TEHNOLOGII ECOLOGICE MARINE NOTE DE CURS IULIANA ŞUNDRI 1 1. CONCEPTUL SOCIAL TEHNOLOGIC DE DEZVOLTARE DURABILĂ 1.1. TEHNICA ŞI MEDIUL ÎNCONJUROR Tehnica se referă la totalitatea uneltelor și a practicilor producției, dezvoltate în decursul istoriei, permițînd omenirii să acționeze asupra naturii înconjurătoare cu scopul de a obține bunuri materiale. În mod concret tehnica se exprimă prin tehnologie care se defineşte ca aplicarea cunostinţelor tehnico-ştiinţifice în scopuri practice. Mai precis, tehnologia este studiul tehnicilor industriale (utilaje, metode de fabricaţie, etc) considerate în ansamblul lor sau într-un anumit domeniu particular. Altfel spus, cu ajutorul tehnicii, omul domină natura în scopul modelării vieţii sale personale şi sociale, eliberării vieţii de sub apăsarea nevoii şi transformării mediului înconjurător potrivit interesului său. Modul în care se prezintă natura în urma intervenţiei tehnicii şi modul în care procedeele tehnice se rasfrâng asupra omului constituie o linie fndamentală a istoriei civilizaţiei. Trebuie precizat că de-abia tehnica modernă a dat tuturor acestor aspecte caracterul de destin al omului. Tehnica în societate a transformat radical viaţa cotidiană a omului în lumea sa înconjurătoare, silind modul de muncă şi societatea să se îndrepte spre noi făgaşe. În felul acesta a avut şi are loc desprinderea omului de orice rădăcini. El pierde continuitatea tradiţiei. Spiritul se reduce la insuşirea de cunostinţe sumare şi la pregătirea în vederea îndeplinirii unor funcţii utile. Ambianţa vieţii a miloane de oameni este o lume artificială produsă tehnic. Nu numai ambianţa, dar şi viaţa insăşi este modelată de tehnică. Modul, stilul de viaţă al societăţii contemporane depinde fundamental de sistemele tehnologice de producţie, de distribuţie şi de consum ale tuturor bunurilor. Aproape fără excepţie, toate bunurile de folosinţă curentă sunt produse de o serie de maşini care, la rândul lor, sunt produse de alte maşini. Influenţa tehnicii este hotărâtoare asupra economiei. Dezvoltarea economiei depinde mai mult de progresul tehnic decăt de muncă sau capital. Şi alte subsisteme ale societăţii, ca politica sau ştiinţa, interacţionează cu tehnica.Fiind parte a culturii societăţilor industriale, tehnica se află în interacţiune şi uneori se suprapune cu diferite sectoare ale culturii contemporane. Din cauza bogăţiei conceptuale a tehnicii şi a 2 multiplelor sale contacte cu celelalte componente culturale, tehnica le influenţează în mod hotărâtor şi în acelaşi timp este influenţată puternic de către acestea. Tehnologia modernă a oferit mijloacele pentru o masivă alterare şi poluare a mediului ambiant. - practicile agricole rezultate din cultivarea intensivă a pământului, drenarea mlaştinilor, aplicarea insecticidelor şi erbicidelor. - fabricarea unor cantităţi uriaşe de produse industriale care consumă mari cantităţi de materii prime şi energie, produc mari cantităţi de poluanţi în sol, apă şi aer şi, de asemenea, subproduse toxice. - extracţia şi producerea de minerale şi alte materii prime, însoţite de poluare şi întreruperi în ciclurile ecologice. - producerea şi utilizarea energiei cu efect negativ asupra mediului ambiant, cum ar fi distrugerea solului, poluarea atmosferei şi a apei, inclusiv prin apariţia ploilor acide şi efectului de seră. - sistemul de transport, care produce distrugeri ale solului, poluare prin gazele de eşapament, zgomot şi reducerea drastică a rezervelor de combustibili fosili. Încorporarea tehnologiei în mediul ambiant sugerează o nouă interpretare a calităţii ecosistemelor, bazată pe interacţiunea dintre om şi mediu, interacţiune cu efecte pozitive şi negative. Studiul acestei interacţiuni reprezintă „Tehnologia ecologică” sau „Ecotehnologia”. Tehnologia ecologică are în vedere progresul ingineresc orientat ecologic, care este bazat pe o înaltă abilitate de anticipare, aceasta fiind fundamentul principiului de prevenire a deteriorării mediului. Asadar, tehnologia ecologică poate fi considerată a fi ansamblul activităţilor având ca obiect concepţia raţională şi funcţională a lucrărilor şi a echipamentelor tehnice sau industriale, stabilirea proiectelor, coordonarea şi controlul realizării lor în vederea protecţiei integrate a mediului înconjurător. Ecotehnologia este o știință aplicată care urmărește să răspundă nevoilor umane, provocând, în același timp, o perturbare ecologică minimă, prin valorificarea și manipularea forțelor naturale pentru a-și folosi efectele benefice. Ecotehnologia integrează două domenii de studiu: "ecologia tehnicii" și "tehnica ecologică", care necesită o înțelegere a structurilor și proceselor ecosistemelor și a societăților. Ingineria durabilă care poate reduce daunele aduse 3 ecosistemelor adoptă ecologia ca bază fundamentală și asigură conservarea biodiversității și dezvoltarea durabilă pot fi considerate forme de ecotehnologie. Ecotehnologia pune accentul pe abordarea unei probleme din punct de vedere holistic. De exemplu, remedierea unei zone marine nu ar trebui să ia în considerare doar acea zonă. Mai degrabă, ar trebui luată în considerare întregul bazin hidrografic, care include şi râurile care se varsă în aceasta. Dezvoltarea durabilă presupune implementarea unor tehnologii ecologice care să fie eficiente și adaptate la condițiile locale. Ecotehnologia permite îmbunătățirea performanței economice, reducând în același timp efectele nocive asupra mediului prin: - creșterea eficienței în selectarea și utilizarea materialelor și a surselor de energie - controlul impactului asupra ecosistemelor, - dezvoltarea și îmbunătățirea permanentă a proceselor și produselor mai curate, - eco-marketing - introducerea de sisteme de management de mediu în sectoarele producției și serviciilor; - dezvoltarea de activități pentru creșterea gradului de conștientizare cu privire la necesitatea protecției mediului și promovarea dezvoltării durabile de către publicul larg. În cadrul Ecotehnicii '95 - Simpozionul Internațional de Inginerie Ecologică din Östersund, Suedia, participanții au convenit asupra definiției: "Ecotehnia este definită ca metodă de proiectare a societăților viitoare într-un cadru ecologic". La baza tehnologiei ecologice stau două principii: 1. Principiul dematerializării, care se refera la: - reducerea greutăţii tuturor bunurilor utilizabile, ceea ce va conduce la reducerea consumului de resurse materiale şi a poluării; - reducerea la minimum a energiei şi a resurselor energetice fosile. 2. Principiul metabolismului industrial. Activitatea tehnologică pe glob reprezintă metabolismul industrial global care include pe de o parte producţia, transportul, depozitarea şi distribuţia de bunuri şi servicii, iar pe de altă parte acumularea de deşeuri şi poluanţi cu mare risc pentru biosferă. Depistarea surselor de poluare şi a poluanţilor, transportul, depozitarea, reciclarea sau distrugerea lor, face parte din metabolismul industrial care trebuie riguros urmărit. Pentru a realiza un metabolism industrial cu efecte ecologice pozitive este necesară: proiectarea proceselor de producţie în sensul reducerii consumului de materii prime şi a 4 consumului de energie, reducerii cantităţii de deşeuri. Astfel trebuie să fie utilizate cele mai potrivite tehnologii pentru reducerea emisiilor de deşeuri şi poluanţi în apă, aer şi sol. Printre cele mai obişnuite căi prin care tehnologia poate fi aplicată pentru a putea reduce impactul asupra mediului, menţionăm: - utilizarea controlului computerizat pentru a obţine maximum de eficienţă, maximum de utilizare a materiilor prime şi minimum de producţie de poluanţi; - utilizarea de materiale care pot reduce poluarea (de exemplu, materiale rezistente la coroziune în fiecare caz specific). - aplicarea proceselor şi materialelor care permit maximum de reciclare a acestora; - aplicarea biotehnologiilor avansate; - utilizarea catalizatorilor pentru sinteze eficiente. - utilizarea laserului, a tehnologiilor electrochimice, etc. pentru prelucrări ale suprafeţelor spre a reduce producerea de deşeuri şi consumul de materiale şi energie. Protecţia mediului ca sarcină fundamentală a societăţii omeneşti are la bază două concepţii sau principii: 1. Concepţia socio-culturală despre viaţă şi protejarea vieţii. Această concepţie are rădăcini puternice în tradiţia culturală a societăţii omeneşti. 2. Concepţia ştiinţifico-tehnologică de dezvoltare durabilă. Această concepţie este bipolară, adică se bazează atât pe punctual de vedere ştiinţifico-tehnologic asupra vieţii, cât şi pe percepţia socio-culturală tradiţională. Conceptul de durabilitate a fost introdus în ecologie de către Lester Brown, la începutul anilor 1980, care a definit societatea durabilă ca o societate în măsură să-şi satisfacă necesităţile fără a diminua şansele generaţiilor viitoare. Durabilitatea este o caracteristică a unui proces sau stare, care poate fi menţinută la un anumit nivel un timp nelimitat. Din punct de vedere ecologic durabilitatea se concentrează pentru obţinerea celor mai bune rezultate pentru om, cât si pentru mediul ambiant, atât in prezent, cât şi în viitor. Durabilitatea se raportează la aspectele sociale, economice, instituţionale ale societăţii umane, cât şi ale mediului ambiant. Durabilitatea reprezintă “implicarea umanităţii într-un sistem 5 de viaţă proiectat a fi viabil pe o bază de dezvoltare care să asigure o calitate înaltă a vietii pentru toţi indivizii societăţii şi în acelaşi timp să conserve permanent ecosistemele naturale în starea lor actuală”. Durabilitatea implică faptul că primul pas pentru a construi comunităţi umane durabile este să înţelegem principiile de organizare comune tuturor fiinţelor vii, pe care ecosistemele le-au dezvoltat pentru a susţine viaţa. Se ştie ca sistemele vii sunt reţele autogeneratoare, închise organizaţional în interiorul unor graniţe (celule vie), dar deschise unor fluxuri continue de materie şi energie. Această înţelegere sistemică a vieţii ne permite să elaborăm un set de principii de organizare, care sunt de fapt principiile de bază ale ecologiei, care pot fi folosite drept principii calăuzitoare pentru construirea unei societăţi umane durabile. În general se consideră că se disting şase principii ale ecologiei care sunt critice pentru a asigura susţinerea vieţii: 1. Reţelele. La toate nivelurile, în biosfertă se întâlnesc sisteme vii cuibărite în alte sisteme vii. Granitele dintre ele nu sunt de separare, ci de identificare. Toate reţelele comunică unele cu altele şi folosesc în comum resursele. 2. Ciclurile. Organismele vii se hrănesc în fluxuri (cicluri) continue de materie şi energie pentru a rămâne în viaţă, producând în acelaşi timp deşeuri. În ansamblu, un ecosisitem nu produce deşeuri, deoarece deşeurile produse de o specie constituie hrana altei specii. 3. Energia solară folosită în sinteza clorofiliană este singura formă de energie care pune în mişcare ciclurile ecologice. 4. Parteneriatul. Schimburile de materie şi energie dintr-un ecosistem sunt susţinute prin cooperare la toate nivelurile sistemului. 5. Diversitatea. Ecosistemele dobândesc stabilitate şi elasticitate prin bogăţia şi complexitatea reţelelor ecologice. 6. Echilibrul dinamic. Un ecosistem constă dintr-o reţea flexibilă şi fluctuantă. Flexibilitatea este o consecinţă a multiplelor bucle de feed-back care menţin sistemul în stare de echilibru dinamic. În viitor supravieţuirea omenirii va depinde de educaţia ecologică care reprezintă capacitatea de a inţelege principiile fundamentale ale ecologiei şi de a trăi în conformitate cu ele, pentru a susţine reţeaua vieţii. 6 Pentru a asigura durabilitatea este imperios necesar să aplicam cunostinţele ecologice la reproiectarea tehnoogiilor şi a institutiilor sociale, pentru a înlătura prăpastia dintre proiectele umane şi sistemele naturii. Dezvoltarea durabilă este considerată ca un mijloc de a configura civilizaţia şi activitatea umană astfel încât societatea, membrii săi şi economia să fie capabile de a exprima potenţialul lor maxim în prezent, prezervând în acelaşi timp biodiversitatea şi ecosistemele naturale intacte. La baza programelor de acţiune pentru dezvoltarea durabilă stau câteva principii comune: - o atitudine transparentă şi sistematică faţă de riscul ecologic, nesiguranţă şi ireversibilitate; - asigurarea unei evaluări, aprecieri şi restaurări a naturii; - integrarea ţelurilor sociale, umane, economice şi ale mediului prin politici şi activităţi adecvate; - conservarea biodiversităţii şi a integrităţii ecologice; - asigurarea echităţii între generaţii; - recunoaşterea integrării globale a localităţilor; - nicio pierdere a capitalului uman şi a celui natural; - principiul ameliorării continue; - necesitatea unei guvernări eficace. 1.2.PRINCIPIILE TEHNOLOGIILOR ECOLOGICE Pentru realizarea ecotehnologiilor este absolut necesarǎ înţelegerea principiilor de organizare şi de funcţionare a sistemelor ecologice şi aplicarea lor la condiţiile specifice. Principiile ecotehnologiilor (Straskraba, 1996): 1. lntrǎrile de energie şi stocǎrile acesteia sub formǎ de produse materiale sunt limitate. 2. Informaţia din sistemele ecologice este stocatǎ în structurile sale biotice sau abiotice. 3. Sistemele ecologice sunt sisteme deschise, disipative. 4. Sistemele ecologice sunt sisteme cu feed-baek-uri multiplu mediate. 5. Ecosistemele sunt sisteme adaptative cu autoorganizare. 6. Ecosistemele au o mare capacitate de homeostatare. 7 Pornind de la aceste principii, tehnologia ecologică se bazeazǎ pe o serie de reguli: 1. Minimalizarea energiei reziduale. 2. Reciclarea. Reciclarea oricǎror produse este singura cale de diminuare a impactelor lor asupra ambianţei. 3 . Menţinerea oricǎror feluri de structuri naturale existente. Sistemele ecologice naturale, fiind rezultatul unei evoluţii multimilenare, trebuiesc pǎstrate, sau, dacǎ este necesar, ajutate sǎ se refacǎ. 4. Viziunea pe termen lung. Realizarea soluţiilor pentru armonizarea activitǎţilor umane cu mediul ambiant trebuie sǎ se realizeze ţinându-se seama de perspective indelungate. 5. Trebuie ţinut cont permanent de interdependenţe şi interacţiuni. Ecologia a evidenţiat şi fundamentat principiul interacţiilor multiple existente în orice sistem ecologic. Fiecare componentǎ, vie sau nevie, vine în sistem cu cota sa de informaţie. Sistemele sǎrace în informaţii sunt şi cele mai labile. 6. Trebuie permanent ţinut seama de dinamica ecosistemelor. Sistemele deschise şi disipative posedǎ dinamici complexe. 7. Natura este cel mai bun profesor în înţelegerea sistemelor ecologice complexe. Pe aceste baze trebuiesc create conceptele cibernetice, tehnice sau matematice. Studiul adaptǎrii şi cel al evoluţiei organismelor şi al ecosistemelor pare a fi singura modalitate prin care putem face faţǎ unor schimbǎri majore determinate de activitǎţile umane. Omenirea în calitatea sa de componentǎ vie a biocenozelor diferitelor ecosisteme 8. este dependentǎ de energia acestora. 9. Omenirea este total dependentǎ de resursele minerale şi organice ale Pǎmântului. 10. Ambianţa trebuie gospodǎritǎ ca un sistem interconectat, nu ca o îngrǎmǎdire de sisteme izolate. 11. Evaluarea simultanǎ a opţiunilor manageriale posibile. Orice scop tehnologic poate fi atins pe cǎi diferite. 12. Trebuie sǎ se ţinǎ seama de posibilele efecte secundare ori de unde ar putea ele sǎ aparǎ. 8 Nu este suficient sǎ obţii rezultate bune imediate, dacǎ efectele pe termen lung se vor dovedi a avea impacte negative la nivel local, regional sau global (utilizarea îngrâşǎmintelor şi a pesticideler pentru sporirea producţiei agricole, a materialelor plastice). 13. Nu trebuie depǎşitǎ capacitatea de homeostazie a ecosistemului. De aceea trebuie sǎ cunoaştem limitele acestei capacitǎţi, relaţia sa cu factorii care determinǎ stabilitatea ecosistemelor. 