentå cu 5 m coloanå de apå sarcinå care corespunde unei viituri majore. În consecin¡å, s-a considerat cå daunele ecologice produse prin compactarea sedimentelor au fost neglijabile. La sfâr¿itul lucrårilor, drumurile de ¿antier ¿i batardourile au fost desfiin¡ate, împrejurimile fostului canal au fost restaurate, iar terenul agricol a fost redat folosin¡ei ini¡iale.

8.6.6. REZULTATE OBºINUTE

Primele rezultate (Henry ¿.a., 1993, 1994) au relevat unele deficien¡e, dar ¿i succesul general al proiectului de reabilitare. Informa¡iile furnizate de fiecare

152

indicator de performan¡å sunt complementare prin scårile diferite spa¡iale ¿i temporale folosite.

•

•

•

•

•

Sedimentele. Schimbårile survenite în grosimea stratului de sedimente organice fine aratå una dintre deficien¡ele proiectului. O mare cantitate de sedimente a fost ridicatå în suspensie în timpul dragårii ¿i s-a redepus ulterior acoperind pietri¿ul de pe fund cu lentile relativ groase de sediment fin. Oricum, grosimea medie a stratului de sediment fin a scåzut dupå reabilitare de la 50-55 cm la 13-40 cm.

Dupå încheierea lucrårilor de reabilitare con¡inutul de carbon organic nu s-a modificat, råmânând redus ( < 1%) ¿i similar cu cel din alte ramifica¡ii

ale râului Rhône, conectate numai prin capetele lor aval la cursul principal. organicC

Calitatea apei. Ca rezultat al îndepårtårii unei pår¡i din sedimentele fine organice, dupå reabilitare, concentra¡iile de amoniu ¿i fosfa¡i au scåzut (fosfa¡ii cu aproximativ 30..40%, amoniul cu 50..60%), indicând o trecere clarå de la condi¡iile eutrofice la cele mezotrofice ¿i o scådere a toxicitå¡ii apei pentru plante. În acela¿i timp înså, nu a putut fi demonstratå (prin variabile fizico-chimice) o cre¿tere signifiantå a aportului de apå subteranå.

Vegeta¡ia. ¥n ceea ce prive¿te vegeta¡ia acvaticå, succesul lucrårilor de reabilitare a fost foarte clar. Încå din primul an de dupå reabilitare, trei specii eutrofice ini¡ial dominante au dispårut practic dupå reabilitare (Lemna minor, L. trisulca ¿i Ceratophyllum demersum), fiind înlocuite prin numeroase specii mezotrofice (Berula erecta, Callitriche platycarpa ¿i Groenlandia densa), unele dintre ele fiind observate în zonå ¿i anterior lucrårilor de reabilitare. Abunden¡a speciilor a crescut, apårând noi specii atât în primul, cât ¿i în al doilea an dupå reabilitare.

Macronevertebratele. Succesul lucrårilor de reabilitare asupra popula¡iilor de nevertebrate este mai pu¡in evident ¿i depinde de zona de prelevare a probelor. Atât în zonele amonte, cât ¿i în cele aval au fost observate schimbåri importante încå din prima varå de dupå reabilitare. Speciile caracterizând habitatele eutrofice nu au înregistrat modificåri, înså s-a înregistrat apari¡ia, uneori abundentå, a numeroase specii oligotrofe ¿i lotice, indicând aportul freatic. În zona intermediarå schimbårile au fost mai pu¡in clare.

Pe¿tii. Succesul lucrårilor de reabilitare asupra popula¡iilor piscicole este, de asemenea, foarte clar. Cu toate cå înainte de reabilitare în tot canalul era prezent numai Tinca tinca (linul), totu¿i, la capåtul aval al canalului au fost observa¡i unii indivizi din alte specii ¿i numero¿i Gobio gobio (porcu¿or), precum ¿i indivizi apar¡inând altor specii. Dupå reabilitare au putut fi capturate specii variate, similare celor din canalul de referin¡å (Gasterosteus aculeatus - ghidrinul ¿i Lepomis gibbosus - bibanul soare).

153

În ceea ce prive¿te restabilirea regimului hidrologic în acord cu conceptul frecven¡ei de inundare (Junk ¿.a., 1989), s-a considerat cå de¿i moderat, atât debitul permanent de alimentare cu apå subteranå (såracå în nutrien¡i), cât ¿i frecven¡a de inundare sunt suficient de mari pentru a sus¡ine efectele reabilitårii ¿i de a men¡ine o stare auto-func¡ionabilå prin stimularea mai curând a afuierilor decât a sedimentårii.

Pentru a preveni alimentarea directå cu apa bogatå în nutrien¡i a râului Rhône, pragul aluvionar acoperit cu vegeta¡ie de talie micå (tufåri¿, arboret) din capåtul amonte al canalului a fost påstrat. Pragul împreunå cu vegeta¡ia ac¡ioneazå în timpul viiturilor ca filtru de re¡inere a aluviunilor în suspensie.