14. În strategiile de management trebuie ţinut seama de capacitatea de autoadaptare a ecosistemului. Folosirea în exces a antibioticelor a dus la creşterea rezistenţei bacteriilor patogene, folosirea pesticidelor a determinat creşterea rezistenţei dǎunǎtorilor faţǎ de pesticide, echilibrele ecologice din ecosistemele australiene au fost grav afectate ca urmare a introducerii iepurilor). 15. Evaluarea mediului înconjurǎtor din punct de vedere socio-economic. 16. Evaluarea tuturor impactelor umane posibile asupra mediului înconiurǎtor. 17. În orice ecotehnologie mǎsurile luate trebuie sǎ se bazeze pe principiile ecologiei. 9 2. ECOSISTEME MARINE. NOŢIUNI GENERALE Ecosistemele marine sunt ecosistemele care aparţin mărilor şi oceanelor situate în toate zonele acvatice: pelagială, batială, abisală şi hadală. Diferenţierea ecosistemului marin se face în functie de substrat (masa apei sau substrat solid), adâncime, luminozitate, etc. Recif coralier Sursa: sciencemag.org 2.1. TIPURI DE ECOSISTEME MARINE. FACTORI ABIOTICI ŞI GRUPURI ECOLOGICE DE VIEŢUITOARE MARINE Ecosistemul marin este alcătuit din biotop (apa, natura substratului, factorii geografici şi climatici, salinitate, elementele minerale) şi biocenoză (totalitatea organismelor vii din biotop, ce aparţin unor specii diverse şi sunt interdependente din punct de vedere funcţional), Biotopul şi biocenoza formează un ansamblu integrat şi în permanentă interacţiune. Diferenţierea ecosistemelor marine se face în funcţie de: - substrat (masa apei sau substrat solid); - adâncime; - luminozitate, etc. În functie de luminozitate, ecosistemele sunt: - autotrofe (0 - 200 m adâncime) - în care predomină plantele; 10 - heterotrofe (peste 200 m adâncime) - populate de animale răpitoare şi detrivore. În funcţie de apropierea sau depărtarea de ţărm ecosistemele marine se grupează în: - ecosisteme litorale; - ecosisteme pelagice (largul mărilor şi oceanelor) cu plante şi animale de talie mare. Pe verticală ecosistemele marine se grupează în: - zona eufotică (0 - 200 m adâncime); - zona batială (200 - 3000 m adâncime), lipsită de lumină şi caracterizată prin omogenitate şi stabilitate a temperaturii si salinitatii; - abisala (3000 - 6000 m adâncime); - zona hadala (peste 6000 m adâncime), caracterizate prin lipsa completa de luminozitate si curenti marini, stabilitate relativa a temperaturii apei (+ 4°C) în tot timpul anului si presiuni mari. Principalii factori abiotici ai biotopului marin sunt: - presiunea hidrostatică; - luminozitatea; - temperatura; - conţinutul apei în saruri minerale, oxigen şi dioxid de carbon. Principalele grupe ecologice de vieţuitoare marine (dupa locul ocupat în biotop): - bentosul (organismele care trăiesc fixate pe fundul apei); - planctonul (organisme mărunte, vegetale şi animale, care plutesc în masa apei); - nectonul (organismele care înoată în masa apei prin mișcări proprii). 2.2 CARACTERISTICI ALE ECOSISTEMULUI MĂRII NEGRE Geneza, geologia, relieful şi clima Marea Neagră este o mare semiînchisă din bazinul atlantic, componentă a Mării Mediterane, de care se leagă prin mările Marmara şi Egee şi strâmtorile Bosfor şi Dardanele. La Marea Neagra mai au deschidere următoarele ţări: România, Ucraina, Rusia, Georgia, Turcia şi Bulgaria. Din punct de vedere geografic, Marea Neagră este situată între Europa şi Asia (40º55′ si 46º32′ lat. N şi 27º27′ si 41º42′ long. E), într-o regiune în care platformele stabile străvechi intră în contact cu munţii tineri generaţi de orogeneza alpină. Graniţa stabilită de geografi între cele 11 două continente, pe Caucaz şi Strâmtoarea Bosfor taie această mare în două părţi inegale, cea mai mare parte fiind europeană. Suprafaţa Mării Negre, estimată la 423.000 km² (421.638 km², Stanchev et al., 2011) este de aproximativ două ori mai mare decât teritoriul României. Volumul total de apă al mării este apreciat la 547.000 km³, din care cea mai mare parte este improprie existenţei vieţii, fiind contaminată cu hidrogen sulfurat. Lungimea bazinului Mării Negre (vest-est), între ţărmul golfului Burgas din Bulgaria şi gura râului Inguri din Georgia este de 1.148 km. Lăţimea maximă (nord-sud) cuprinsă între Oceakov (Ucraina) şi Capul Ereğli (Turcia) este de 610 km, iar lăţimea minimă pe meridianul extremităţii de sud a Peninsulei Crimeea (Capul Sarici), de 263 km. Adâncimea medie a Mării Negre este de 1.271 m. Adâncimea maximă atinge 2.212 m (către partea central-sudică; în apropiere de Yalta 2.206 m. Marea Neagră În cadrul structurii reliefului submarin al Mării Negre se deosebesc patru zone distincte, distribuite relativ neuniform: şelful (platoul continental), taluzul (abruptul), piemontul (bazinul de adâncime) şi câmpia abisală. 12 – Şelful (platoul continental), ocupă 29,9% (127.000 km²) din suprafaţa cuvetei marine şi are o largă dezvoltare în partea de nord-vest a Mării Negre, între Crimeea şi Delta Dunării, unde lărgimea sa depăşeşte 180 km. În lungul coastelor Turciei, litoralului georgian, sudul şi estul Peninsulei Crimeea, lărgimea acestuia rar depăşeşte 20 km. În general, adâncimea şelfului este delimitată de izobata de 100 m, dar în sudul Crimeii şi a Mării Azov, panta continentală începe la o adâncime mai mare, de circa 130 m. – Taluzul (abruptul) platoului continental, prezintă în Marea Neagră două caracteristici diferite: o pantă abruptă, brăzdată de numeroase canioane submarine, caracteristică platoului continental îngust din dreptul coastelor Turciei, Georgiei şi Rusiei, inclusiv vestul Peninsulei Crimeea şi o pantă mai domoală cu mai multe canioane submarine care mărgineşte zonele cu platou continental, extins în vestul şi nord-vestul Mării Negre. Taluzul continental se desfăşoară între izobatele de 180-200 m (în partea superioară) şi 1.000 şi 1.500 (în partea inferioară) şi reprezintă 27,3% (115.000 km²) din suprafaţa totală a mării. – Piemontul, ocupă 30,6% (129.000 km²) din suprafaţa bazinului Mării Negre şi reprezintă zona de tranziţie dintre taluzul platoului continental şi câmpia abisală. O formaţiune specifică din acest areal este reprezentată de conul de aluviuni al Dunării, ce se extinde pe direcţia nord-vest – sud-est şi traversează câmpia abisală. Profilurile seismice indică faptul că acesta este compus din sedimente transportate de râurile mari din nord-vestul Mării Negre: Nipru, Bug, Nistru şi Dunăre. – Câmpia abisală (zona adâncă), se găseşte la o adâncime de sub -1.500 m, în centrul Mării Negre, unde ocupă o suprafaţă de 12,2% (52.000 km²). Este mai dezvoltată în partea vestică a mării, datorită unei dezvoltări mai accentuate a curenţilor de turbiditate din această zonă. Ţărmurile Mării Negre sunt puţin dantelate. Pătrunderea uscatului în mare se face, de obicei, pe distanţe scurte, sub formă de capuri. Între acestea, golfurile au deschideri largi, ceea ce le imprimă caracterul de băi şi sunt puţin prielnice adăpostirii vaselor pe furtună (Golful Burgas, Golful Varna, Golful Sinop, Golful Samsun), sau sunt colmatate la ieşire de curenţii orizontali şi transformate în limane (Limanul Nistrului). Cele mai pronunţate capuri care pătrund spre larg, sunt marcate cu faruri ca repere pentru navigaţie. Pe litoralul vestic se fac remarcate capurile: Midia, Tuzla, Şabla, Caliacra, Emine şi golfurile Burgas şi Varna. În general, coastele estice şi sudice ale mării sunt înalte, datorită lanţurilor muntoase care înaintează până în zona litorală. Zonele costiere nordice şi nord-vestice se prezintă de obicei ca 13 şesuri mai mult sau mai puţin înalte (fragmentate de văi), care în unele locuri se termină cu faleze, iar în alte locuri cu cordoane litorale ce despart limanurile de mare. Coastele sud-vestice, mai coborâte în sectorul Rumeliei, se înalţă treptat până în zona Burgasului, datorită apropierii munţilor Balcani. Capul Caliacra Din cauza proceselor dinamice permanente de transformare a liniei de coastă, datele lungimii acesteia nu sunt constante. În funcţie de dată, autori şi metoda prin care s-a calculat lungimea ţărmurilor, au fost emise valori cuprinse între 4.020 km şi 4.790 km. În anul 2011 cercetătorii bulgari de la Institutul de Oceanologie din Varna, utilizând imagini şi măsurători efectuate cu ajutorul sateliţilor au stabilit că lungimea totală a ţărmurilor Mării Negre este de 4.869 km, din care 1.756 km pe teritoriul Ucrainei, 1.700 km în Turcia, 421 km în Rusia, 414 km în Bulgaria, 322 km în Georgia şi 256 km în România. Singura peninsulă mai mare, care şi schimbă mult configuraţia generală a liniei ţărmului este Crimeea, „împărţită“ cu Marea Azov. Marea Neagră este foarte săracă în insule. În apropierea coastei de nord-vest şi chiar în sud sunt situate câteva insule stâncoase şi numeroase insule-barieră nisipoase, spituri şi bariere lagunare specifice. Cea mai cunoscută este Insula Şerpilor, care are lungimea de 660 m, lăţimea de 440 m şi înălţimea maximă de 60 m. În partea centrală şi estică nu se găseşte nici o insulă sau vreo ridicatură mai importantă a fundului mării. 14 Insula Şerpilor Sursa: https://ecomareaneagra.wordpress.com/ecosistemul Bazinul hidrografic al Mării Negre are o poziţie asimetrică: cea mai mare parte, adică 82%, ocupă centrul şi sud-estul Europei, restul de 18% cuprinde nordul peninsulei Anatoliei şi vestul regiunilor caucaziene şi transcaucaziene. Numeroasele cursuri de apă care se varsă în Marea Neagră au o dispunere radiară şi lungimi variate. Regimul lor hidrologic diferă potrivit regiunilor pe care le străbat. Pe coasta nord-vestică se varsă cele mai multe râuri: Nistrul (1.411 km), Niprul (2.285 km), Bugul (857 km), ale căror guri au fost transformate în limanuri, mai spre sud, fluviul Dunărea (2.860 km), iar în Bulgaria, Provadiyska (119 km) şi Kamchya (244 km). Un aport important de apă este primit de Marea Neagră de la Don (1.950 km) şi Kuban (870 km), prin intermediul Mării Azov. Pe coasta sudică, în Turcia, se varsă în mare: râurile Sakarya (824 km), Kızılırmak (1.350 km) şi Yeşilırmak (418 km). Reţeaua hidrografică drenează o suprafaţă bazinală de 2.402.119 km², din care bazinului Dunării îi revin 805.000 km². Datorită izolării mari a Mării Negre faţă de oceanul mondial, apele continentale influenţează în mare măsură elementele hidrologice ale mării. 15 Marea Neagră comunică cu mările imediat învecinate prin strâmtorile Bosfor şi Kerci. Strâmtoarea Bosfor are o lungime de aproximativ 31 km şi o lăţime cuprinsă de 3,329 km la intrarea dinspre Marea Neagră şi 2,826 km la ieşirea spre Marea Marmara. Sectorul cel mai îngust (Așiyan-Kandilli), nu depăşeşte 700 m. Adâncimea în strâmtoare variază între 13 m (Așiyan) şi 110 m (între Kandilli şi Bebek). Împreună cu Strâmtoarea Dardanele realizează legătura Mării Negre cu Marea Mediterană. Strâmtoarea Kerci face legătura dintre Marea Neagră şi Marea Azov. Are o lungime de 45 km, o lăţime care variază între 4,5 şi 15 km şi adâncimea cuprinsă între 10 m (la capătul nordic) şi 18 m (la capătul sudic). Strâmtoarea Bosfor Sursa: https://ecomareaneagra.wordpress.com/ecosistemul Curenţii marini constituie, în forma în care se manifestă, o altă particularitate a bazinului pontic. Factorii care declanşează apariţia curenţilor sunt: vânturile, diferenţa de densitate, temperatură şi salinitate în plan orizontal şi pe verticală, diferenţele de nivel ale reliefului submarin, deversările fluviale, schimbul de ape cu Marea Mediterană şi cu Marea Azov. În Marea Neagră a fost identificată existenţa unei circulaţii originale care cuprinde: – Un curent de descărcare a apelor sărate din Marea Mediterană în Marea Neagră prin Strâmtoarea Bosfor şi de compensare, prin transferul de la suprafaţă a apelor mai puţin sărate din Marea Neagră spre Marea Mediterană. Curentul de descărcare a apelor sărate din Marea Mediterană prin Bosfor în Marea Neagră este provocat de diferenţa de presiune care apare 16 datorită nivelului de salinitate dublu (38-39 g ‰) al apelor Mării Marmara faţă de cele ale Mării Negre. Deplasarea de suprafaţă a apei mai puţin sărate a Mării Negre este estimată la aproximativ 600 km³ anual, în timp ce curentul de adâncime al Mării Mediterane, cu apă mai sărată care se deplasează în direcţia Mării Negre poartă 300 km³ de apă anual; – Curentul ciclonal din bazinul adânc numit Curentul Principal al Mării Negre (Rim Current), care formează circulaţia majoră de suprafaţă. Acesta se deplasează de-a lungul coastelor întregului bazin, în sens contrar acelor de ceasornic, curgând activ în stratul dintre suprafaţă şi 150 m adâncime, având un caracter geostrofic şi viteze de 15-20 cm/s la suprafaţă şi de peste 20 cm/s în miez. Viteza curentului scade cu adâncimea, resimţindu-se până la 500 m, unde există o circulaţie lentă, cu viteze de maximum 2 cm/s, foarte variabilă, cu anticicloni şi curenţi turbionari. Structura acestui curent este discontinuă în timp şi foarte variabilă în spaţiu. Circulaţia de suprafaţă din Marea Neagră (modelul Oğuz) Sursa: https://ecomareaneagra.wordpress.com/ecosistemul – În interiorul marelui inel al Curentului Principal se formează două vârtejuri ciclonice (vestic şi estic), cu mai multe vârtejuri interioare care au o dinamică foarte activă, schimbându-se continuu în timp şi spaţiu; 17 – Circulaţia de suprafaţă sub-bazinală se dezvoltă în regiunile costiere şi este mai activă în compartimentul vestic, unde se află cel mai întins şelf continental; – Circulaţia frontală este reprezentată prin curenţi verticali de la adâncime spre suprafaţă, atât în apele costiere cât şi în bazinul adânc. Aceşti curenţi transportă de la 200-300 m adâncime spre suprafaţă ape reci, bogate în hidrogen sulfurat. Valuri la Marea Neagră Sursa: https://ecomareaneagra.wordpress.com/ecosistemul Trombe marine (Vama Veche iulie 2013) Sursa: https://ecomareaneagra.wordpress.com/ecosistemul 18 Valurile şi curenţii de suprafaţă „ocazionali“ se răsfrâng în transportul de aluviuni în lungul ţărmului, în eroziunea lui şi în nivelarea platformei litorale. Regimul valurilor este strâns legat de regimul vânturilor, care îl determină şi influenţează. Frecvenţa cea mai mare o au valurile cu înălţime mică 0,5-1 m. În timpul furtunilor valurile ating o înălţime maximă de 4-5 m chiar 6 m. Vânturile pricinuiesc în afară de valuri, scăderi sau creşteri de nivel după direcţia din care bat. Un caz aparte îl constituie trombele marine, care apar accidental la ţărmul românesc. Mareele foarte reduse (7-10 cm) sunt aproape lipsite de importanţă. Variaţiile anuale ale nivelului Mării Negre au amplitudinea de 20-26 cm, ca rezultat al factorilor hidrologici (deversările apelor curgătoare, schimbul de ape cu Marea Mediterană şi Azov) şi meteorologici (precipitaţii). Valorile cele mai mici ale nivelului mării sunt atinse în perioada septembriedecembrie, după care, începând cu luna martie până la începutul lunii iulie, se înregistrează o creştere gradată. Transparenţa apei atinge în general 15 m în larg şi 1 m la ţărm în zona Deltei Dunării. Salinitatea creşte de la ţărm spre larg. Media anuală la suprafaţă variază între un minim de 10‰, în partea nord-vestică, în zona de debuşare a marilor fluvii şi un maxim de 20,7‰ în partea centrală a bazinului. În largul mării salinitatea se menţine în jurul concentraţiei de 17-18‰. La gurile Dunării salinitatea scade la 5-8‰, datorită volumelor mari de apă fluvială. În adâncime, salinitatea creşte mai puternic până la 600 m şi apoi mai lent până la 1000 m (sub aceasta adâncime salinitatea rămâne constantă, fiind de 22,3‰). Termica apei variază sezonal. În stratul superficial, temperatura medie anuală a apei este cuprinsă între 11°C în nord-vest şi 16°C în sud-est. Temperaturile cele mai ridicate se înregistrează în luna august (25-27°C), iar cele mai coborâte în februarie (0°C în nord-vest şi 8°C în sud-est). În adâncime, pe primii 60 m se constată o scădere a temperaturii medii anuale până la 78°C; între 60-80 m adâncime există un orizont mai rece, cu temperaturi de 5-7°C; între 80-450 m adâncime temperatura medie anuală cunoaşte o creştere progresivă, iar la fundul mării temperatura rămâne constantă (9°C). În iernile friguroase, în partea de nord şi nord-vest se formează gheaţă la mal, sloiuri plutitoare şi chiar pod de gheaţă. 19 Stratificarea verticală este una din caracteristicile principale ale Mării Negre, datorată condiţiilor particulare de temperatură, salinitate, densitate şi circulaţie a apelor. În funcţie de adâncime sunt relevate două straturi diferenţiate de apă: Iarnă la Marea Neagră – un strat superficial, până la adâncimea maximă de 150-200 m, cu o salinitate mai scăzută şi o cantitate mare de oxigen dizolvat, favorabil existenţei vieţii; – un strat de apă de profunzime, aflat sub adancimea de 200 m, anoxic, cu o salinitate ridicată şi o stabilitate termică pronunţată, lipsit de viaţă (cu excepţia bacteriilor reducatoare de sulfaţi), bogat în hidrogen sulfurat (H2S). Oxigenarea apei este influenţată de adâncime, fenomenele de amestecare a maselor de apă, vegetaţie şi sezon. Oxigenul dizolvat în apa Mării Negre este prezent în stratul superior până la o adâncime de 125 m în zonele centrale ale mării şi până la 225 m în arealele marginale. Conţinutul mare de hidrogen sulfurat, în straturile de adâncime ale Mării Negre, reprezintă una din cele mai importante particularităţi ale acestei mări. Datorită prezenţei acestui gaz toxic, 85-90% din volumul apelor acesteia şi aproximativ 65% din suprafaţa sa totală sunt lipsite de viaţă. Graniţa hidrogenului sulfurat în păturile centrale ale mării este situată la circa 125 m adâncime, iar în păturile periferice, la 175 m. Stratul de întrepătrundere reciprocă a oxigenului cu hidrogenul sulfurat are o grosime de 50 m, oscilând în diverse sectoare ale mării între 7 şi 50 m. Principalele surse de producere a hidrogenului sulfurat sunt: descompunerea reziduurilor organice şi reducerea sulfaţilor sub influenţa bacteriilor. 20 Ecosistemul Mării Negre Deşi nu are o diversitate biologică ridicată, Marea Neagră formează un ecosistem complex cu trăsături unice în ceea ce priveşte caracteristicile fizico-chimice şi biologice. Mediul propice vieţii se desfăşoară în general pe platforma continentală marină, până la adâncimea de 150-200 m şi este influenţat într-o largă măsură, de condiţiile mediului ambiant şi de dinamica apei. Mai jos, prezenţa hidrogenului sulfurat (H2S), face ca 85-90% din întreaga masă a apei (cu excepţia bacteriilor anaerobe), să fie complet lipsită de viaţă. Ecosistemul marin este alcătuit din biotop (apa, natura substratului, factorii geografici şi climatici, salinitate, elementele minerale) şi biocenoză (totalitatea organismelor vii din biotop, ce aparţin unor specii diverse şi sunt interdependente din punct de vedere funcţional), care împreună formează un ansamblu integrat şi în permanentă interacţiune. Bentalul este format din stânci, nisipuri, mâluri, depuneri organice sau minerale. O caracteristică a Mării Negre o constituie salinitatea ei redusă, care se explică prin însemnatul aport de apă dulce ce îl primeşte de la fluviile mari care se varsă în bazinul ei. Un rol însemnat în dinamica speciilor marine îl au mişcările apelor mării. Valurile şi curenţii de suprafaţă ocazionali se răsfrâng în transportul de aluviuni. Variaţia termică este destul de mare între lunile de vară, când apele ajung la 25-27°C şi cele de iarnă când pot coborî sub 0°C. Variaţiile de temperatură cu inversarea lor între anotimpul cald şi rece au loc numai până la adâncimea de 75-100 m. Sub această adâncime există o temperatură constantă de 7°C ce creşte către fund până la 9°C. Reacţia mediului este alcalină. Oxigenarea apei variază cu anotimpul şi adâncimea. În perioada rece păturile superficiale sunt suprasaturate de oxigen. Concetraţia oxigenului scade odată cu adâncimea. De la 150-200 m până la fundul mării gazul solvit este hidrogenul sulfurat (H2S). Structura biotopului determină configuraţia ecosistemului. În Marea Neagră acesta poate fi împărţit în şase etaje principale (supralitoral, mediolitoral, infralitoral, circalitoral, periazoic, azoic). Etajul supralitoral, este format din zonele de ţărm acoperite ori stropite de valuri în mod întâmplător. Zona prezintă o umiditate accentuată, inundabilitate, o cantitate în general mare ori măcar semnificativă de materii organice aduse de valuri sau de origine locală. De obicei materiile organice se află în descompunere formând depozite cu miros de metan şi sulfură de hidrogen. Flora este formată mai ales din anumite forme de alge, rar licheni cu rezistenţă la variaţiile de mediu şi hidrofile. Cu o frecvenţă mai redusă se întâlnesc şi angiosperme, mai ales 21 în partea dinspre uscat a etajului supralitoral. Pe lângă bacteriile aerobe şi mai puţin anaerobe, fauna include numeroase crustacee, insecte şi viermi. Mare parte din aceste vietăţi se hrănesc din depozitele de materie organică. O parte mai mică este formată din mici prădători. La acestea trebuie adăugate vietăţile pasagere, în special păsările de mare. Etajul supralitoral Etajul mediolitoral sau pseudolitoralul, cuprinde zona de spargere a valurilor (între 0 şi 0,5 m adâncime) şi se împarte după natura substratului în zone pietroase, respectiv nisipoase sau mâloase. Etajul mediolitoral Zonele pseudolitorale pietroase adăpostesc organisme capabile să reziste perioadelor scurte de deshidratare şi care se pot fixa bine de substrat. Aici intră unele specii de alge şi scoici cum sunt bancurile de midii. Lor li se adaugă vieţuitoare care vin periodic din etajul supralitoral 22 sau infralitoral. În cadrul zonelor cu substrat dur, pseudolitoralul ocupă o fâşie lată de 2-10 m în funcţie de înclinaţia platformei stâncoase. În anumite condiţii şi în acest mediu apar depozite de materie organică făcând legătura cu biotopul anterior. Bancuri de midii Sursa: https://ecomareaneagra.wordpress.com/ecosistemul Zonele pseudolitorale nisipoase, constituie mediul de viaţă pentru animalele capabile de îngropare rapidă în substrat. Biocenoza caracteristică zonei de spargere a valurilor pentru pseudolitoralul nisipos de granulaţie medie şi grosieră este cea a bivalvei Donacilla cornea şi a polichetului Ophelia bicornis, cărora li se mai asociază izopodul Eurydice dollfusi şi polichetele Scolelepis (Scolelepis) squamata, Pisione remota şi Saccocirrus papillocercus. Zona nisipurilor fine este caracterizată de predominarea populaţiilor de amfipode din genul Pontogammarus, misidul Gastrosaccus sanctus şi turbelaridul Pseudosyrtis subterranean. Zona nisipurilor grosiere Sursa: https://ecomareaneagra.wordpress.com/ecosistemul 23 Etajul infralitoral, se află la adâncimi de 0,5-12 (maximum 18) m. Este zona cea mai favorabilă vieţii în care se află majoritatea speciilor de alge, cea mai mare parte a biomasei organismelor vegetale unicelulare, precum şi numeroase specii de animale. Etajul infralitoral Sursa: https://ecomareaneagra.wordpress.com/ecosistemul Algele ocupă substratul dur din infralitoral până la adâncimea de 10 m (cel mai mare număr de specii concentrându-se la adâncimi de 1-5 m). Etajul circalitoral, se găseşte de la 12-18 m până la 100 m adâncime (rar 150 m, uneori însă chiar 50 m). În general, aici fundul mării este mâlos ori nisipos (mai puţin). Biocenoza în acest etaj este formată din asociaţii de scoici şi viermi ce constituie hrana preferată a diverselor specii de peşti care vin aici din zona infralitorală, pentru a se hrăni. Etajul circalitoral Sursa: https://ecomareaneagra.wordpress.com/ecosistemul 24 Etajul periazoic, aflat între 100 (uneori 50) şi 150 (rar 200) m adâncime, face trecerea între stratul de apă oxigenat, care permite viaţa animalelor şi plantelor acvatice şi stratul specific bazinului pontic, cel al sulfobacteriilor, contaminat cu hidrogen sulfurat. În etajul periazoic se întâlnesc asociaţii de tanatocenoze (animale moarte recent) sau subfosile, pe care trăiesc un număr restrâns de vietăţi. Microbiologic zona prezintă un amestec între bacteriile aerobe şi anaerobe. Etajul azoic, începe de la 150-200 m şi coboară până la adâncimea maximă a Mării Negre (2212 m). El formează un biotop unic, unde singurele specii existente sunt bacteriile sulforeducătoare (Microspira, Desulfovibrio). Biocenoza Mării Negre. Structura biocenozei este determinată de diversitatea, distribuţia în spaţiu, numărul şi biomasa speciilor componente, dinamica şi relaţiile dintre speciile care trăiesc şi se dezvoltă în mediul marin. În alcătuirea biocenozei bazinului pontic intră aproximativ 5.000 de specii (bacterii, protozoare, cromobionte, plante, fungi, animale), din care 3.244 de specii au fost înregistrate şi în zonele marine şi costiere ale litoralului românesc (M. T. Gomoiu – Biodiversity in the Black Sea). Relaţii trofice în ecosistemul marin Sursa: https://ecomareaneagra.wordpress.com/ecosistemul 25 Între vieţuitoarele din biocenoza ecosistemului sunt stabilite diferite relaţii privind hrana, reproducerea, răspândirea, apărarea, sau altele. Cele mai importante sunt relaţiile trofice (de nutriţie), care alcătuiesc, după locul pe care organismele marine îl ocupă în cadrul acestora, trei sisteme funcţionale, interdependente: producătorii, consumatorii şi reducătorii (descompunătorii). Producătorii primari din Marea Neagră formează un ansamblu de organisme unicelulare şi pluricelulare, autotrofe, fotosintetizante sau chemosintetizante (într-o proporţie mai mică) ce pot crea substanţe organice complexe (lipide, glucide, protide), cu ajutorul energiei luminoase sau chimice şi substanţelor minerale. Vegetaţia marină este sursa de bază şi principală de hrană pentru verigile trofice superioare (consumatorii primari), asigurând intrarea de energie în ecosistemul marin. Existenţa şi dezvoltarea organismelor vegetale este în strânsă corelaţie cu procesul de introducere în circuit a elementelor minerale, datorat organismelor reducătoare şi condiţionată de factorii de mediu, de radiaţia luminoasă pătrunsă în adânc, de cantitatea de nutrienţi (azotaţi şi fosfaţi) din masa apei, la care se adaugă influenţa diferitelor activităţi antropice. Cele mai cunoscute componente ale vegetaţiei marine sunt algele. Algele formează un grup de organisme acvatice, extrem de heterogen. Se acceptă existenţa a trei grupe mari de alge şi a mai multor încrengături: – grupul cormofitelor se remarcă prin prezenţa clorofilei a şi c alături de care există diferite tipuri de pigmenţi carotenoizi care determină culoarea lor variată: gălbuie, brun-gălbuie, brună. Este un grup închis filogenetic; – grupul rodofitelor caracterizat prin prezenţa clorofilei a şi d, precum şi a ficobilinelor şi în special a ficoeritrinei, care le conferă culoarea roşie. Este considerat un grup filogenetic închis; – grupul clorofitelor caracterizat prin prezenţa clorofilei a şi b, au culoarea verde şi reprezintă o linie evolutivă fundamentală. Algele microfite sunt alge microscopice, unicelulare, cu forme şi dimensiuni foarte variate, izolate sau reunite în colonii sau cenobii. Intră în alcătuirea fitoplanctonului şi a microfitobentosului. 26 Alge microfite (Chrysophyceae) Alge microfite (Chlorophyceae) Sursa: https://ecomareaneagra.wordpress.com/ecosistemul Algele macrofite sunt alge pluricelulare, în general de dimensiuni vizibile cu ochiul liber, lamelare sau filamentoase, simple sau ramificate, care trăiesc în mare, realizând fotosinteza cu ajutorul pigmenţilor clorofilieni simpli sau în asociaţie cu alţi pigmenţi. După culoarea pigmentului predominant se împart în: alge brune (Phaeophyceae), alge roşii (Rhodophyta) şi alge verzi (Chlorophyta). Alge roşii (Rhodophyta) Alge brune (Phaeophyceae) Sursa: https://ecomareaneagra.wordpress.com/ecosistemul Între algele microfite (fitoplancton) din masa apei şi algele macrofite de pe substratul marin, există deseori o relaţie inversă. În zonele unde macroflora algală e bine dezvoltată, fitoplanctonul este mai sărac, iar valorile mari ale biomasei fitoplanctonului atrag după sine o importantă scădere a nutrienţilor şi a pătrunderii radiaţiei luminoase în stratul de apă, fapt ce împiedică şi reduce dezvoltarea algelor macrofite. 27 Efect al eutrofizării Mării Negre Alge verzi (Chlorophyta) Sursa: https://ecomareaneagra.wordpress.com/ecosistemul Creşterea cantităţii de nutrienţi (fenomenul de eutrofizare), azotaţi şi fosfaţi, care ajung în apa mării datorită folosirii extensive a fertilizanţilor în agricultură şi a deversărilor apelor menajere netratate, duce la înmulţirea explozivă a algelor (înfloririle algale) în anumite perioade ale anului (aprilie-iulie), având ca efect: – consumul masiv al oxigenului din apă (în unele zone duce la sufocarea şi moartea în masă a organismelor care trăiesc pe fundul mării (Mya arenaria, Mytilus galloprovincialis, etc.); – modificări în structura calitativă şi cantitativă a asociaţiilor bentale (sărăcirea aproape continuă a structurii vegetale şi a populaţiilor de animale, având drept consecinţe majore reducerea puterii biofiltrului şi accentuarea uniformizării biocenotice); – modificări în structura populaţiilor de animale marine (scăderea numărului de specii zooplanctonice, dispariţia aproape totală, cel puţin la litoralul românesc a unor specii de peşti, etc.); – apariţia valurilor de alge la ţărm. Consumatorii, sunt organisme cu nutriţie heterotrofă (nu pot sintetiza substanţe organice de la componente abiotice – apă, săruri minerale şi energie solară sau chimică), care folosesc ca sursă de energie (hrană) alte organisme. În funcţie de hrana consumată se deosebesc în ecosistem: – consumatorii primari sau fitofagii (zooplanctonul, o parte din moluşte, peşti etc.) care consumă hrană vegetală; 28 – consumatorii secundari (zoofagii, carnivorele) de diferite grade (crustacee, peşti, păsări, mamifere marine), care se hrănesc cu consumatorii primari sau alte grupe de consumatori. Câinele de mare (Squalus acanthias) - consumator din vârful lanţului trofic Un loc aparte în categoria consumatorilor îl ocupă detritofagii, animalele care se hrănesc cu detritus vegetal sau animal (fragmente de material organic) şi paraziţii, heterotrofe care îşi asigură nutriţia pe seama altor organisme, numite gazde, hrana lor provenind din animalele vii. În aceste grupe ecologice pot fi incluşi numeroşi viermi marini şi crustacee. Reducătorii (descompunătorii), sunt organisme microscopice (bacterii şi fungi) care intervin succesiv în descompunerea şi transformarea substanţelor organice. Bacteriile atacă mai ales cadavrele animalelor, iar fungii (ciupercile) celuloza vegetală. Descompunerea materialului organic eliberează substanţele minerale conţinute, făcând posibilă reutilizarea acestor elemente de către producători. Biocenoza cuprinde şi formează doua medii marine principale: pelagosul şi bentosul. Pelagosul este format din organismele vegetale şi animale care populează masa apei şi este alcătuit în principal din plancton şi necton. În componenţa planctonului intră organismele holoplanctonice, care îşi desfăşoară întregul ciclu de viaţă în pelagial (algele microfite, radiolarii, rotiferele, cladocerele, copepodele etc.), şi organismele meroplanctonice, care îşi petrec numai anumite stadii de dezvoltare din ciclul lor biologic în pelagial, restul având loc în bental. Fitoplanctonul, cuprinde în Marea Neagră peste 1300, din care aproximativ jumătate identificate şi în apele litoralului românesc. Este format în cea mai mare parte din diatomee 35%, dinoflagelate 28%, cloroficee 23%, urmate de cianofite 5-6%, crisofite, euglenofite şi criptofite. 