Un post-monitoring intensiv de scurtå duratå (doi ani) a demonstrat succesul proiectului de reabilitare, dar observa¡iile ¿i måsuråtorile trebuie continuate pentru a vedea dacå starea post-reabilitare este auto-func¡ionabilå sau dacå procesele de eutrofizare ¿i terestrializare revin, caz în care trebuie luate måsurile corective necesare.

* * *

În loc de concluzii, reproducem considera¡iile lui Ward (1919) în legåturå cu reabilitarea ecosistemelor cursurilor de apå:

Ward (1919) despre "încetineala întoarcerii la condi¡ii normale" : Odatå ce via¡a unui curs de apå a fost nimicitå, procesul de refacere necesitå un timp foarte îndelungat, dacå, bineîn¡eles, cursul de apå va fi vreodatå restabilit. Desigur, nici un început nu poate fi fåcut pânå ce nu sunt îndepårtate cauzele distrugerii vie¡ii acvatice, iar dupå aceasta restaurarea condi¡iilor normale depinde de o serie de factori care nu sunt greu de enumerat în general dar nu pot fi calcula¡i într-o formå definitå. Repopularea unei zone va fi în mod natural îndeplinitå prin migrarea animalelor de diferite feluri din teritoriul limitrof în regiunea restauratå, ¿i, de asemenea, prin plantarea unor organisme ce pot fi introduse într-un efort de a restabili via¡a. În mod obi¿nuit, omul nu a încercat så facå mai mult decât de a planta pe¿ti, de regulå afla¡i în stagii timpurii de via¡å. Este, bineîn¡eles, mai mult decât inutil så se facå aceasta pânå când nu se asigurå într-un mod sau altul aprovizionarea cu hranå ¿i orice omisiune în considerarea acestui aspect înseamnå de cele mai multe ori cå pe¿tii introdu¿i vor flåmânzi pânå la moarte, iar ac¡iunea de repopulare va fi compromiså. Din fericire, unul dintre elementele cele mai importante ale faunei acvatice se reface foarte rapid. Må refer la larvele insectelor existente într-o mare varietate în masele de apå. Este, de asemenea, adevårat cå ouåle unor insecte vor fi depuse în apå chiar dacå aceasta nu este în måsurå så le furnizeze un mediu adecvat de dezvoltare; este un efort, a¿a cum întotdeauna a fost, de a utiliza toate posibilitå¡ile de existen¡å ¿i de a repopula o zonå datå înainte chiar ca aceasta så atingå de fapt condi¡ia în care existen¡a este posibilå .

154

ANEXE

ANEXA I - TIPURI DE CURSURI DE APÅ.

ANEXA II - ZONAREA PISCICOLÅ ¥N ROMÂNIA

ANEXA III - DENUMIRILE POPULARE

ALE PRINCIPALELOR SPECII PISCICOLE

¥N LIMBILE ROMÂNÅ, FRANCEZÅ ªI ENGLEZÅ

Anexa 1

TIPURI DE CURSURI DE APÅ

TIPUL I - Toren¡i glaciari

Florå ¿i faunå Parametri

fizico - chimici Plancton Vegeta¡ieacvaticå

Nevertebrate Pe¿ti

originea apei topitå din ghe¡ari - - panta hidraulicå medie > 200% viteza curentului > 0,5m/s temperatura medie lunarå maximå

8OC

lå¡ime curent 0..3m substrat dominant rocå, pietri¿ statutul nutrientilor oligotrof tip energetic autotrof activitate fa¡å de substrat eroziune con¡inut de oxigen aprox. 100%

Haemaesiphon sp., Diatoma hiemale mesedon, Achantes sp., Fontinalis sp. etc.

¥n special larve de insecte: Diamesa steinbocki, Diamesa latitarsis, Eukieferiella sp., Prosimilium sp., Nemoura sp., Drusus sp., Rhyacophila sp.; Pot fi întâlnite ¿i alte Trichoptere, Simuliide, Plecoptere, Blepharoceridae, Blepharoceridae; Numårul mediu de specii: 10-15

Anexa 1 (continuare)

TIPUL II - Toren¡i de altitudine ridicatå

Florå ¿i faunå Parametri

fizico - chimici Plancton Vegeta¡ie acvaticå

Nevertebrate Pe¿ti

originea apei topirea zåpezii sau izvoare

- -

panta hidraulicå medie > 200% viteza curentului > 0,5m/s temperatura medie lunarå maximå

8oC

lå¡ime curent 0..3m substrat dominant rocå, pietri¿ statutul nutrientilor oligotrof tip energetic autotrof activitate fa¡å de substrat eroziune con¡inut de oxigen aproximativ