29 Fitoplanctonul nu este distribuit şi nu se dezvoltă uniform în apele mării, fiind bine dezvoltat în stratul superior bine luminat al apei (0-50 metri) din zona litorală şi mai slab dezvoltat în larg. În zonele unde se varsă apele curgătoare, există un amestec de specii fitoplanctonice dulcicole, salmastricole şi marine. Se constată în fitoplancton o pronunţată variaţie sezonieră. Dinoflagelatele au o dezvoltare maximă în sezonul cald (iunie-august), iar diatomeele în sezonul rece (decembriefebruarie). Biomasa maximă a fost pusă în evidenţă în luna iunie şi în luna noiembrie. Fitoplanctonul constituie un preţios material nutritiv pentru zooplancteri dar şi pentru peştii planctonofagi (hamsie, şprot). Dinoflagelate (Peridinium sp.) Diatomee (Navicula sp.) Sursa: https://ecomareaneagra.wordpress.com/ecosistemul Zooplanctonul, mai sărac în specii decât fitoplanctonul (în Marea Neagră trăiesc aproximativ 150 de specii holoplanctonice, din care 70 de specii şi în apele litoralului românesc), se compune din unele specii de rotifere, crustacee, celenterate, ctenofore, etc., (jumătate sunt specii de apă dulce sau salmastră, în zonele de vărsare a fluviilor şi râurilor în mare), la care se adaugă larvele animalelor marine care alcătuiesc meroplanctonul (circa 100 specii). Hrana zooplanctonului este constituită din particulele aflate în suspensie în apă (fitoplancton, detritus sau bacterii) şi este la rândul lui sursă de hrană pentru puietul de peşte (alevini), dar şi pentru unii peşti adulţi sau alte animale marine. Pe anotimpuri, 30 zooplanctonul cel mai bogat este întâlnit iarna, iar cel mai sărac vara. Mai ales în partea a doua a toamnei zooplanctonul are o creştere cantitativă vertiginoasă. Pe timp de primăvara şi vară, zooplanctonul se diminueaza cantitativ din cauza consumării lui de către puietul de peşte şi peştii planctonofagi. Zooplanctonul scade cantitativ pe verticală. Copepod (Acartia clausi) - crustaceu Sursa: https://ecomareaneagra.wordpress.com/ecosistemul Nectonul este reprezentat de vieţuitoarele acvatice care se pot mişca liber în masa apei şi este format din peşti şi din mamifere marine. În Marea Neagră au fost înregistrate 168 specii de peşti, grupate după origine în specii relicte 18%, specii migratoare mediteraneene 60% şi specii de apă dulce adaptate la mediul salmastru 22%. Alături de acestea, au mai fost semnalate exemplare ale unor specii pătrunse accidental în apele bazinului pontic. Scrumbia albastră (Scomber scombrus) Lufarul (Pomatomus saltatrix) Sursa: https://ecomareaneagra.wordpress.com/ecosistemul 31 Mamiferele marine menţionate în bazinul pontic sunt: foca sihastru (Monachus monachus), dispărută din Marea Neagră la sfârşitul secolului trecut, o subspecie de marsuin (Phocoena phocoena relicta) şi două subspecii de delfin, afalinul (Tursiops truncatus ponticus) şi delfinul comun (Delphinus delphis ponticus). Delfini la Marea Neagră (Delphinus delphis) Sursa: https://ecomareaneagra.wordpress.com/ecosistemul Bentosul este format din organismele vegetale şi animale care trăiesc pe fundul mării. Alcătuit din fitobentos şi zoobentos el este foarte diversificat ca structură. Fitobentosul este reprezentat prin microfitobentos şi alge macrofite. Microfitobentosul este prezent în zona unde lumina ajunge la fundul apei. Este format din diferite specii microscopice de alge verzi, cianobacterii şi diatomee. Macrofitele algale sunt formele care caracterizează şi ocupă substratul dur de pe fundul bazinului marin până la adâncimea de 10 m (cel mai mare număr de specii concentrându-se la adâncimi de 1-5 m). În Marea Neagră sunt reprezentate toate cele trei grupe majore de alge macrofite, unele din ele perene, altele sezoniere, alături de 6 specii de plante superioare, din care iarba de mare (Zostera noltei) şi la litoralul românesc. Algele macrofite cuprind în Marea Neagră 325 de specii, cele mai numeroase fiind rodofitele cu 169 de specii, urmate de clorofite cu 80 de specii şi de feofite cu 76 de specii. Numărul acestora este mult mai mic în comparaţie cu cel al speciilor mediteraneene şi reflectă în 32 bună măsură modul în care algele marine s-au adaptat la condiţiile particulare ale bazinului pontic. Alge macrofite în Marea Neagră Iarba de mare (Zostera marina) Sursa: https://ecomareaneagra.wordpress.com/ecosistemul Macroflora algală are un rol ecologic important în ecosistemul litoral de mică adâncime, reprezentând un factor de epurare biologică a nutrienţilor şi a metalelor grele, substrat şi adăpost pentru algele epifite şi fauna asociată şi baza trofică pentru multe nevertebrate şi peşti marini. Urmare a activităţilor antropice, ecosistemele din zonele marine litorale sunt într-o continuă transformare. Modificările de mediu produse ca urmare a schimbărilor parametrilor hidrochimici, a colmatării substratului dur, a creşterii cantităţilor de substanţe biogene, a diminuării accentuate a transparenţei apei şi a deversărilor de reziduri petroliere au dus la selecţionarea şi dezvoltarea unor specii de macrofite tolerante (Enteromorpha, Cladophora, Ceramium), pentru care noile condiţii de mediu sunt favorabile, afectând diversitatea specifică, alternanţa sezonieră şi abundenţa vegetaţiei marine. În consecinţă, se remarcă o scădere drastică a numărului de specii de plante marine perene şi o restrângere a răspândirii acestora (Cystoseira, Phyllophora, Zostera). În apele costiere românesti din cele 162 de specii de alge macrofite identificate de-a lungul anilor (studiul macrofitelor la litoralul românesc debutează în anul 1907, odată cu publicarea lucrării lui Emanoil C. Teodorescu „Materiaux pour la flore algologique de la Roumanie”), foarte multe au dispărut sau şi-au redus populaţiile până aproape de dispariţie. În 33 anul 2006 au mai fost inventariate 37 de specii, din care: alge verzi 17 specii, alge roşii 15 specii, alge brune 5 specii. Zoobentosul este format din populaţii de animale care trăiesc până la adâncimea de 180200 m. În funcţie de adâncime se întâlnesc anumite polichete, amfipode, moluşte, crabi şi peşti. Rapana venosa Crabul de piatră (Pachygrapsus Pisica de mare (Dasyatis marmoratus) pastinaca) Sursa: https://ecomareaneagra.wordpress.com/ecosistemul După tipul de substrat, se crează o varietate a biocenozelor bentale. Unele specii de plante şi animale trăiesc pe stânci (biocenoze litofile), altele pe nisip (biocenoze psamofile) sau pe mâl (biocenoze pelofile). După S. A. Zernov, în bentosul Mării Negre se deosebesc următoarele complexe biocenotice: 1. Complexul faciesului de stâncă şi al pietrelor imobile, (0-15 m adâncime), populat cu algele: Ceramium, Enteromorpha, Zostera, Cystoseira, Phyllophora. Între talurile primelor două specii de alge îşi desfăşoară viaţa populaţii de crabi, ciripede şi moluşte (Patella sp. şi Littorina sp.), iar în ultimele trei grupări cenotice trăiesc polichete, oligochete, izopode, amfipode, crabi şi peşti. În câmpurile de Phyllophora iernează morunul; 2. Complexul nisipului curat şi amestecat cu nămolul, (15-28 m adâncime), populat cu viermi policheţi, oligocheţi, nemerţieni, moluşte şi crustacei, organisme ce se afundă în nisip; 3. Complexul de scrădiş, format din cochilii şi valve de moluşte, populat de diferite specii de viermi, spongieri, actinii, midii, stridii etc; 4. Complexul mâlului, (40-80 m adâncime), lipsit de plante dar populat cu specii de viermi, tunicieri şi moluşte (Modiolula phaseolina). Impactul antropic asupra ecosistemului Mării Negre. 34 Scăderea biodiversităţii din ecosistemul marin, prin dispariţia sau diminuarea accentuată a efectivelor unor specii de la litoralul românesc al Mării Negre se înscrie într-un proces extins, care a afectat întreaga biodiversitate a bazinului pontic în ultimele decenii ale secolului XX. Marea Neagră este în prezent una dintre mările cele mai profund afectate de presiunea umană. Dezvoltarea tot mai accentuată a industriei de toate tipurile şi a unei agriculturi intens chimizate în bazinele riverane ale fluviilor şi râurilor tributare Mării Negre, corelată cu dezvoltarea unor mari aglomerări portuare în vestul, nord-estul şi nord-vestul mării, ca şi pe coastele Anatoliei a provocat mai ales în ultimele decenii bulversări majore în ecosistemul marin. Portul Odesa (Ucraina) Portul Batumi (Georgia) Sursa: https://ecomareaneagra.wordpress.com/ecosistemul În general, poluarea este principalul fenomen incriminat de scăderea biodiversităţii marine. Însă, poluarea a reprezentat doar un aspect din paleta factorilor, care declanşaţi de om, au dus la modificările care au făcut ca Marea Neagră să fie considerată printre cele mai afectate bazine marine. Efectele poluării cu petrol Sursa: https://ecomareaneagra.wordpress.com/ecosistemul 35 La 11 noiembrie 2007, din cauza unei furtuni puternice, cu rafale de vânt de peste 100 km/oră şi cu valuri ce au depăşit cinci metri, în Marea Neagră (Strâmtoarea Kerci) s-au scufundat: tancul petrolier „Volgoneft-139“ şi mineralierele „Volnogorsk“, „Nahicevan“ şi „Kovel“ încărcate cu sulf. În urma naufragiului, în mare s-au deversat 1.300 de tone de ţiţei şi circa 7.000 t de sulf. Poluarea cu hidrocarburi a distrus ecosistemele marine locale. Zeci de mii de păsări şi peşti care migrează din Marea Neagră în Marea Azov, au murit. Un inventar al speciilor de animale dispărute sau devenite foarte rare din dreptul litoralului românesc cuprinde taxoni din majoritatea grupelor. Şi peştii marini au cunoscut o diminuare generală a efectivelor, specii exploatate industrial în trecut, au devenit rare: sturionii, scrumbia de Dunăre, anghila, aterina, gingirica, etc. Pătrunderea în mediul marin a sute de tone de azot şi fosfor, în anii 1970 si 1980, provenit din fertilizatori agricoli, deşeuri animale şi ape menajere netratate au periclitat serios starea de conservare a întregului ecosistem al Mării Negre, întrucât a dus la dezvoltări exuberante ale fitoplanctonului, care blochează pătrunderea luminii pănă la vegetaţia submersă, absolut necesară pentru sănătatea unui ecosistem, lăsând în urmă întinse arii bentale, altadată bogate în specii, acum „muribunde şi denudate”. În anii 1970 si 1980 întregul ecosistem de pe platforma nord-vestică a Mării Negre a cedat subit şi multi au crezut că Marea Neagră este prima mare pe cale să „moară” în sensul că nu mai poate intreţine viaţa tipic marină. În 1996, Planul Strategic de Acţiune pentru Marea Neagra, semnat de guvernele celor şase state costiere, a concluzionat că procesul de „eutrofizare” cauzat de creşterea cantităţilor de nutrienţi a reprezentat cea mai mare problemă „internaţională” privitoare la Marea Neagră. Din fericire, marea a început să se refacă la inceputul anilor 1990, în mare parte datorită reducerii masive de fertilizatori şi a şeptelului, ce a urmat colapsului economic din fostele ţări comuniste riverane Mării Negre şi Dunării. În ultimii ani, ţările din amonte de Dunăre au adoptat cu succes măsuri de reducere a nivelului de nutrienţi eliminaţi în mediu. Oamenii de ştiinţă afirmă că Marea Neagră arată acum primele semne de recuperare. În ciuda semnelor pozitive iniţiale, cercetătorii consideră încă ecosistemul foarte vulnerabil în faţa poluării, pescuitului excesiv şi a dezvoltării costiere necontrolate. 36 Nu trebuie să fii om de ştiinţă ca să înţelegi că posibilitatea Mării Negre de recuperare în urma poluării a ajuns la pragul critic. Dacă se inrăutăţeşte situaţia, întreaga regiune va suferi schimbări, modificând viaţa a milioane de oameni. Căderea economică şi norocul nu pot oferi o strategie bună pentru administrarea mediului Mării Negre. Este nevoie de o îmbunatăţire a practicilor de agricultură înainte ca revenirea pe plan economic să ducă la un alt dezastru ecologic în Marea Neagră. O îndelungata tradiţie ştiinţifică existentă în regiunea Mării Negre a fost realmente paralizată de dificultăţile financiare apărute după 1990. În 2005 un raport asupra „Stării pescuitului şi a agriculturii mondiale” afirma că Marea Neagră este una dintre cele trei regiuni din lume unde rezervele de peşte au mare nevoie de regenerare. Înca din 1990, 21 din cele 26 de specii principale au fost declarate „pe cale de dispariţie comercială” din cauza pescuitului excesiv, a poluării şi a speciilor invadatoare. Speciile de peşti cu valoare comercială, cum ar fi nisetrul şi calcanul, încă suferă de pe urma pescuitului ilegal, al poluării şi a distrugerii habitatelor lor. Din 26 de specii de peşti cu valoare economicã, în anii 1960-1970, doar şase specii mai există în prezent: sprot, hering de Marea Neagră, hamsia, merlucius, pisica de mare şi barbunul gri din Orientul Îndepărtat, care a fost aclimatizat recent în Marea Neagră. Conştientizarea scăzută a publicului asupra problemelor de mediu care ameninţă Marea Neagră rămâne una dintre principalele bariere în protejarea acestui ecosistem important. O mai bună conştientizare ar putea duce la o presiune sporită şi o mai mare dorinţă politică la nivel decizional. În ciuda acestor limitări, Marea Neagră „s-a mutat de la terapie intensivă la salonul de recuperare”. Activităţile antropice cu influenţe negative semnificative asupra ecosistemului marin sunt: - exploatarea resurselor minerale, petrol şi gaze din platoul continental al Mării - transportul naval ce poate produce poluarea apei marine în mod deliberat, prin Negre; evacuări ilegale de la nave (ape de santină şi hidrocarburi) sau accidental, datorită deficienţelor în exploatare; - industria petrochimică şi chimică, industria grea - construcţii şi reparaţii de nave; 37 Problemele acute specifice apărute datorită fenomenelor antropice sunt: - declinul stocurilor comerciale de peşti; - pierderea habitatelor, suport al resurselor biotice; - pierderea sau iminenta pierdere a speciilor pe cale de dispariţie; - înlocuirea speciilor indigene cu specii exotice; - protecţia necorespunzătoare a resurselor marine şi costiere faţă de poluările accidentale; - condiţii neigienice pe majoritatea plajelor, a apelor de îmbăiere şi a celor pentru piscicultură; - fenomenul de eroziune costieră semnalat în mod special în ultimele decenii a generat diminuarea suprafeţelor de plaje a litoralului românesc. În ultimul deceniu bilanţul dintre aportul şi pierderile de material sedimentar este negativ, efectul nefavorabil avându-l construcţiile hidrotehnice; - fenomenul de înflorire algală manifestat în apele marine româneşti datorat aportului de nutrienţi din fluviul Dunărea, corelat cu încălzirea globală a continentului. Crearea unor condiţii bune de mediu pentru vieţuitoarele sălbatice vor crea, implicit, condiţii bune de mediu şi pentru oameni. 38 TEHNOLOGII PENTRU PROTECŢIA ŞI DEZVOLTAREA DURABILĂ A RESURSELOR ACVATICE VII 39 3. RESURSE BIOLOGICE EXPLOATABILE DIN OCEANUL MONDIAL Zona platoului continental al mărilor şi oceanelor prezintă cea mai mare diversitate a lumii vii şi cea mai mare producţie biologică. Resursele biologice marine s-au constituit şi se constituie şi în prezent în cea mai mare bogăţie a Terrei. Relaţiile dintre bogăţia marilor spaţii marine şi oceanice cu restul planetei şi cu omul au fost diferite de la o etapă istorică la alta şi determinate în primul rând de necesitatea satisfacerii cerinţelor nutriţionale familiale, iar mai târziu pentru obţinerea de beneficii prin vânzarea excedentului de produs. Managementul resurselor marine poate fi afectat, direct şi indirect, de către activităţile umane. Obiectivul principal în managementul mării este de a permite societăţii umane o utilizare durabilă a resurselor acesteia. Dar resursele marine sunt prin natura lor foarte diverse şi insuficient exploatate. Ele pot fi găsite la trei nivele: în masa propriu-zisă de apă, habitat pentru numeroase resurse biologice; suprafaţa fundului mării cu nodulii polimetalici şi fosforite (fier, cupru, nichel, fosfat); subsolul fundului marin, cu minerale şi hidrocarburi (ex. petrol). Majoritatea resurselor animale, vegetale şi minerale pot fi găsite aproape de liniile de coastă; 75% - 95% din lumea vegetală şi animală poate fi găsită într-o bandă nu mai largă de 359 km de coaste şi la o adâncime de până la 200 m (Academia Franceză de Ştiinţe, 2003). Această bogăţie naturală este pusă în pericol, în multe părţi ale lumii, de către efectele induse de către activităţile umane, poluare şi schimbările climatice. Definiţii: Subexploatată = pentru care pescuitul este nedezvoltat sau care este nou introdusă între speciile comerciale. Se crede a avea un potenţial ridicat în creşterea producţiei; Specie moderat exploatată = specie exploatată la un nivel scăzut. Se consideră a avea un potenţial limitat de expansiune în producţia totală; Complet exploatat = pescuitul este realizat la sau aproape de nivelul optim de randament, fără aşteptări în ceea ce priveste o expansiune în viitor; Supraexploatată = pescuitul este realizat aproape la un nivel la care se consideră că sustenabilitatea este pe termen lung, fără posibilităţi suplimentare de expansiune şi cu un risc mare de epuizare a stocului/colaps; 40 Epuizat = capturile se situează mult sub nivelurile istorice, necorespunzător eforturilor depuse în pescuit; Recuperare = capturile sunt din nou în creştere după ce au fost epuizate. 1. SITUAŢIA STOCURILOR DE PEŞTE Viaţa a aproximativ 1 miliard de persoane depinde de activităţile pescăreşti; în 2002, peste 2,6 miliarde persoane primeau, în mod primar, cel puţin 20% din proteina animală din resurse marine (Hesse, 2005). Schimbări majore în valorile lanţului piscicol au apărut în întreaga lume, ducând la globalizarea, la multiplicarea colaborărilor bilaterale şi multilaterale cu privire la managementul stocurilor de peşte, resurse naturale, poluare şi dezvoltarea tehnologiilor de navigaţie. Un mesaj cheie este acela că pentru sectorul piscicol, pentru menţinerea durabilă a acestuia la scară regională şi globală, sunt necesre o serie de măsuri. Nu există date comprehensive asupra flotei mondiale de pescuit, dar informaţii de la FAO, OECD şi alte organizaţii indică valori care cresc rapid între anii 1950 şi începutul anilor 2000. Navele de pescuit şi-au extins domeniul de operare şi au adoptat tehnologii noi, precum detectarea electronică avansată a bancurilor de peşte. Deşi consumul de peşte pe cap de locuitor a crescut în mod constant în ţarile în curs de dezvoltare, de la 5,2 kg în 1961 la 18,8 kg în 2013, iar în ţările slab dezvoltate de la 3,5 la 7,6 kg, acesta este încă în mod considerabil mai scăzut decât în multe ţări dezvoltate – 26,8 kg în 2013. Consumul de peşte a fost în 2014 în medie de 20 kg pe cap de locuitor (FAO, 2016). Această creștere semnificativă a consumului de pește a îmbunătățit dietele oamenilor din întreaga lume prin hrana diversificată și nutritivă. În 2013, peştele contribuia cu 17% la proteina animală consumată de către oameni şi cu 6,7% la totalul de proteină consumată. Cu proprietăţile lui valoroase, peştele joacă un rol major în corectarea dietelor şi ajută la îmbunătătirea calităţii vieţii în general. Capturile totale de peşte în 2014 a fost de 93,4 milioane tone, din care 81,5 mil. tone din apele marine şi 11,9 mil. tone din apele interioare. Cele mai mari producţii de peşte provin din China, urmată de Indonezia, SUA şi Rusia. Capturile de anşoa din Peru au scăzut în 2014 la 2,3 mil. tone, cel mai mic nivel din anul 1998 (fenomenul El Nino), dar în 2015 capturile au 41 depăşit 3,6 mil. tone. Pentru prima dată de la 1998, anşoa nu a mai fost specia nr. 1 din capturi, fiind depăsită de codul de Alaska. Pacificul de NV rămâne aria cea mai productivă pentru capturile de peşte, urmată de Vestul Pacificului Central, de NE Atlanticului şi de Estul Oceanului Indian. Cu excepţia zonei de NE a Atlanticului, din aceste zone s-au capturat cantităţi mai mari comparativ cu media decadei 2003-2012. Situaţia în Marea Mediterană şi Marea Neagră este alarmantă, cu capturi care au scăzut cu o treime încapând din 2007, datorate mai ales scăderii stocurilor de peşti pelagici mici, ca anşoa şi sardina, fiind afectate însă cele mai multe grupuri de specii. Aproximativ 56,6 milioane de persoane erau angajate în sectorul primar de capturi piscicole şi acvacultură in 2014, din care 36% cu program complet, 23% part-time, iar ceilalţi erau pescari ocazionali. După o tendinţă de creştere îndelungată, numărul de persoane din sectorul piscicol a rămas relativ stabil după 2010, cu o creştere însă a personalului din acvacultură, de la 17% în 1990, la 33% în 2014. In 2014, 84% din populaţia angajată în sectorul de acvacultură era din Asia, urmată de Africa (10%) şi America Latină şi Caraibe (4%). Din cele 18 milioane persoane angajate în pescării, 94% erau din Asia. Femeile reprezentau în 2014, 19% din populaţia direct angajată în sectorul primar al pescăriilor şi acvaculturii, pe când în sectorul secundar (procesare, comercializare), acestea reprezentau aproximativ 50% din forţa de muncă. Numărul total de ambarcaţiuni pescăreşti în 2014 a fost estimat la 4,6 milioane, aproximativ egal cu cel din 2012. Flota din Asia a fost cea mai numeroasă, constând în 3,5 milioane ambarcaţiuni (75% din total), urmată de Africa (15%), America Latină şi caraibe (6%), America de Nord (2%) şi Europa (2%). La nivel global, în anul 2014, 64% erau ambarcaţiuni cu motor, din care 80% erau în Asia. Dintre ambarcaţiunile cu motor, 85% aveau mai puţin de 12 m lungime, iar aceste vase mici dominau toate regiunile. La nivelul anului 2014, numărul de ambarcaţiuni mai mari de 24 m a fost estimat la 64000, acelaşi ca în 2012. Starea stocurilor de peşte la nivel mondiale nu a cunoscut o îmbunătăţire, în ciuda progresului notabil in unele arii de pescuit. Analiza FAO a stocurilor comerciale de peşte a evaluat o scădere a ponderii stocurilor de peşte aflate în limita de sustenabilitate biologică de la 90% în 1974 la 68,6% în 2013. Prin urmare, 31,4% din stocurile de peste au fost estimate ca fiind pescuite peste limita de sustenabilitate biologică. Din numărul total de stocuri evaluate în 2013, cele complet exploatate reprezentau 58,1%, iar cele subexploatate 10,5% . Stocurile 42 subexploatate au scăzut aproape continuu din 1974 până în 2013, dar stocurile complet exploatate au scăzut din 1974 în 1990, înregistrând apoi o creştere la 58,1% (2013). În mod corespunzător, procentul stocurilor de peste pescuite peste limitele de sustenabilitate biologică a crescut, în special în anii 1970 şi 1980, de la 10% în 1974 la 26% în 1989. După 1990, numărul stocurilor de peşte exploatate peste nivelurile de sustenabilitate a continuat sa crească, deşi întrun ritm mai mic. 27% din capturile totale erau în 2013 reprezentate de 10 specii de peste. În orice caz, cele mai multe din stocurile acestor specii sunt complet exploatate, fără a avea un potenţial de creştere a producţiei. Ponderea producţiei mondiale de peşte utilizat pentru consumul uman direct a crescut semnificativ în ultimele decade, de la 67% în 1960 la 87% - peste 146 milioane tone, în 2014. 24 milioane tone au fost destinate în 2014 produselor nealimentare, din care 76% pentru făina şi uleiul de peşte, restul fiind utilizat pentru o largă varietate de produse, cum ar fi materie primă pentru hrană in acvacultură. Din ce în ce mai mult, utilizarea produselor secundare devine o industrie importantă, cu o concentrare crescândă asupra manipulării acestora într-un mod controlat, sigur și igienic, având ca urmare şi reducerea deșeurilor. În 2014, 46% (67 mil tone) din peştele destinat direct consumului uman a fost în stare vie, proaspătă sau răcită, aceste forme fiind preferate pe unele pieţe şi având şi preţurile cele mai mari. Restul producţiei piscicole a fost sub diferite forme din care 12% (17 milioane tone) uscată, sărată, afumată, 13% (19 milioane tone) în forme preparate şi conservate, iar 30% (aprox. 44 mil tone) sub formă îngheţată. Îngheţarea reprezintă principalul mod de procesare a peştelui, reprezentând 55% din totalul peştelui procesat pentru consum uman şi 26% din totalul producţiei piscicole în 2014. China este principalul producător si exportator de peşte şi produse din peşte. Este, de asemenea, principalul importator de peşte, datorită externalizării procesării peştelui în alte ţări, precum şi a creşterii consumului pe piaţa internă a speciilor care nu sunt produse local. Oricum, în 2015, după ani de creştere sustenabilă, pescăriile din China au experimentat o uşoară scădere a producţiei în sectorul de procesare. Norvegia, al doilea exportator mondial de peşte, a înregistrat în 2015 valori record. În 2014, Vietnamul devine al treilea exportator mondial în domeniul pescuitului, depăşind Thailanda, care a înregistrat un declin substanţial în export începând cu 2013, în special datorat 43 scaderii producţiei de creveţi, din cauza unor maladii. În 2014 şi 2015, Uniunea Europeană a fost de departe cea mai largă piaţă de import a peştelui, urmată de SUA şi Japonia. Producţia din capturi Deşi mai sunt încă state care nu raportează regulat capturile de peşte, statisticile FAO nu sunt pe deplin conforme cu realitatea. În orice caz, aproape s-a dublat numărul de specii incluse în baza de date a FAO în ultimii 20 de ani, de la 1035 în 1996, la 2033 în 2014, ceea ce indică o îmbunătăţire în colectarea datelor. Începând din 1950, capturile globale fără anşoa, au crescut pănă în 1988 când acestea au depăsit 78 mil tone. (Fig. 3.1). A urmat o perioadă de fluctuaţii, după căderea regimului comunist, urmănd ca din 2003 în 2009, totalul capturilor să ramână în mod excepţional stabil, cu variaţii interanuale care niciodată nu au depăşit 1%. Din 2010 se înregistrează o uşoară creştere de la un an la altul, cu un maxim în 2014 de 78,4 mil tone. Figura 3.1. Tendinţa capturilor marine globale Sursa: FAO, 2016 În 2013, 13 din primele 25 ţări din domeniul pescuitului şi-au mărit capturile, depăsind 100.000 tone. Cele mai semnificative creşteri au fost înregistrate de China, Indonezia, Myanmar în Asia, de Norvegia în Europa, de Chile şi Peru în America de Sud. Peru a prins în 2014 doar 2,3 mil. tone de anşoa – jumătate din cantitatea prinsă în 2013, fiind captura cea mai mică de la fenomenul El Nino din 1998. În 2015 însă catura totală de anşoa 44 în Peru a fost de 3,6 mil. tone. Oricum, pentru toate speciile, capturile în 2014 pentru Peru au fost cele mai mari începând cu anul 2001. Comparativ cu Peru, anşoa prinsă de către Chile în 2014 a fost aceeaşi din 2013, de 0,8 mil. tone, deşi pentru toate celelalte specii a crescut, ceea ce a însemnat o inversare a tendinţei de declin a cantităţilor de peşte capturate şi care fusese înregistrată începând din 2007. Pentru prima dată din 1998, anşoa nu a reprezentat specia numărul 1 în capturile înregistrate anual, fiind depasită de cosul de Alaska. În Atlanticul de Nord şi zonele adiacente, capturile de hering au scăzut cu un sfert din 2009 în 2014, în timp ce macroul a înregistrat o dublare a acestora (fig. 3.2). Figura 3.2. Tendinţa capturilor de hering şi macrou în Atlantic Sursa: FAO, 2016 Pentru 3 ţări importante din industria pescuitului – Norvegia, Islanda şi Rusia capturile de hering au scăzut, în schimb toate ţările care operează în Atlanticul de Nord au înregistrat creşteri ale capturilor de macrou. Macroul este pescuit în ultima perioadă în zona Islandei şi Groenlandei, zone în care înainte nu era capturat în cantităţi mari. Acesta este probabil un efect al schimbărilor climatice, deşi această teorie necesită mai multe studii la nivel local. Pentru codul de Atlantic, după o semnificativă creştere a capturilor în perioada 20092013, acestea s-au stabilizat la aproximativ 1.3 mil. tone în Atlanticul de Nord, pe când în NV 45 Atlanticului capturile sunt încă extrem de scăzute, depăşind 70.000 tone/an, începând cu colapsul din anii 1990. Patru mari grupe valoroase au înregistrat recorduri în capturi in 2014: tonul, homarii, creveţii şi cafalopodele. Capturile totale de ton s-au ridicat la 7,7 milioane tone în 2014. Începând din anii 1980, homarul american şi cel norvegian au reprezentat mai mult de 60% din capturile globale de homar, cu un maxim de 70% în 2014 pe seama creşterii capturilor de homar american. Capturile globale de creveţi au rămas, din 2012, la un nivel stabil de 3,5 mil tone. Pentru creveta roşie de Argentina s-a înregistrat însă o creştere continuă, după scăderea majoră din 2005. Cefalopodele, specii cu creştere rapidă şi o durată scurtă de viaţă, sunt puternic influenţate de modificările condiţiilor de mediu. Speciile de calamari sunt majoritare în capturi şi, după o scădere înregistrată în 2009, cantitatea capturată a crescut pe seama calamarilor prinşi în Pacificul de Est şi în zona Argentinei din SV Atlanticului. Începând din 2008, capturile de sepie şi caraccatiţă au rămas relativ stabile la 300.000 – 350.000 tone (fig. 3.3). Figura 3.3. Tendinţa capturilor în grupurile de cefalopode (calamar, sepie, caracatiţă şi alte grupe de cefalopode) Sursa: FAO, 2016 În ceea ce priveşte moluştele, un număr din ce în ce mai mare de ţări raportează capturi ale acestora. Nu este încă destul de clar dacă aceasta se datorează dezvoltării noilor pescării 46 pentru a aproviziona piaţa asiatică sau reprezintă un semnal al degradării mediului şi o ameninţare la adresa pescuitului, având în vedere că moluştele concurează cu peştii pentru hrană. Datele FAO pentru pescuit prezintă un declin al zonelor din Pacificul de SE datorită scăderii capturilor de anşoa menţionate anterior. Alte arii cu tendinţe de scadere a capturilor sunt Atlanticul de NV, Vestul Atlanticului Central şi SV Pacificului. În Mediterana şi Marea Neagră situaţia este alarmantă, cu o scădere de o treime a capturilor începând din 2007, scădere înregistrată mai ales în rândul speciilor pelagice mici, precum anşoa şi sardina, fiind însă afectate majoritatea grupurilor. Arii piscicole cu tendinţă de crestere a capturilor sunt: Pacificul de NV şi Vestul Pacificului Central, precum şi toate zonele de pescuit din Oceanul Indian. Tendinţa pe termen lung pentru Atlanticul de SV este foarte stabilă, fiind influenţată mult de capturile de calamar din Argentina. Starea resurselor piscicole marine Pescuitul marin mondial s-a extins continuu, atingând un maxim de producție de 86,4 milioane în 1996, urmat apoi de o tendinţa de scădere. În 2013 producția globală înregistrată a fost 80,9 milioane de tone. Conform datelor FAO, Pacificul de Nord-Vest este zona cu cea mai mare producție 21,4 milioane de tone în 2013 - 27% din capturile totale, urmată de Vestul Pacificului Central – 12,4 mil. tone – 15% din capturile totale, Pacificul de SE cu 8,9 mil. tone – 11% şi Atlanticul de NE cu 8,4 mil tone = 10% din capturile la nivel mondial. Analiza FAO evidenţiază tendinţa de scădere a stocurilor de peşte la nivel mondial care se situează în limita unor populaţii sustenabile din punct de vedere biologic, acestea scăzând de la 90% în 1974 la 68,6% în 2013 (fig. 3.4). Aceasta înseamnă că 31,4% din stocurile de peşte sunt pescuite la un nivel nesustenabil din punct de vedere biologic, sunt supraexploatate. Din toate stocurile evaluate în 2013, 58,1% erau complet exploatate şi 10,5% subexploatate. Ponderea stucurilor subexploatate a scăzut continuu din 1974 până în 2013; stocurile de peste complet exploatate au scăzut în perioada 1974-1989, urmând apoi o creştere până la 58,1% în 2013. Corespunzător, stocurile exploatate la niveluri nesustenabile au crescut, mai ales în a doua jumătate a anilor 1970 şi apoi în anii 1980, de la 10% în 1974 la 26% în 1989. După 1990, 47 numărul stocurilor exploatate la niveluri nesustenabile a continuat să crească, deşi într-un ritm mai lent, ajungând la 31,4% în 2013. Sustenabilitatea pescuitului reprezintă principalul obiectiv în managementul pescăriilor. O definiţie acceptată a stocurilor exploatate la niveluri biologice nesustenabile este aceea că acestea au o abundenţă mai mică decât nivelul la care să producă randamentul maxim durabil şi prin urmare sunt supraexploatate. Aceste stocuri mecesită un plan strict de management pentru refacerea abundenţei la un nivel care să asigure o productivitate biologică sustenabilă. Figura 3.4. Tendinţa la nivel global a stocurilor de peşte Sursa: FAO, 2016 Capturile de peşte variază foarte mult în ceea ce priveşte speciile. Cele mai productive 10 specii au reprezentat cu 27% din capturile marine la nivel mondial în 2013. Cele mai multe dintre acestea sunt exploatate complet, la un nivel maxim, astfel încât nu prezintă un potenţial de creştere a producţiei, în timp ce altele sunt supraexploatate şi o creştere aproducţiei nu ar fi posibilă decât în cazul realizării unei restaurări de succes a acelor stocuri. Cele mai importante 2 48 stocuri de anşoa din Pacificul de SE, codul de Alaska din Nordul Pacificului şi stocurile de hering din NE-estul şi NV-ul Atlanticului sunt complet exploatate. Codul de Atlantic este supraexploatat în Atlanticul de NV şi complet exploatat către supraexploatat în Atlanticul de NE. Stocurile de macrou sunt complet exploatate în Pacificul de E şi supraexploatate în Pacificul de NV. Capturile totale de ton şi specii asemănătoare tonului au fost în 2013 de aprox. 