100%

Cyanophyceae, Chlorophyceae Diatomae, Desmidiaceae, mu¿chi

Plecoptera: Protonemura sp., Amphinemura standfussi, Perlidae, Leuctra sp., Ephemeroptera: Ecdyonurus sp., Rhithrogena sp., Baetis sp., Diptera: Simuliidae, Chironomidae, Dicranota sp., Atherix sp., Tipulidae, Tabanidae Tricladida: Crenobia alpina Tubificidae Numår mediu de specii: 10-25

Anexa 1 (continuare)

TIPUL III - Râuri provenite din lacuri de mare altitudine

Florå ¿i faunå Parametri

fizico - chimici Plancton Vegeta¡ie acvaticå

Nevertebrate Pe¿ti

originea apei lacuri de mare altitudine

Fitoplancton : Chlorophiceae:

Cyanophyceae, Chlorophyceae,

Tricoptera: Hydropsyche pellucidula, Rhyacophyla div. Sp., Philopotamus

-

panta hidraulicå medie > 200% viteza curentului > 0,5m/s temperatura medie lunarå maximå

15oC

lå¡ime curent 0..10m substrat dominant rocå, pietri¿ statutul nutrientilor oligotrof tip energetic alotrof activitate fa¡å de substrat eroziune con¡inut de oxigen aprox. 100%

Scenedesmus sp., Pediastrum sp., Cosmarium Chrisophyceae: Mallomonas sp., Chromulina sp. Bacillariophyceae Zooplancton : Cladocera, Copepoda, Ostracoda

mu¿chi Montanus, Potamophilax sp., Diptera: Simuliidae, Diamesini, Orthocladiine, Blepharoceridae Ephemeroptera: Baetis sp., Echdyo- nurus sp., Rhitrogena sp., Tricladida: Crenobia alpina Oligochaeta: Tubificidae, Lumbricu-lidae. Numår mediu de specii: 20-30

Anexa 1 (continuare)

TIPUL IV - Râuri de podi¿ ¿i deal

Florå ¿i faunå Parametri fizico-chimici Plancton Vegeta¡ie acvaticå Nevertebrate Pe¿ti

originea apei izvoare - Alge : Diatoma hiemale Tricophtera: Hydropsyche sp., panta hidraulicå medie

> 100o/oo mesodon,Ceratoneis arcus, Rhyacophyla div. sp., Achnantes sp., Lemanea Ephemerella ignita

viteza curentului > 0,5 m/s fluviatilis, Hildenbrandia tempetarura medie lunarå maximå

20oC rivularis, Ulothrix zonata, Cladophora glomerata

duritatea apei < 2od Mu¿chi : Fontinalis

lå¡ime curent 0,5..5m antipyretica, Chilosciphus substrat dominant bolovåni¿,

pietri¿ Rivularis

Macrovegeta¡ie : statutul nutrien¡ilor oligotrof Callitriche sp., tip energetic alotrof variat

input alohtonic Myriophyllum sp.,

Potamogeton sp. activitatea fa¡å de substrat

eroziune

con¡inut de oxigen aprox.100%

Diptera: Simuliidae, Lipone- Ura sp., Artherix sp., Dicranota sp., Prodiamesa olivacea Ephemeroptera: Baetis sp., Ecdyonurus sp., Rhitrogena Plecoptera: Nemoura sp., Protonemura sp., Brachyptera risi, Perlidae Gammaridae: Gammarus sp. Numår mediu de specii: 50-100

Cottus gobio, Salmo truta fario, Phoxinus phoxinus, Noemacheilus barbatulus, Leuciscus leuciscus, Lota lota, Gobio gobio, Leuciscus cephalus, Chrondrostoma nasus, Thymallus thymallus

Anexa 1 (continuare)

TIPUL V - Râuri de munte ¿i deal

Parametri Florå ¿i faunå fizico - chimici Plancton Veg. Acvaticå Nevertebrate Pe¿ti

originea apei izvoare - panta hidraulicå medie

> 0,2-20%

viteza curentului > 0,5 m/s temperatura medie lunarå maximå

20oC

duritatea apei > 2od

lå¡ime curent 0,5..5m substrat dominant bolovåni¿, pietri¿ statutul nutrientilor mezo-eutrof tip energetic alotrof var. input

alohtonic

activitate fa¡å de substrat

eroziune

con¡inut de oxigen 100%

Alge:Diatoma vulgare,Cocconeis pediculus, Cladophora glomerata, Vaucheria sessilis, Synedra ulna Mu¿chi: Rhyncostegium rusciforme.