7,4 mil. tone (9% din capturile totale). Principala specie de ton capturată a reprezentat 5,1 mil tone în 2013, cu 1 mil. tone mai mult faţă de 2 ani în urmă. Aproximativ 70% din aceste capturi au provenit din Pacific. În ceea ce priveşte primele 7 specii de ton capturate, 41% dintre stocurile acestora au fost, în 2013, exploatate la niveluri biologice nesustenabile (complet exploatate sau supraexploatate). Începând cu ani 1950, pescăriile marine la nivel mondial au cunoscut schimbări semnificative. Ca urmare, nivelurile de exploatare în diferite zone a variat, depinzând de nivelul de dezvoltare economică şi de schimbările care au avut loc în ţările din vecinătate. În general, zonele de pescuit pot fi împărţite în 3 grupe: - Zone în care producţia oscilează în jurul unei valori stabile; - Zone în care se înregistrează un declin după un vărf istoric al producţiei; - Zone în care se înregistrează o creştere continuă a producţiei începând din 1950. Din primul grup fac parte: Estul Atlanticului Central, Pacificul de NE, Estul Pacificului Central şi Pacificul de NV. Această zonă a furnizat, în 2013, 47% din capturile marine la nivel mondial. Unele din aceste zone includ regiuni în care se întâlneşte fenomenul de „upwelling”, caracterizate printr-o variabilitate naturală ridicată. Aproximativ 70% din stocurile de peşte din acest grup de zone sunt exploatate în limitele biologice sustenabile. Al doilea grup a contribuit cu 21% la capturile marine globale în 2013, acestea incluzând Atlanticul de NE şi de NV, Mediterana şi Marea Neagră, Pacificul de SV, Atlanticul de SE. În unele cazuri capturile scăzute reflectă măsurările de management pentru refacerea stocurilor de peşte şi deci, acest fapt nu trebuie privit ca unul negativ. Aprox. 65% din stocurile de peşte din aceste zone sunt estimate a fi exploatate în limitele de sustenabilitate biologică. Al treilea grup cuprinde 3 arii de pescuit: Vestul Pacificului Central, Estul şi Vestul Oceanului Indian. Aceste zone au contribuit în 2013 cu 31% din capturile totale. Acest grup 49 prezintă cea mai mare proporţie a stocurilor exploatate în limitele de sustenabilitate biologică – 77%. Dintre ariile FAO de pescuit, Pacificul de NV prezintă cea mai mare producţie, capturile din această zonă situându-se între 17 mil şi 24 mil tone în anii 1980 şi 1990, pentru ca în 2013 să fie de 21,4 mil. tone. Peştii mici pelagici reprezintă categoria cea mai abundentă în această arie, anşoa japoneză furnqnd 1,9 mil tone în 2003, dar suferind un declin, astfel încât a înregistrat în 2013 aprox. 1,3 mil tone. Alte specii considerate complet sau supraexploatate sunt macroul şi codul de Alaska. Aprox. 24% din stocurile de peşte din Pacificul de NV sunt supraexploatate. În ciuda provocărilor cu care se confruntă numeroase pescării marine au luat măsuri de reducere a pescuitului şi de refacere a ecosistemelor şi a stocurilor supraexploatate prin intermediul unor măsuri eficiente de management. Astfel, în SUA, Legea privind Pescuitul Durabil conţine cerinţe conform cărora pescuitul la nivel de supraexploatare trebuie condus către niveluri de sănătate a stocurilor. Astfel, în 2013 64% din cele 44 de stocuri supraexploatate care au fost supuse actelor de reglementare au prezentat o refacere semnificativă, cu stocuri estimate şi la 92% mai mari faţă de momentul începerii procesului de reconstrucţie. De asemenea, pescăriile administrate de către guvernul din Australia nu mai practică suprapescuitul din 2014. În UE, mai mult de 70% din stocurile evaluate au înregistrat fie o scădere a ratei de pescuit fie o creştere a abundenţei stocurilor din Atlanticul de NE. Exemple de succes similare există în multe alte zone din întreaga lume. Astfel, Namibia a reuşit să-şi refacă stocurile de merluciu, iar Mexic pe cele de melci marini comestibili. Astfel de exemple demonstrează că stocurile supraexploatate pot fi refăcute, refacerea acestora conducând la productivităţi crescute şi la beneficii sociale şi economice substanţiale. Odată cu dezvoltarea politicilor la nivel internaţional şi a acceptării necesităţii restaurării stocurilor supraexploatate pentru asigurarea sustenabilităţii resurselor şi a securităţii hranei, pescăriile marine pot înregistra progrese importante pentru o sustenabilitate pe termen lung. Starea resurselor biologice marine este influenţată nu numai de pescuitul excesiv ci şi de alte efecte ale activităţilor antropice, cum ar fi schimbările climatice, acidifierea apelor sau exploatarea resurselor minerale de pe fundu mărilor. Schimbările climatice vor contribui la creşterea transformărilor şi pierderilor suferite de stocurile de peşte datorită modificării temperaturii apei, acidifierii acesteia şi creşterii condiţiilor extreme de mediu. Ca rezultat al schimbărilor climatice antropogene, se preconizează o creştere 50 a temperaturii medii a apelor de suprafaţă şi a nivelului mediu al nivelului mării (IPCC WG2, 2007). Astfel se va produce până în 2100, o coborâre a nivelului termo- şi halo-clinelor, cu consecinţe severe pentru piscicultură şi ecosistemele acvatice în general. Distribuţia, atât a speciilor exploatate cât şi a celor neexploatate din Marea Nordului a răspuns deja în mod puternic la recentele creşteri ale temperaturii apei (Perry et al., 2005). Acidifierea apelor: până în 2100 se prevede o scădere a pH-ului apelor de suprafaţă marine cu 0,14 … 0,35 unităţi, datorită creşterii concentraţiei dioxidului de carbon din atmosferă. Cosecinţa acidifierii va consta în schimbări ale orizonturilor de saturaţie pentru aragonit, calcit şi alte minerale, cu rol esenţial în calcifierea organismelor. În timp ce numeroase organisme acvatice sunt adaptate la fluctuaţiile termice, schimbările de pH preconizate vor fi mai mari decât oricare din cele care au avut loc în ultimii 200…300 milioane de ani. Exploatarea resurselor minerale de pe fundul mărilor a luat amploare datorită necesarului de energie şi minerale, precum şi creşterii capabilităţii geotehnice. Efectele induse de schimbările climatice afectează această industrie, în timp ce platformele marine, la rândul lor, afectează mediul. Începând cu 2003, activităţile la platformele marine au crescut cu o rată fără precedent, cu o medie de 15%...20% pe an (Smith, 2008), datorită creşterii preţului petrolului (extragerea petrolului de pe fundul marin devenind rentabilă). Un efect major al schimbărilor climatice îl reprezintă şi topirea calotelor glaciare, ceea ce a dat posibilitatea exploatării unor teritorii inaccesibile în trecut. Arctica este deja disputată de 5 naţiuni care mărginesc această regiune, această arie putând dispune de ¼ din depozitele de petrol şi gaze rămase nedescoperite (Bird et al., 2008). Numeroase date ştiinţifice rămân a fi colectate şi analizate, pentru mai buna înţelegere a conexiunilor dintre schimbările climatice şi managementul resurselor marine. Schimbările climatice vor afecta din ce în ce mai mult atât managementul piscicol cât şi exploatarea resurselor minerale de pe fundul mării, iar acestea înşile vor contribui la impactul schimbărilor climatice. Este necesară o creştere a evidenţelor bazate pe cunoştinţe despre aceste sectoare specifice şi în mod particular colectarea de date climatice şi de mediu, precum şi monitorizarea zonelor marine, utilizând metode moderne care includ tehnologiile spaţiale. La stabilirea posibilităților de pescuit pentru 2016 la nivelul Uniunii Europene s-a luat în considerare impactul flotelor de pescuit asupra stocurilor (mortalitatea prin pescuit). Mai multe țări au remarcat că aceasta înseamnă trecerea la niveluri care vor permite refacerea stocurilor 51 până la niveluri de biomasă care să ducă la o producție maximă durabilă (MSY), ținând seama de factorii socioeconomici. Comisia a prezentat o propunere privind posibilitățile de pescuit în Marea Baltică pentru 2016. La 22 octombrie 2015, Consiliul pentru Agricultură și Pescuit a ajuns la un acord politic asupra posibilităților de pescuit respective pentru statele membre. Miniștrii au luat o decizie cu privire la cantitățile maxime de pește din stocuri specifice care pot fi capturate în Marea Baltică (tab. 3.1). Tabel 3.1 Propunerile UE privind posibilităţile de pescuit la Marea Baltică Starea fondului piscicol marin în România În sectorul marin românesc activitatea de pescuit industrial practicată de către pescarii profesionişti se realizat în două moduri: pescuitul cu unelte active efectuat cu navele trauler costiere la adâncimi mai mari de 20 m şi pescuitul cu unelte fixe practicat de-a lungul litoralului, în 28 puncte pescăreşti, situate între Sulina şi Vama Veche, la mică adâncime (3-11 m). La aceasta se adaugă şi pescuitul costier la scară mică. Flota de pescuit a României îşi desfăşoară activitatea în aria de competenţă a Organizaţiei de Management a Regiunilor Pescăreşti – G.F.C.M., Area 37 – Mediterranean and Black Sea, Sub-area 37.4, Division 37.4.2, GSA 29. Zona de pescuit a României este cuprinsă între braţul 52 Musura al Dunării şi Vama Veche; linia de coastă are o lungime de cca 243 km, care poate fi împărţită în două sectoare principale geografice şi geomorfologice: a) Sectorul nordic, cu o lungime de 158 km, care se întinde între delta secundară a braţului Musura şi Municipiul Constanţa; b) Sectorul sudic, cu o lungime de 85 km cuprins între Municipiul Constanţa şi Vama Veche. Distanţa între ţărmul mării şi limita platformei continentale (200 m dâncime) variază între 100 şi 200 km în sectorul nordic şi la cca 50 km în sectorul sudic. Apele situate până la izobata de 20 m. a părţii nordice a Mării Negre sunt incluse în cadrul Rezervaţiei Biosferei Delta Dunării (declarată prin Legea nr.82/1993). Zona marină a Rezervaţiei Biosferei Delta Dunării constituie o zonă tradiţională pentru depunerea icrelor şi hrănire pentru speciile transfrontaliere şi totodată o rută de trecere pentru speciile anadrome (sturioni, scrumbie de Dunăre). În partea de sud a litoralului este situată Rezervaţia marină Vama Veche – 2 Mai în suprafaţă totală de 5.000 ha. Rezervaţia marină Vama Veche – 2 Mai este o zonă cu o mare diversitate a biotopurilor şi biocenozelor şi este situată pe ruta de migraţie a principalelor specii pelagice şi bentonice dar şi a mamiferelor marine. Pescuitul marin efectuat de-a lungul liniei de coastă românească este limitat la zona marină situată până la izobata de 60-70 m. România a declarat Zonă Economică Exclusivă (ZEE) a Mării Negre o suprafaţă de 29.000 kmp. Navele de pescuit costier româneşti care utilizează trawlere desfăşoară operaţiuni de pescuit la distanţe de peste 30-35 mile marine în largul Mării Negre, sezonier, în funcţie de prezenţa peştelui în zonă. O zonă importantă pentru pescuit este reprezentată pe partea maritimă a Rezervaţiei Biosferei Delta Dunării, unde se practică pescuitul tradiţional cu unelte fixe sau în derivă, unde pescuitul cu trawlere este interzis. Totodată, zona apropiată de linia de coastă a Mării Negre, până la izobata de 20 m este în afara limitelor de acţiune a navelor/ambarcaţiunilor de pescuit care utilizează unelte tractate. Activităţile de pescuit sunt limitate aici la utilizarea talienelor de mare şi setcilor. Pescuitul la Marea Neagră, ca şi cel continental, depinde de doi factori majori, legaţi de disponibilitatea resursei acvactice şi de eficienţa organizării activităţilor de pescuit şi comercializare. Din punct de vedere al resurselor acvatice, deşi departe de varietatea de specii întâlnite la alte pescării (din Marea Mediterană sau Oceanul Atlantic) există o oarecare diversitate, de la specii pelagice (şport, hamsie, stavrid, scrumbie de Dunăre), la specii demersale 53 (calcan, rechin, bacaliar, barbun, guvid). Forţa de muncă necalificată şi echipamentele (taliene, setci etc) sunt suficiente raportat la resursa de pescuit din Marea Neagră. Tradiţia consumului de peşte, mai ales cu ocazia sărbătorilor religioase sau a altor sărbători contribuie la o cerere care depăşeşte cu mult posibilităţile de producţie ale sectorului. Pe de altă parte, o serie de cauze împiedică dezvoltarea sectorului şi creşterea competitivităţii acestuia. Aceste cauze pot fi grupate în trei categorii: - producţiile mici, obţinute în condiţiile unui consum mare de resurse în raport cu rezultatele obţinute; - veniturile scăzute obţinute din vânzarea produselor, care nu permit acumularea de capital; - concurenţa neloială pe piaţa peştelui. Dintre toate probleme enunţate care duc la slaba performanţă a operatorilor, cea legată de resursele piscicole este aproape insurmontabilă. Caracterul sezonier al aglomerărilor de peşti, situarea acestora la distanţe mari de porturi, precum şi caracterul migrator sau distribuit al majorităţii speciilor de peşte nu pot fi modificate. La acestea se adaugă modificările climatice şi eroziunea zonei costiere, care au determinat degradarea ecosistemelor acvatice marine din zona litorală cu repercursiuni asupra nivelului stocurilor de peşti. Activităţile umane, în general, şi cele de pescuit, în special, pun presiune pe resursa piscicolă. Viitorul pescuitului depinde de protejarea biodiversităţii, cu accent pe exploatarea durabilă a resursei piscicole. În principiu, durabilitatea activităţilor de pescuit se bazează pe două tipuri de activităţi: limitarea impactului asupra mediului, pe de o parte şi conservarea sau refacerea biodiversităţii, pe de altă parte. Aceste activităţi se realizează prin: ♦ exploatarea stocurilor de peşte în limitele producţiei maxime durabile. Scăderea biomasei sub nivelul la care poate asigura reproducerea la un nivel care să compenseze mortalitatea poate duce la dispariţia stocului; ♦ evitarea capturilor nedorite. Aceste capturi, fără a prezenta un interes comercial legitim, afectează ecosistemul. ♦ eliminarea aruncărilor înapoi în mare. Această interdicţie ajută la mai buna organizare a pescuitului pentru a evita capturile nedorite. 54 ♦ abordarea ecosistemică a durabilităţii pescuitului, care să aibă în vedere nu doar o singură specie, ci toate speciile dintr-un ecosistem ♦ instituirea şi managementul zonelor protejate ♦ abordarea internaţională a aspectelor privind durabilitatea, date fiind caracterul migrator şi caracterul distribuit al speciilor de peşti ♦ limitarea emiterii de poluanţi în urma desfăşurării activităţilor de pescuit. În concluzie, sustenabilitatea pescuitului trebuie să aibă în vedere: - reducerea impactului pescăriilor - promovarea biodiversităţii - producţia maximă durabilă - interzicerea aruncărilor înapoi în mare - prevenirea/ limitarea emisiilor de poluanţi - instrumente regionale/bazinale pentru managementul resurselor piscicole Dintre speciile de pești cu valoare comercială mare, Romania împarte cu Bulgaria şi Serbia pe Dunăre și cu Turcia, Ucraina, Georgia, Rusia și Bulgaria în Marea Neagră, 5 specii de sturioni, toate amenințate într-un grad mai mare sau mai mic cu dispariția. Astfel, o specie este considerată conform clasificării IUCN, vulnerabilă (Acipenser ruthenus – Cega) iar 4 specii sunt considerate cristic periclitate (Huso huso – Morunul, Acipenser stelattus – Păstruga, Acipenser gueldenstaedti – Nisetrul și Acipenser sturio - Șipul). Dată fiind scăderea drastică a capturilor în anii 2000 și creșterea vârstei reproducătorilor care intrau în Dunăre pentru depunerea de icre, pentru aceste specii s-a instituit în 2006 o prohibiție totală de pescuit comercial pe 10 ani, urmată din 2016 de o perioadă de prohibiţie de 5 ani. Conform aceleiași legislații sturionii pot fi pescuiți doar în scop științific și pentru obținerea de puiet pentru acvacultură și pentru activități de populare și repopulare a habitatelor naturale. Conform datelor Agenţiei Naţionale pentru Pescuit şi Acvacultură, rezultă că speciile predominante capturate în Marea Neagră au fost cele de mici dimensiuni: şprotul, hamsia, stavridul. Astfel, baza pescuitului o formează şprotul, acesta fiind valorificat în special sub formă de "şprot sărat". Alte specii prezente în capturi, dar în cantităţi mai mici, au fost: chefalul, rechinul, calcanul şi guvizii. 