Trichoptera: Hydropsyche sp., Rhyacophyla div. sp., Diptera: Simuliidae, Liponeura sp., Artherix sp., Dicranota sp., Prodiamesa olivacea Ephemeroptera: Baetis sp., Ecdyonurus sp., Rhitrogena sp., Ephemerella ignita Plecoptera: Nemoura sp., Protonemura sp., Brachyptera risi, Perlidae Gammaridae: Gammarus sp. Numår mediu de specii 50 - 100

Cottus gobio, Salmo truta fario, Phoxinus phoxinus, Noemacheilus barbatulus, Leuciscus leuciscus, Lota lota, Gobio gobio, Leuciscus cephalus, Chrondrostoma nasus, Thymallus thymallus

Anexa 1 (continuare)

TIPUL VI - Râuri de podi¿

Parametri Florå ¿i faunå fizico - chimici Plancton Vegeta¡ie acvaticå Nevertebrate Pe¿ti

originea apei izvoare mici panta hidraulicå medie

< 0,2%

viteza curentului

< 0,5 m/s

temperatura medie lunarå maximå

> 20oC

duritatea apei < 2od lå¡ime albie minorå

5..50m

substrat dominant

bolovåni¿, pie-tri¿, nisip, mâl

statutul nutrien¡ilor

eutrof

tip energetic alotrof var. input alohtonic

activitate fa¡å de substrat

depunere sediment

Cyprinidae : Barbus barbus, Chondrostoma nasus, Rhodeus sericeus amarus, Leuciscus leuciscus, Rutilus rutilus, Scardinius erythtophtalmus, Tinca tinca, Abramis brama Alte specii : Salmo truta, Lota lota, Perca fluviatilis, Esox lucius, Blicca bjoerkna, Petromyzon marinus, Lampetra fluviatilis, Salmo salar, Alosa alosa, Osmerus eperlanus

con¡inut de 2O 50-150% sat.

Fitoplancton : Asterionella Stephanodiscus Fragillaria, Botryococcus sp., Anabaena sp., Dinobryon sp., Ceratium hirundinella Zooplancton : Notholca longispina, Asplanchna, Leptodora kindtii, Diaphanosoma sp., Daphnia sp., Bosmina sp., Diaptomus sp., Cyclops sp.

Alge: Diatoma hiemale mesodon, Ceratoneis arcus, Achnantes sp., Lemanea flu-viatilis, Hilden-brandia rivularis, Ulothrix zonata, Cladophora glo-merata. Muschi: Fontinalis antipyretica, Chilo-sciphus rivularis Plante înalte: Callitriche, My-riophyllum, Pot-amogeton, Spha-rganium, Butomus umbelatus

Trichoptera: Hydropsyche, Rhyacophyla div., Leptocerus. Diptera: Simulidae, Chironomidae. Ephemeroptera: Baetis, Caenis, Rhitrogena, Pothamanthus luteus, Epheron virgo, Heptagenia sulphurea, Ephemerella ignita. Plecoptera: Taeniopteryx nebulosa, Brachyptera risi, Isoperla grammatica. Heteroptera: Aphaelocheirus aestivalis, Corixidae, Notonectidae. Coleoptera: Elminthidae, Dytiscidae, Odonata, Oligochaeta, Tricladida, Hirudinea. Mollusca: Gastropoda div. Lamellibranchia div. Crustacea: Gammarus , Asellus aquaticus, Asellus meridianus, Astacus. Numår mediu de specii >100

Anexa 1 (continuare)

TIPUL VII - Râuri nepermanente (toren¡i) de câmpie

Parametri Florå ¿i faunå fizico - chimici Plancton Vegeta¡ie

acvaticå Nevertebrate Pe¿ti

originea apei scurgeri de suprafa¡å

-

panta hidraulicå medie

< 0,2%

viteza curent < 0,5 m/s temperatura medie lunarå maximå

> 20oC

lå¡ime curent 0,5..20m substrat dominant

nisip, mâl

statutul nutrientilor

oligotrof-eutrof

tip energetic var. alotrof input alohton

activitate f. de substrat

depunere sediment

con¡inut de oxigen

50..150% sat.

Plante înalte : Callitriche hamulata., Myriophyllum alternifolo-rum., Sium erectum submersum, Veronica anagalis aquatica

Trichoptera: Hydropsyche sp., Halesus sp., Anabolia nervosa, Plectrocnemia sp. Diptera: Simuliidae, Chironomidae, Orthocladiine, Tipulidae, Tabanidae Ephemeroptera: Baetis sp., Centroptilum luteolum, Procloeon pseudorufulum, Cloeon sp., Brachycercus harrisella. Heteroptera: Corixidae : velia caprai, gerris najas. Coleoptera: Elminthidae, Dytiscidae, Dryopidae. Odonata: Calopterix splendens, Coena-grionidae. Oligochaeta: Tubificidae, Lumbriculidae Hirudinea: div. sp. Mollusca:Ancylus fluviatilis, Acroloxus lacustris., Lymnea sp., Planorbis sp., Pisidium sp., Sphaerium sp. Crustacea: Gammarus sp., Asellus sp. Hydracarina: Lebertia sp., Sperchon sp. Numår mediu de specii >100

Leuciscus idus, Salmo truta fario , Perca fluviatilis, Gobio gobio, Esox lucius, Lampetra planeri, Cottus gobio, Noemacheilus barbatulus, Umbra pygmaea, Cobitis taenia, Gasterosteus auleatus, Pungitius pungitius

Anexa 1 (continuare)