55 Tabel. 3.2. Istoric privind valoarea TAC (captura totală admisibilă) pentru principalele specii de peşti din sectorul românesc al Mării Negre Variaţia capturilor de peşte din mare are cauze multiple, de natură biologică (sezoane de reproducere, de migraţie), ecologică, privind starea mediului marin în general (clima, regimul nutrienţilor şi al substanţelor poluante, caracteristicile reţelelor trofice din diferite ecosisteme), presiuni realizate de activităţile antropice, cu precădere pescuitul escesiv. 450 400 350 300 [t] 250 200 150 100 50 0 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Figura 3.5. Evoluţia capturilor de peşte în apele teritoriale ale României Sursa: date ANPA 56 Conform datelor furnizate de ANPA, capturile de peşte şi moluşte din apele teritoriale româneşti ale Mării Negre, în perioada 2008 – 2015 au fost de 34.243 tone, variind între 2.688 t în 2010 şi 8.585 t în 2015. Exceptând capturile de midii şi de rapană, care prezintă un trend ascendent accentuat pe perioada analizată (în 2015 s-au capturat 45,6 t midii, de 9 ori mai mult decât în anul precedent, şi 4460 t rapană, de 2,3 ori mai mult decât în 2014) (tab. 3.3), valoarea capturilor principalelor specii de peşte a variat în cei 8 ani între 215,3 t în 2010 şi 441 t în 2008 (fig. 3.5). Tabel 3.3. Capturile totale pe specii raportate ȋn apele marine aflate sub jursidicţia României Nr. crt. 1 Alosa pontica normandi (rizeafca) Scophthalmus maeoticus/Psetta 2 maxima maeotica (calcan) 3 Merlangius merlangus (bacaliar) 4 Mullus barbatus (barbun) 5 Gobius cephalarges (guvid) 6 Sprattus sprattus (sprot) 7 Engraulis enchrasicolus (hamsie) 8 Mugilidae (chefal) 9 Squalus acanthias (rechin) 10 Mesogobius batrachocephalus (hanus) 11 Atherinidae (Atherina boyeri) (aterina) 12 Pomatomus saltatrix (lufar) 13 Trachurus mediterraneus (stavrid) 14 Alosa maeotica (scrumbie) 15 Osteichthyes (peste marin marunt) 16 Mitilus galloprovincialis (midii) 17 Rapana venosa (rapana) 18 Alte specii Total specii marine 2008 0.5 2009 8 2010 1 2011 1 2012 1.5 2013 21 2014 9.1 2015 11.6 47.1 55 0.2 12 234 15 8 10 1 0.6 49 42 0.2 16 92 21 14 4 1.1 48 10 2 13 29 48 8 3 0.3 43 0.2 2 20 132 41 4 4 1 43 0.4 1.3 16.5 87.4 19 1.3 2.1 0.6 43.2 1.1 2.5 9.8 60 110.9 1.7 3.1 1 3.1 43.1 0.3 8.5 13 85 1.2 2 2 59.4 31.2 0.2 5.1 22.1 106.4 111.9 1.6 13.2 2 11.4 47 1.2 0.3 17 63 7 46 0.6 0.5 2 2 0.5 0.1 15 22 46 2 1 218 20 25.9 6.7 13.8 24 13.5 2.2 10.8 3.2 2 2.9 5.1 45.6 588.4 1314.2 1953.2 4460.4 3.4 8.7 6.7 443.9 331.8 230.9 537.2 810.7 1617 2200 4843 Sursa: date ANPA Cantităţile cele mai mari de peşte au fost cele corespunzătoare speciilor de calcan, bacaliar, guvid, sprot, hamsie, stavrid şi scrumbie, dar cantităţile raportate prezintă o tendinţă accentuată de scădere în timp. Dintre cele 7 specii principale capturate, aportul sprotulului şi al 57 hamsiei reprezintă, pe parcursul anilor 2008 – 2015, mai mult de jumătate. Se obsrvă că la calcan, deşi valoarea admisă pentru captura totală (TAC) este de 43 tone/an, în 2015 nu s-au capturat decât 31 t, în condiţiile în care există cerinţă pe piaţă. Aceeaşi situaţie este întâlnită la guvid, unde, deşi valoarea TAC este de 30 t, în nici un an nu au fost capturi care să depăşească 22 t. De remarcat, ca urmare a introducerii cotei de captura la calcan de către CE, captura nu depăşeşte 43 tone anual. Totodată, ca urmare a creşterii interesului pe piaţa pentru consumul de rapana, captura acesteia a crescut substanţial în ultimii ani (tab. 3.2, fig.3.6). Aceasta tendinţă este ca urmare a introducerii sistemului de cote de către C.E. pentru calcan, limitând capturile la circa 40 t anual, ceea ce a determinat reorientarea pescarilor către captura de rapana. Astfel, la nivelul anului 2015, capturile de rapana au reprezentat 92,1% din cantitatea totală de organisme acvatice pescuite în apele româneşti ale Mării Negre. 900 800 700 600 2015 2014 tone 500 2013 400 2012 2011 300 2010 2009 200 2008 100 0 specie Figura 3.6. Repartiţia capturilor anuale pe specii de peşte 58 Pescuitul ilegal, nedeclarat şi nereglementat (INN) constituie una dintre cele mai grave ameninţări la adresa exploatării durabile a resurselor acvatice vii, a biodiversităţii şi pune în pericol însăşi bazele politicii comune în domeniul pescuitului şi eforturile internaţionale de a promova o mai bună gestionare a mărilor şi oceanelor. Problema pescuitului INN, trebuie abordată în conformitate cu obiectivele prevăzute în Comunicarea Comisiei Europene – "Oprirea pierderii biodiversităţii până în 2020" şi a Planului internaţional de acţiune privind prevenirea, descurajarea şi eliminarea pescuitului ilegal, nedeclarat şi nereglementat, elaborat de către FAO şi aprobat de Uniunea Europeană. Organizaţiile regionale de gestionare a pescuitului, cu sprijinul activ al Comunităţii, au stabilit o multitudine de măsuri destinate combaterii pescuitului ilegal, nedeclarat şi nereglementat. Agenţia Naţională pentru Pescuit şi Acvacultura stabileşte caracteristicile tehnice şi condiţiile de folosire a uneltelor de pescuit, precum şi metodele de pescuit comercial în apele marine şi continentale, în scopul realizării unui pescuit durabil în condiţiile minimalizării efectelor adverse asupra ecosistemelor acvatice şi speciilor auxiliare. În vederea protejării biodiversităţii şi pentru asigurarea unei exploatări durabile a resurselor acvatice vii, pe baza studiilor şi recomandărilor elaborate de către instituţiile de cercetare ştiinţifică de profil se pot face completări şi modificări ale prevederilor legale în vigoare privind caracteristicile tehnice şi condiţiile de folosire a uneltelor de pescuit, precum şi metodele de pescuit comercial în apele marine şi continentale. Navele şi ambarcaţiunile de pescuit la Marea Neagră Navele costiere cu lungimi mai mari de 12 m acostează în porturile Midia, Constanţa şi Sulina. Ambarcaţiunile folosite la pescuit costier la scară redusă acostează în alte locaţii unde nu sunt asigurate facilităţi de debarcare: Mangalia, Olimp, Costineşti, Mamaia, Capul Midia, Sfântul Gheorghe şi punctul de descărcare de la Sulina. Din cele 25 de nave de pescuit costier care activau în anul 1990, in 2011 mai erau în activitate doar 3 nave cu lungimi de peste 18 m. Pentru pescuitul costier la scară redusă, în anul 2011 erau înregistrate 481 de ambarcaţiuni cu lungimi sub 12 m. În anul 2012, conform datelor ANPA, au desfăşurat activitate de pescuit la Marea Neagră doar 143 de nave/ambarcaţiuni din care 4 cu lungime peste 12 m. şi 139 cu lungime sub 12 m. 107 În urma implementării Măsurii 1.1 – Încetarea permanentă a activităţii de pescuit din cadrul Axei prioritare 1 a POP 2007-2013, prin încetarea permanentă a activităţii navelor de pescuit, capacitatea flotei s-a redus cu 579,85 t. Navele de pescuit costier de la Marea Neagră, rămase în activitate, au echipamente şi instalaţii învechite, care nu mai oferă siguranţă în exploatare şi nici nu mai corespund actualelor exigenţe privind fiabilitatea, mentenanţa, manevrabilitatea , productivitatea şi normele de protecţie a mediului înconjurător, fiind necesară înlocuirea sau refacerea lor completă. În prezent, navele de pescuit la Marea Neagră folosesc pentru debarcare porturile Midia, Constanţa şi Mangalia, dar în nici unul din aceste porturi nu există facilităţi de deservire a navelor de pescuit (descărcare, depozitare, vânzare, întreţinere şi reparaţii nave, aprovizionare cu combustibil, apă, gheaţă). Adăposturi pentru ambarcaţiuni s-au amenajat în zonele Agigea, Costinesti şi Olimp. Totalul punctelor de debarcare şi centrelor de primă vânzare este de 14: Sulina 4 puncte, Jurilovca, Periboina, Gura Portiţei-Periboina, Vadu, Cap Midia, Constanţa, Costineşti, Olimp, Mangalia, Vama Veche. Astfel, infrastructura de porturi pescăreşti cu dane specializate şi spaţii de depozitare precum şi locaţiile pentru organizarea primei vânzări a peştelui, lipseşte în totalitate. 3.2. TEHNOLOGII ECOLOGICE ÎN PESCUIT Metode de pescuit, caracteristici tehnice şi condiţii de folosire a uneltelor de pescuit marin Pescuitul este o activitate tradiţională care de-a lungul timpului a avut un rol esenţial în economia regiunilor marine, forma de funcţionare fiind de tip industrial şi artizanal. Cea mai importantă resursă exploatată comercial, cu implicaţii tradiţionale o constituie resursa piscicolă. Resursele biologice marine sunt esenţiale pentru supravieţuirea umanităţii dar după cum bine se ştie, deşi ele se reînoiesc, nu sunt infinite şi de aceea trebuie să fie gestionate corect prin corelarea activităţilor de pescuit în funcţie de starea stocurilor. Prin folosirea unor unelte şi tehnici de pescuit neselectiv – distructive şi efectuarea unui pescuit excesiv la anumite specii, poate fi periclitată starea rezervelor prin pescuirea puietului sau distrugerea unor comunităţi bentale cu rol trofic sau de refugiu pentru multe specii de peşti. 108 În ultimii ani se acordă o importanţă tot mai mare conceptului de „efect al pescuitului asupra ecosistemului”, punându-se tot mai mult accent pe evaluarea efectelor funcţionării uneltelor de pescuit, în scopul luării unor măsuri de îmbunătăţire a caracteristicilor constructive şi implicit funcţionale sau scoaterea din uz a acelor unelte de pescuit care au un efect distructiv major asupra biotopului şi biocenozelor. O astfel de măsură tehnică o constituie reglementarea dimensiunii ochilor de plasă, pentru a îmbunătăţii proprietăţile selective ale uneltei, în scopul reducerii nivelului capturii de tineret şi creşterii implicite a nivelului recrutării. Astfel, pentru realizarea unui pescuit selectiv, de protejare a generaţiilor tinere de peşti, se impune necesitatea utilizării pe tip de unealtă, a unei dimensiuni a ochiului de plasă care să permită reţinerea peştilor cu o lungime minimă totală mai mare decât lungimea pe care o ating după prima reproducere, pentru a facilita peştelui posibilitatea să se reproducă cel puţin o dată. Uneltele de pescuit sunt construcţii complexe realizate din materiale sintetice [aţe, şnururi, frânghii şi plase confecţionate din materiale poliamidice (relon), polipropilenă sau poliesteri (terom)] prinse în cele mai multe cazuri pe un schelet de rezistenţă realizat din cablu de oţel zincat, sârmă galvanizată, şnururi şi frânghii din relon, terom sau polipropilenă. Plasele sunt reţele realizate prin împletirea mecanică sau manuală a aţelor şi şnururilor, operaţiuni care se concretizează în obţinerea unor şiruri de romburi egale, aşezate în aşa fel, încât una din diagonale să fie pe verticală (y), iar cealaltă pe orizontală (x) (fig. 3.7). În pescuitul marin românesc se folosesc următoarele metode de pescuit: - prin filtrarea apei şi reţinerea peştelui; - prin încurcarea şi agăţarea peştelui; - prin bararea direcţiei de deplasare şi dirijarea peştelui într-un spaţiu redus; - prin înţeparea şi agăţarea peştelui cu cârlige armate cu momeli naturale ori artificiale sau cu cârlige nearmate. Figura 3.7. Ochi de plasă de pescuit 109 A. METODA DE PESCUIT PRIN FILTRAREA APEI Metoda constă în filtrarea unui volum de apă şi reţinerea resurselor pescăreşti în zona de reţinere a uneltei cu care s-a efectuat pescuitul. Metoda este practicată cu două tipuri de unelte de pescuit filtrante, după cum urmează: - unelte de pescuit filtrante înconjurătoare (plasa pungă şi năvodul marin); - unelte de pescuit filtrante tractate (traulul pelagic). A1. Unelte de pescuit filtrante înconjurătoare a) Plasa pungă este o unealtă de pescuit de forma unui perete vertical din plasă cu care se înconjoară o anumită suprafaţă a apei, delimitând-o până la un anumit orizont, prevăzut cu elemente de armare (flotori, greutăţi, etc) care după lansarea pe circumferinţa unui cerc capătă forma unui cilindru. Pentru a reţine aglomerarea de peşte înconjurată, partea inferioară a uneltei este strânsă în partea de jos cu ajutorul unui cablu de punguire care trece printr-un şir de inele prinse prin intermediul unor bride de frânghia cu greutăţi, permiţând punguirea şi închiderea plasei. Pentru stabilirea apartenenţei şi exploatării legale, plasa pungă va prezenta pe frânghia cu flotori mărci de identificare personalizate. Marca va fi fixată pe această frânghie, înainte de punctul de la care s-a început sau imediat după punctul în care s-a terminat posădirea plasei. Marca va avea formă tubulară, cu o lungime de 10 cm, un diametru interior de 14 mm şi exterior de 18 mm. Materialul din care se vor confecţiona mărcile, va fi aluminiul. Marca va fi inscripţionată cu un cod de identificare a proprietarului uneltei de pescuit, cum ar fi de exemplu 01/PC/PPPH unde 01 va semnific numele societăţii ( S.C. Lufarul), PC - numele proprietarului (Popescu Cornel) şi PPPH – tipul plasei pungă (plasă pungă pentru hamsie). Plasa pungă se foloseşte la capturarea speciilor de peşti pelagici. (b) Năvodul marin este o unealtă de pescuit de forma unui perete vertical din plasă cu care se înconjoară o anumită suprafaţă a apei, delimitând-o până la fundul bazinului, prevăzut cu elemente de armare (flotori, greutăţi, etc) care se lansează din barcă, pe un traseu de forma unui semicerc, cât mai simetric, începând de la ţărm spre larg şi din nou spre mal. Restrângerea suprafeţei înconjurate se realizează prin scurtarea perimetrului înconjurat, urmare a recuperării aripilor uneltei pe mal. 110 Pentru a captura cu năvodul marin peştii dintr-o anumită suprafaţă înconjurată, este necesar ca partea inferioară a uneltei (frânghia cu greutăţi) să aibă un contact permanent cu fundul mării. Pescuitul cu năvodul se realizează pe substrat nisipos sau nisipos-mâlos la adâncimi de 3 – 4 m în scopul capturării cu predilecţie a aglomerărilor de chefal. Dimensiunea ochiului de plasă de la matiţa năvodului (2a) trebuie să fie de minim 20 mm. A2. Unelte de pescuit filtrante tractate Traulul pelagic este o unealtă de pescuit de formă tronconică, echipat cu un sistem de armare propriu, tractată în masa apei cu ajutorul unei nave prin intermediul elementelor de legătură (vaiere, intermediare, frâie, etc.). Fig. 3.8. Ansamblu navă-traul Traulele pelagice sunt realizate din 4 panouri de plasă, întărite printr-un schelet de rezistenţă, simetrice două câte două: partea superioară cu partea inferioară (capacul şi talpa) şi lateralele între ele (fig. 3.8). Notarea traulelor pelagice se realizează conform sistemului unic de notare folosit pe plan internaţional, prin grupe de cifre care simbolizează lungimea în metri. 