TIPUL VIII - Râuri de câmpie alimentate de izvoare

PARAMETRII Florå ¿i faunå FIZICO-CHIMICI Plancton Vegeta¡ie

acvaticå Nevertebrate Pe¿ti

originea apei izvoare - panta hidra-ulicå medie

< 0,2%

viteza curentului

< 0,5 m/s

temperatura medie lunarå maximå

< 20oC

duritatea apei lå¡ime curent 0,5..20m substrat dominant

pietri¿, nisip, mâl

statutul nutrien¡ilor

eutrof

tip energetic alotrof var. input alohton

activitate fa¡å de substrat

depunere sediment

con¡inut de oxigen

~ 100%

Plante înalte : Ranun -culus fluitants, R.circina- tus, R. trichophyllus, Sium erectum submer -sum, Zanni-chellia palustris, Potamo- geton

Trichoptera: Polycentropidae: Hydropsyche; Rhyacophila, Agapetus fuscipes, Limnephilidae Hydracarina: Sperchon, Lebertia, Limnesia, Hygrobates Diptera: Simuliidae: Dicranota, Atherix, Chironomidae, Orthocladiine,Tanypodinae Ephemeroptera: Baetis, Centroptilum, Heptagenia sulfurea, Cloeon, Caenis, Ephemerella ignita Heteroptera: Corixidae: velia caprai, gerris najas Coleoptera: Elminthidae, Dytiscidae, Gyrinidae, Haliplidae Odonata: Calopterix splendens, C. virgo, Ischnura elegans, Coenagrionidae Plecoptera: Nemoura, Leuctra, Perlidae Oligochaeta: Tubificidae, Lumbriculidae Hirudinea: Piscicola geometra, Erpobdela, Helobdella stagnalis, Glossiphonia Molusca: Ancylus fluviatilis, Acroloxus lacustris., Lymnea, Planorbis, Pisidium, Sphaerium, Physa fontinalis, Anodonta, Dreissena Crustacea : Gammarus, Asellus Tricladida: Polycelis, Dugesia, Dendrocoelum lacteum Numår mediu de specii >100

Salmo truta fario, Perca fluviatilis, Gobio gobio, Esox lucius, Lampetra planeri, Cottus gobio, Noema-cheilus bar-batulus, Co-bitis taenia, Gasterosteus aculeatus, Pungitius pungitius, Anguilla anguilla

Anexa 1 (continuare)

TIPUL IX - Râuri de câmpie

Trichoptera : Leptoceridae : Anabolia nervosa, Molanna angustata, Polycentropide Diptera : Simuliidae,Chironomidae, Chaoboridae Ephemeroptera : Cloeon , Caenis Heteroptera : Corixidae , Gerridae Coleoptera : Elminthidae, Dytiscidae, Gyrinidae Hirudinea : Erpobdella , Helobdella stagnalis, Piscicola geometra, Glossiphonia Mollusca :Acroloxus lacustris., Lymnea , Planorbis , Pisidium , Sphaerium , Physa fontinalis, Anodonta , Dreissena Viviparus , Valvata , Bithynia Crustacea : Gammarus , Asellus sp, Astacus .

Parametri Florå ¿i faunå fizico-chimici Plan

cton Vegeta¡ie

acvaticå Nevertebrate Pe¿ti

originea apei mici izvoare

panta hidraulicå medie

< 0,2%

viteza curentului < 0,5 m/s temperatura medie lunarå maximå

> 20oC

lå¡ime curent 0,5..20m substrat dominant nisip, mâl statutul nutrien¡ilor eutrof tip energetic autotrof activitate fa¡å de substrat

depunere sediment

con¡inut de oxigen sat. 50-100%

Diverse specii de fito- plancton ¿i zoo-plancton

Plante înalte : Glyceria maxima, Phragmites australis, Nymphea alba, Caltha palustris, Elodea canadensis Alge : Cladophora

Perca fluviatilis, Gobio gobio, Esox lucius, Lampetra planeri,Cottus gobio, Noemache- llus barbatulus, Umbra pygmaea, Cobitis taenia, Gasterosteus auleatus, Pungitius pungitius

Anexa 2

ZONAREA PISCICOLÅ ÎN ROMÂNIA

Specia Zonele piscicole

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Acipenser ruthenus

- - - - X X ++ + E - -

Acipenser nudiventris

- - - - - - - + + E - -

Acipenser stellatus

- - - - - - - + + + - -

Acipenser guldenstaedti colchicus

-

-

-

-

-

-

-

+

+

+

-

-

Acipenser sturio

- - - - - - - - - + - -

Huso huso - - - - - - - + + + - - Alosa pontica - - - - - - E + + ++ - - Alosa caspia nordmanni

- - - - - - - E + + - -

Clupeonella cultriventis

- - - - - - - - + + - -

Salmo trutta labrax

- - - - - - - - + + - -

Salmo trutta fario

++ + + E - - - - - - - -

Salmo gaird-neri irideus

X X - - - - - - - - - -

Salvenilus fontinalis

X - - - - - - - - - - -

Hucho hucho - X - - - - - - - - - - Thymallus thymallus

E ++ - E - - - - - - - -

Umbra krameri - - - - - - X - + + - X

Esox lucius - E E E + + + + + + X + Rutilus rutilus carpathoro sicus

-

-

-

X

X

+

+

+

+

+

X +

Leuciscus souffia agassizi

E X X - - - - - - - - -

Leuciscus leuciscus

- X X X X X - - - - - -

166

Anexa 2 (continuare)

Specia Zonele piscicole

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Leuciscus cephalus

E + + + + + + + + - ++ +

Leuciscus borysthenicus

- - - - - - - - - + - -

Leuciscus idus idus

- - - - E X + + + + X X

Phoxinus phoxinus

++ + ++ + + E - - - - - -

Tinca tinca - - - - - - + + + + - + Scardinius sp. - - - - - - E + + + + E Aspius aspius aspius

- - - - + + + + + + E X

Leucaspius delineatus

- - - - - X + + + + X +

Chalcalburnus chalcoides mento

-

-

-

-

-

-

E

+

+

+

-

-

Alburnus alburnus

- - - E + + + + + + + +

Alburnoides bipunctatus

E + + + + + X - - - - -

Blicca bjoerkna - - - - E X + + + + E + Abramis brama - - - - E X + + + + - X Abramis sapa - - - - - - X + + + - - Abramis ballerus

- - - - - - X + + + - -

Vimba vimba - - - X X X X + + + - - Pelecus cultratus

- - - - - E X + + + - -

Chondrostoma nasus

- E - ++ ++ + + + + + X -

Rhodeus sericeus

- E + + + + ++ + + + ++ ++

Gobio gobio E E + + + + X - - - ++ X Gobio uranoscopus

E + + ++ + E - - - - - -

Gobio albipinatus

- - - - E X ++ ++ ++ ++ - X

Barbus barbus E + - + + ++ + + + + - -

167

Anexa 2 (continuare)

Specia Zonele piscicole

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Barbus meridionalis

+ ++ ++ + E E - - - - - -

Cyprinus carpio - - - - - E ++ ++ ++ ++ X + Carasius carasius

- - - - - E E + + + E X

Gobio kessleri - - - E X XX X - - - - - Carasius auratus

- - - - - E X + + + E X

Noemacheilus barbatulus

+ + + + + E - - - - - -

Misgurnus fossilis

- - - - - E + + + + E X

Cobitis taenia - E X E + ++ + + + + ++ ++ Cobitis elongata

- X - XX XX - - - - - - -

Cobitis romanica

E XX X XX XX X - - - - XX -

Cobitis aurata - X X XX X X X - - - X E Silurus glanis - E - + + + + + + + X X Ictalurus nebulosus

- - - - X X X - - - X X

Anguilla anguilla

- - - - E E E E E E - -

Gasterosteus auleatus

- - - - - - - - - + - -

Pungitius platygaster

- - - - - - - - + + - X

Syngnathus nigrolineatus

- - - - - - - - + + - -

Lepomis gibbosus

- - - - E + + + + + X +

Perca fluviatilis - - - - E + + + + + + ++ Acerina cernua - - - - - E + + + + E X Acerina schraetser

- - - - - X X + + + X X

Stizostedion lucioperca

- - - - - E + + + + - X

Stizostedium volgense

- - - - - - - + + + - -

168

Anexa 2 (continuare)

Specia Zonele piscicole

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Romanichthys valsanicola

- X X - - - - - - - - -

Aspro zingel - - - X X X X + + + - - Aspro streber - - - X X X X + + + - - Pomatoschistus caucasicus

- - - - - - - - + + - -

Gobius fluviatilis

- - - - X ? ? + + - - X

Gobius gym-notrachelus

- - - - - - ? - + + X X

Gobius kessleri - - - - - - - + + + - - Proterorhinus marmoratus

- - - - - ? ? + + + X X

Bentophiloides brauneri

- - - - - - - - - + - -

Bentophilus stellatus

- - - - - - - - + + - -

Cottus gobio gobio

+ + + + - - - - - - - -

Cottus peocilopus

X X X - - - - - - - - -

169

Anexa 3

DENUMIRILE POPULARE ALE PRINCIPALELOR SPECII PISCICOLE

¥N LIMBILE ROMÂNÅ, FRANCEZÅ ªI ENGLEZÅ

Specia Denumire în limba românå

Denumire în limba francezå

Denumire în limba englezå

Acipenser ruthenus cega sterlet sterlet Acipenser nudiventris viza Acipenser stellatus påstruga esturgeon JtoilJ stor sturgeon Acipenser gulden-staedti colchicus

nisetrul esturgeon de la Mer Noire

Black Sea sturgeon

Acipenser sturio ¿ipul esturgeon commun

sturgeon

Huso huso morunul huiron hurron Alosa pontica scrumbia de

Dunåre hering de Danube Danube herring

Alosa caspia nordmanni rizeafca - - Clupeonella cultriventis gingirica - - Salmo trutta labrax påstråvul de mare truitte de mer sea trout Salmo trutta fario påstråvul de

munte truitte commune brown trout

Salmo gairdneri irideus påstråvul curcubeu

truitte arc-en-ciel rainbow trout

Salvenilus fontinalis påstråvul fântânel omble de fontaine brook trout Hucho hucho lostri¡a saumon du

danube Danube trout

Thymallus thymallus lipanul ombre commune grayling Umbra krameri ¡igånu¿ul - hundfish Esox lucius ¿tiuca brochet pike Rutilus rutilus carpathorossicus

babu¿ca gardon blanc roach

Leuciscus souffia agassizi

cleanul dungat - -

Leuciscus leuciscus cleanul mic vendoise dace Leuciscus cephalus cleanul chevaine chub Leuciscus borysthenicus cernu¿cå - - Leuciscus idus idus våduvi¡a ide, orfe orfe Phoxinus phoxinus boi¿teanul vairon minnow Tinca tinca linul tanche tench

Scardinius sp. ro¿ioara gardon rouge red eye Aspius aspius aspius avatul - - Leucaspius delineatus fufa, pleava - -

170

Anexa 3 (continuare)

Specia Denumire în limba românå

Denumire în limba francezå

Denumire în limba englezå

Alburnus alburnus oble¡ul ablette bleak Chalcalburnus chalcoides mento

oble¡ul mare grand ablette big bleak

Alburnoides bipunctatus lati¡a, beldi¡a spirlin - Blicca bjoerkna batca bremme

bordelliere white bream

Abramis brama plåtica brème bream Abramis sapa cosacul cu botul

turtit, bo¡ogul - -

Abramis ballerus cosacul - - Vimba vimba moruna¿ul - vimba bream Pelecus cultratus sabi¡a rasoir - Chondrostoma nasus scobarul nase hotu nase Rhodeus sericeus blehni¡a, boar¡a bouvière bitterling Gobio gobio porcu¿orul goujon gudgeon Gobio uranoscopus chetrarul - - Gobio albipinatus porcu¿orul de ¿es - - Gobio kessleri porcu¿orul de

nisip goujon de sable sand gudgeon

Barbus barbus mreana barbeau barbel Barbus meridionalis mreana vânåtå - - Cyprinus carpio crapul carpe carp Carassius carassius caracuda carassin crucian carp Carassius auratus carasul argintiu - - Noemacheilus barbatulus

molan, grindel loche franche loach

Misgurnus fossilis ¡iparul loche d'étang -

Cobitis taenia zvârluga loche de rivière spined loach Cobitis elongata fâ¡a - - Cobitis romanica nisiparni¡å - - Cobitis aurata cârå - - Silurus glanis somnul silure catfish Ictalurus melas somnul pitic silure chat american catfish Anguilla anguilla anghila anguille eal Gasterosteus auleatus ghidrinul epinoche stickleback Pungitius platygaster pålåmida de baltå epinochette stickleback Syngnathus nigrolineatus

sula, andreaua de mare

- -

Lepomis gibbosus bibanul soare perche-soleil american sunfish

171

Anexa 3 (continuare)

Specia Denumire în limba românå

Denumire în limba francezå

Denumire în limba englezå

Perca fluviatilis biban perche perch Acerina cernua ghibor¡ul gremille poppe Acerina schraester råspårul - - Stizostedion lucioperca ¿alåul sandre pikeperch Stizostedium volgense ¿alåul vårgat - - Aspro streber fusarul - - Romanichthys valsanicola

aspretele - -

Aspro zingel pietrarul - - Pomatoschistus caucasicus

guvidul de nisip - -

Gobius fluviatilis glåvocul - - Gobius kessleri guvidia de baltå - - Gobius gymnotrachelus moaca de nåmol - - Proterorhinus marmoratus

guvidia micå - -

Bentophilus stellatus umflåtura - - Cottus gobio gobio zglåvocul chabot de rivière millers thumb Cottus poecilopus zglåvocul pestri¡ - -

172

DICºIONAR DE TERMENI

Alohton Provenit din afara sistemului; termen opus ca sens cuvântului autohton.

Antropic ºinând de existen¡a ¿i ac¡iunea factorului uman.

Autotrof

Organism care în cadrul unui ecosistem transformå energia luminoaså în energie chimicå. Plantele clorofiliene, de exemplu, capabile de fotosintezå, se hrånesc cu elemente minerale ¿i sintetizeazå substan¡e biochimice. Ansamblul autotrofelor formeazå producåtorii ecosistemului.

Avifaunå Påsåri indigene apar¡inând de o regiune sau de un habitat. Bentos Stratul de fund al albiei unui curs de apå.

Biocenozå

O comunitate autofunc¡ionalå (autosuficientå) de organisme apårute pe cåi naturale ¿i care interac¡ioneazå ¿i ocupå un biotop specific

Biotop

O por¡iune de habitat caracterizatå printr-o uniformitate a climatului ¿i a distribu¡iei componentelor biotice ¿i abiotice. Locul ocupat de o biocenozå.

Bivalve Orice moluscå (stridia, midia etc.) din clasa Bivalvia (numite ¿i Lamellibranchia sau Pelecypoda)

Climax

Asocia¡ie stabilå de specii care caracterizeazå cantitativ ¿i calitativ ultima fazå de dezvoltare a unei biocenoze într-o succesiune ecologicå.

Ecosistem Sistem complex alcåtuit din biocenozå ¿i biotop.

Ecoton

Zonå de contact între ecosisteme diferite sau între stadiile diferite ale unei succesiuni ecologice (zona malurilor cursului de apå este un ecoton riparian – zonå de tranzi¡ie între ecosistemul acvatic ¿i cel terestru). Ecotonul con¡ine specii apar¡inând ambelor biocenoze ¿i specii care-i sunt proprii.

Edafic Referitor la sol

Eutrof

Caracterizat printr-o abundentå acumulare de nutrien¡i suportând o cre¿tere denså a algelor ¿i a altor organisme, a cåror descompunere este înso¡itå de scåderea concentra¡iei oxigenului dizolvat.

Epifite

Plante ce cresc deasupra solului, suportate (fårå a parazita) de altå plantå sau obiect ¿i care-¿i ob¡ine nutrien¡ii ¿i apa din ploi, aer, praf etc. Plante aeriene.

Vezi pagina urmåtoare

173

DICºIONAR DE TERMENI

(continuare)

Habitat Locul unde tråie¿te o specie ¿i mediul såu imediat biotic ¿i abiotic. Într-o biocenozå existå atâtea habitate câte specii sunt.

Halieutic Referitor la ocupa¡ia pescuitului. Hidrofite/

heliofite

Plante care cresc în apå sau într-un sol extrem de umed, plante acvatice / plante dependente de lumina soarelui.

Lotic Caracterizând apa curgåtoare. Lentic Caracterizând apa ståtåtoare sau quasi-ståtåtoare.

Limon

Frac¡iune granulometricå de sol situatå între nisip ¿i argilå, având capacitatea specificå maximå de apå disponibilå pentru plante. Argila are capacitatea maximå de reten¡ie a apei, dar, datoritå for¡elor de capilaritate, aceasta nu este decât par¡ial disponibilå pentru plante.

Macrofite Plante suficient de mari pentru a fi observate cu ochiul liber.

Mezotrof Stare intermediarå între oligotrof ¿i eutrof (con¡inut moderat de nutrien¡i ¿i nivel mediu al oxigenului dizolvat).

Ni¿e

ecologicå Rolul ¿i locul unui organism în func¡ionarea unui ecosistem.

Oligotrof Având un con¡inut redus de nutrien¡i (azot, fosfor, potasiu) ¿i un nivel ridicat al oxigenului dizolvat.

Pelagic

Masa apei libere împreunå cu organismele sale caracteristice. Este mediul de via¡å al planctonului. În func¡ie de adâncime ¿i de gradul de luminozitate a apei, organismele pelagice din lacuri se distribuie pe verticalå, de sus în jos, în trei straturi: epilimnion, mezolimnion (metalimnion) ¿i hipolimnion.

Plancton

Totalitatea organismelor mårunte din masa apei, purtate pasiv sau cu capacitate proprie de deplasare, dar care sunt dependente de curen¡i. Dupå dimensiuni se clasificå în nano, micro ¿i mezo-plancton. Dupå natura sa, planctonul poate fi fito, zoo sau bacterio-plancton.

Popula¡ii Grupuri de indivizi apar¡inând aceleia¿i specii ¿i ocupând acela¿i biotop.

Reofil Specie faunisticå ocupând biotopuri de apå curgåtoare. Riparian Apar¡inând de râu sau de malurile râului. Rivular Aferent apei curgåtoare. Succesiune

ecologicå

Înlocuirea progresivå a unei comunitå¡i ecologice cu alta, pânå ce se stabile¿te o comunitate în echilibru (climax).

Vezi pagina urmåtoare

174

DICºIONAR DE TERMENI

(continuare)

TaxonomicCare ¡ine de clasificarea sistematicå a organismelor în grupuri ierarhice (taxa).

Zona

hiporeicå Spa¡iul intersti¡ial infiltrat de apa râului.

Zonå

riparianå Zonå apar¡inând de un curs de apå.

175

Car¡i editate în seria

INGINERIA RESURSELOR DE APÅ

Aurelia BUCUR ELEMENTE DE CHIMIA APEI

Aurel VARDUCA MONITORINGUL INTEGRAT

AL CALITźII APELOR

Sergiu DIACONU CURSURI DE APÅ. Amenajare, Impact, Reabilitare ISBN : 973 – 98954 – 3 - 3