111 Pescuitul cu traulul pelagic la litoralul românesc al Mării Negre are un pronunţat caracter sezonier, impus de perioada limită în care îşi face prezenţa peştele în sectoarele acoperite de raza de acţiune a navelor trauler costier. Pentru a reţine selectiv peştii, dimensiunea ochiului de plasă de la cămaşa sacului de traul trebuie să fie de 14–16 mm atunci când se realizează un pescuit specializat la specia şprot, respectiv de 20 mm sau 24 mm când obiectul pescuitului îl reprezintă hamsia sau stavridul. Pentru protejarea şi reabilitarea ecobiomului marin se impune condiţia ca pe timpul traulării propriu-zise, orizontul inferior de funcţionare a traului să fie situat deasupra fundului mării. Nerespectarea acestei condiţii şi practicarea unui pescuit, cu traulul pelagic, pe fundul mării, va avea atât un impact direct cât şi indirect asupra resurselor acvatice vii şi habitatelor specifice acestora: - deranjarea componentelor biocenozelor bentale (moluşte bivalve, alge macrofite, etc.) prin dislocare (fenomenul se produce sub acţiunea mecanică a elementelor de legătură – armare şi accidental a panourilor de plasă de la partea inferioară a traulului); - distrugerea parţială prin spargere, strivire şi agăţare a unor componente ale biocenozelor bentale (fenomenele au loc sub acţiunea mecano-presoare a elementelor de legătură - armare şi accidental a panourilor de plasă de la partea inferioară a traulului); - pătrunderea agenţilor patogeni infecţioşi (bacterii, ciuperci, etc.) la nivelul leziunilor cutanate produse de acţiunea mecano-presoare a elementelor de armare şi reţeaua de plasă de la partea inferioară a traulului; - răscolirea substratului şi antrenarea materialului sedimentar fin în masa apei. Pentru a avea un control permanent al poziţiei traulului faţă de fundul mării şi implicit evitarea contactului cu acesta, indiferent de schimbările care pot apărea în regimul de lucru, se recomandă echiparea traulului pelagic cu sondă de plasă. Pentru marcarea traulelor se vor folosi mărci din aluminiu de formă tubulară, de dimensiuni caracteristice şi inscripţionate cu un cod de identificare a proprietarului uneltei de pescuit, de exemplu 02/IM/TP50-35-74, unde 02 va semnifica numele societăţii (S.C.Păstruga), IM- numele proprietarului (Ionescu Marian) şi TP50-35-74 - tipul traulului (traul pelagic 50/35-74 m). B. METODA DE PESCUIT PRIN ÎNCURCAREA ŞI AGĂŢAREA PEŞTELUI Metoda constă în bararea direcţiei de deplasare a peştelui cu un perete vertical de plasă, în ochiurile căreia peştele rămâne agăţat şi încurcat atunci când încearcă să treacă. 112 Categoria uneltelor de pescuit care reţin peştele prin agăţare şi încurcare se numesc setci. (a) Setca este o unealtă de pescuit de tip reţea, alcătuită dintr-un singur perete de plasă, cu o poziţie de funcţionare verticală generată de elementele de armare prevăzute la partea superioară (plute) şi inferioară (plumbi), destinată capturării prin agăţare şi încurcare a speciilor de peşti care fac deplasări în masa apei sau la nivelul substratului. După poziţia pe care o ocupă pe timpul pescuitului setcile pot fi staţionare (instalate pe piloni sau ancorate). Lungimea maximă a unei bucăţi de setcă nu trebuie să depăşească 100 m iar lungimea unui şir de setci (lavă) nu trebuie să depăşească 1000 m. Pe timpul pescuitului poziţia lavelor de setci va fi semnalizată prin elemente flotante vizibile de la distanţă. Elementele flotante folosite pentru semnalizarea poziţiei de instalare a setcilor sunt cunoscute la noi sub numele de naşane. Rolul naşanelor este acela de identificare a locului de instalare a uneltelor de pescuit şi de protejare a uneltelor de pescuit de a fi agăţate accidental de către ambarcaţiunile şi navele care circulă prin zona respectivă. Fig. 3.9. Naşan combinat, echipat cu steag şi Emiţător radio prins pe tija sistem de iluminat (a-steag, b- sistem de naşanului iluminat, c-tijă, d-flotor, e-contragreutate Pentru o localizare sigură şi rapidă, se recomandă echiparea naşanelor cu emiţătoare radio care au avantajul de a indica automat şi continuu poziţia acestora prin intermediul semnalelor acustice emise (Fig. 3.9). Pe timpul funcţionării aceste dispozitive nu trebuie să opereze în frecvenţe care să intre în conflict cu alte echipamente folosite în navigaţie. 113 Pentru stabilirea apartenenţei şi exploatării legale, setcile vor prezenta pe frânghia cu plutitori, mărci de identificare personalizate. După specia de peşte care reprezintă obiectul pescuitului setcile pot fi clasificate astfel: Setcă pentru scrumbie de Dunăre şi chefal – confecţionată din plasă 1. realizată din materiale sintetice cu dimensiunea ochiului de plasă 2a = 60 – 64 mm şi fineţea firului sub 10.000 m/kg, posădite pe frânghii din polipropilenă cu diametrul de 3 - 5 mm, echipate la partea superioară cu plute respectiv cu plumbi la partea inferioară. 2. Setcă pentru calcan – confecţionată din plasă realizată din materiale sintetice cu dimensiunea ochiului de plasă 2a =360 - 400 mm şi fineţea firului sub 6.350 m/kg (0,5 mm), posădite pe frânghii din polipropilenă cu diametrul de 3 - 5 mm, echipate la partea superioară cu plute respectiv cu plumbi la partea inferioară. 3. Setcă pentru rechin – confecţionată din plasă realizată din materiale sintetice cu dimensiunea ochiului de plasă 2a = 200 - 240 mm şi fineţea firului sub 3000 m/kg, posădite pe frânghii din polipropilenă cu diametrul de 3 - 6 mm, echipate la partea superioară cu plute respectiv cu plumbi la partea inferioară. 4. Setcă pentru sturioni (ohan) - confecţionată din plasă realizată din materiale sintetice cu dimensiunea minimă a ochiului de plasă 2a = 200 mm şi fineţea firului sub 2.450 m/kg, posădite pe frânghii din polipropilenă cu diametrul de 4 - 8 mm, echipate la partea superioară cu plute respectiv cu plumbi la partea inferioară. 4. Setcă pentru guvizi – confecţionată din plasă realizată din materiale sintetice cu dimensiunea ochiului de plasă 2a = 20 - 25 mm şi fineţea firului sub 13.000 m/kg, posădite pe frânghii din polipropilenă cu diametrul de 3 - 5 mm, echipate la partea superioară cu plute respectiv cu plumbi la partea inferioară. Atât setcile fixe cât şi cele în derivă nu generează efecte funcţionale adverse asupra habitatelor specifece resurselor pescăreşti, în schimb sunt cele mai periculoase unelte de pescuit pentru delfini. Fiind realizate din fire subţiri, greu vizibile şi elastice, setcile au o capacitate mare de reţinere prin agăţare şi încurcare, fapt care reduce şansele de evadare a delfinilor care în tentativa lor de a recupera peştii rămaşi captivi în reţeaua de plasă, devin ei înşişi victime. Pentru explorarea spaţiilor îndepărtate, la delfini s-a dezvoltat sistemul de orientare prin ecolocaţie. Cu ajutorul ecolocaţiei delfinul poate detecta şi identifica prada sau duşmanul, dar să şi comunice totodată cu ceilalţi delfini. În acest context, pentru diminuarea capturilor accidentale de delfini, în setci, se recomandă echiparea acestora cu pingere generatoare de sunete de intensitate relativ joasă cu alimentare de la acumulatori mici, 114 domeniul de operare fiind în gama de frecvenţă medie şi înaltă (între cca. 10 kHz şi aproximativ 100 kHz). C. METODA DE PESCUIT PRIN BARAREA DIRECŢIEI DE DEPLASARE ŞI DIRIJAREA PEŞTELUI ÎNTR-UN SPAŢIU REDUS Metoda constă în bararea direcţiei de deplasare a peştelui cu un perete vertical de plasă şi dirijarea acestuia către incinte realizate din plasă, între care comunicarea se realizează prin culoare cu tentă de îngustare la trecerea de la o incintă la alta, facilitând reţinerea peştelui. Uneltele de pescuit care funcţionează pe acest principiu se numesc capcane. Unealta de tip capcană folosită în pescuit la litoralul românesc, este talianul marin. Figura 3.10. Talian pe flotori Talianul marin este o unealtă de pescuit de tip capcană, de dimensiuni mari, care se instalează pe adâncimi de 5–12 m. La talienele marine, camerele de concentrare (oborul) şi reţinere (camera de prindere) a obiectului pescuitului sunt instalate paralel cu ţărmul, acestea pot atinge lungimea de 70 m, în timp ce rolul pentru dirijarea peştelui o au aripile confecţionate din plasă, cu lungimea de 300 – 500 m, amplasate perpendicular pe direcţia ţărmului. Forma funcţională este asigurată cu flotori sau cu piloni din lemn (Fig. 5). 115 Dimensiunea minimă a ochiului de plasă la camera de prindere este 2a = 14 mm iar fineţea firului de 4.100 m/kg. Pentru a evita intersectarea accidentală a navelor şi ambarcaţiunilor cu instalaţiile de tip talian, se impune necesitatea semnalizării talienelor cu naşane echipate cu panou radar reflectorizant (Fig. 3.11). Naşanele de acest tip vor fi instalate la capătul de larg al talianului, la o distanţă de 30 m faţă de acesta. Fig. 3.11. Naşan echipat cu panou radar reflector (a-panou radar reflector) D. CÂRLIGE METODA DE PESCUIT PRIN ÎNŢEPAREA ŞI AGĂŢAREA CU ARMATE SAU NEARMATE CU MOMELI NATURALE SAU ARTIFICIALE Metoda se practică cu două tipuri de unelte de pescuit cu cârlige, după cum urmează: - unelte de pescuit cu cârlige nearmate cu momeli (carmacele); - unelte de pescuit cu cârlige armate cu momeli (paragate, volte, ţaparine şi năluci). D1. Unelte de pescuit cu cârlige nearmate cu momeli (a) Carmacele sunt unealte tradiţionale folosite exclusiv la pescuitul sturionilor în sectorul Sf. Gheorghe-Ciotic. Cârligele carmacelor sunt de dimensiuni mari, nearmate cu momeală, suspendate în masa apei sau în apropierea fundului, modul de reţinere a obiectului pescuitului realizându-se prin agăţarea acestuia în momentul intersectării barajului cu cârlige. 116 Fig. 3.12. Mod de instalare a carmacelor Din punct de vedere constructiv carmacele sunt constituite dintr-o linie principală (ana) realizată din frânghie de relon cu diametrul de 6 – 8 mm de care sunt prinse cârligele prin intermediul unor şnururi din relon (petile) cu diametrul de 3 – 5 mm şi lungimea de 70 – 80 cm. Distanţa de prindere a petilelor pe ana este de 30 – 40 cm (Fig. 3.12). Pentru stabilirea apartenenţei şi exploatării legale, carmacele vor prezenta pe frânghia principală (ana), mărci de identificare personalizate. Pe timpul pescuitului, locul unde sunt instalate carmace va fi semnalizat cu naşane de tip similar cu cele recomandate pentru setcile montate la suprafaţă sau până la 2 m sub nivelul mării. D2. Unelte de pescuit cu cârlige armate cu momeli (b) Paragatul este o unealtă de pescui cu cârlige armate cu momeli naturale. Din punct de vedere constructiv paragatul este constituit dintr-o linie principală (ana) de care sunt prinse cârligele prin intermediul unor şnururi (petile) de lungimi şi intervale de prindere variabile (Fig. 3.13). rizontul de instalare a paragatelor poate fi pe fund (paragate de fund) sau în masa apei (paragate pelagice). Numărul maxim de cărlige per paragat nu trebuie să depăşească 100 buc. Pe timpul pescuitului poziţia lavelor de paragate va fi semnalizată prin elemente flotante vizibile de la distanţă. După specia de peşte care reprezintă obiectul pescuitului paragatele pot fi clasificate astfel: 1. Paragate pentru rechin – sunt realizate din frânghii şi şnururi din relon cu diametrul de 5 mm - anaua, respectiv 2,5 mm- petila iar ca mărime, cârligele vor fi numărul 3/0, confecţionate din oţel inoxidabil. Lungimea petilelor va fi de 0,6 m iar distanţa între petile de 3m. 117 2. Paragate pentru guvizi – sunt realizate din frânghii şi şnururi din relon cu diametrul de 1,5 mm - anaua, respectiv 0,5 mm - petila iar ca mărime, cârligele vor fi numărul 2, confecţionate din oţel inoxidabil moale. Lungimea petilelor va fi de 0,2 m iar distanţa între petile 0,6 m. Fig. 3.13. Modul de prindere a petilelor pe ana Pentru stabilirea apartenenţei şi exploatării legale, paragatele vor prezenta pe frânghia principală (ana), mărci de identificare personalizate, inscripţionate cu numele proprietarului, de exemplu 05/GS/PPR unde 05 va semnifica numele societăţii ( S.C. Rechinul), GS- numele proprietarului (Gheorghe Sandu) şi PPR– tipul paragatului (paragat pentru rechin). (c) Volta este o unealtă de pescuit cu cârlige armate cu momeli naturale, destinată pescuitului sportiv, artizanal si comercial. Din punct de vedere constructiv volta este constituită dintr-o linie principală (fir monofilament cu diametrul de 0,4- 0,6 mm) echipată la unul din capete cu un plumb cu greutatea de 60 - 100 g, deasupra căruia se leagă două cârlige numărul 1 sau 2 prin intermediul unui fir monofilament cu lungimea de 8 – 10 cm şi diametrul de 0,3 - 0,4 mm. Volta se foloseşte în general pentru pescuit guvizi şi ocazional calcan, rechin şi bacaliar. Aceiaşi montură prezentată mai sus se poate folosi şi pe lansetă. Numărul de volte sau lansete permise la pescuit este de maxim 5 buc. (d) Ţaparina este o unealtă de pescuit cu cârlige armate cu momeli artificiale, destinată pescuitului sportiv, artizanal şi comercial. Din punct de vedere constructiv ţaparina este constituită dintr-o linie principală (fir monofilament cu diametrul de 0,3 - 0,5 mm) echipată la unul din capete cu un plumb cu greutatea de 80 – 100 g, deasupra căruia se leagă 10 cârlige numarul 2 - 4 prin intermediul unui fir monofilament cu lungimea de 4 – 5 cm şi 118 diametrul de 0,25 - 0,35 mm. Ţaparina se foloseşte în general pentru pescuit stavrizi şi lufar. Numărul de ţaparine permise la pescuit este de maxim 2 buc. (e) Năluca este o imitaţie de peşte realizată dintr-un metal inoxidabil de culoare argintie, în greutate de 100 –200 g de care sunt prinse 1 – 2 cârlige triple, numărul 1, destinaţia acesteia fiind pentru pescuit sportiv, artizanal şi al celui comercial. Când este folosită în pescuit, năluca se prinde pe o linie principală (fir monofilament cu diametrul de 0,5 - 0,8 mm). Pescuitul cu năluca este un pescuit dinamic şi se foloseşte în general pentru capturarea lufarului şi ocazional a lavracului. 3. DIMENSIUNILE MINIME INDIVIDUALE ALE SPECIILOR CARE POT FI CAPTURATE ÎN MAREA NEAGRĂ Gestionarea pescărească este o acţiune completă de exploatare prin pescuit şi include măsuri care privesc efortul şi tehnicile de pescuit, un sistem de cote, limitarea accesului la resurse (perioade de pescuit interzise, dimensiunile minime ale peştilor care pot fi pescuiţi) şi definitivarea caracteristicilor uneltelor de pescuit. In vederea protejării biodiversităţii biologice şi asigurarea unei exploatări durabile a resurselor pescăreşti se impune necesitatea stabilirii dimensiunii minime la pescuit pentru speciile de peşti şi nevertrebatele marine. Realizarea unui pescuit selectiv – nedistructiv, de protejare a generaţiilor tinere de peşti şi nevertebrate marine, impune necesitatea îndeplinirii condiţiei ca lungimea minimă a exemplarelor intrate în pescuit să fie mai mare decât lungimea corespunzătoare primei maturări, pentru a da acestora posibilitatea să se reproducă cel puţin odată (tab. 3.4). Putem spune că criteriul principal care stă la baza stabilirii dimensiunii minime la pescuit pentru speciile de peşti este lungimea totală la care ajung peştii ce s-au reprodus cel puţin odată în viaţă, asigurând în acest mod o completare bună a stocurilor exploatabile. Tabel 3.4 Dimensiunile minime individuale ale peştilor şi altor vieţuitoare acvatice care pot fi capturate în apele Mării Negre Specia cm Aterină (Atherina boyeri) 7,8 Bacaliar (Merlangius merlangus euxinus) 14,0 Barbun (Mullus barbatus ponticus) 12,0 119 Calcan (Psetta maxima maeotica) 45,0 Cambulă (Platichthys flesus luscus) 25,0 Chefal (Mugil sp.) 29,0 Gingirică (Clupeonella cultriventris) 6,0 Hamsie (Engraulis encrasicolus) 8,0 Limbă de mare (Solea vulgaris) 15,0 Lufar (Pomatomus saltatrix) 25,0 Păstrugă (Acipenser stellatus) 120,0 Rechin (Squalus acanthias) 120,0 Rizeafcă (Alosa caspia nordmanni) 18,0 Scrumbie de Dunăre (Alosa pontica pontica) 25,0 Stavrid (Trachurus mediterraneus ponticus) 15,0 Şprot (Sprattus sprattus) 7,8 Zargan (Belone belone euxini) 35,0 Midie (Mythylus galloprovicialis) 4,5 Rapana (Rapana venosa) 3,0 Prin pescuirea exemplarelor ajunse la prima maturare sexuală apreciem că se diminuează şansa îmbunătăţirii stocurilor speciilor care fac obiectul pescuitului, ca urmare a încheierii procesului de reproducere pentru exemplarele capturate şi implicit apariţia de noi generaţii descendente din acestea, cu un rol primordial în refacerea stocurilor. In consecinţă, prin diminuarea efectivului de reproducători tineri (exemplare ajunse la prima maturare sexuală), se produc dezechilibre populaţionale importante care induc prejudicii grave efortului de conservare a speciilor în cauză. Mărimea peştelui stabilită pentru pescuit este lungimea totală care este definită ca distanţa măsurată de-a lungul axului longitudinal al corpului, de la vârful botului, până la capătul celei mai lungi radii caudale. Mărimea stabilită pentru recoltatul midiei este lungimea valvelor, iar la rapana, înălţimea cochiliei. 120 3.3. ACVACULTURA 3.3.1. Acvacultura la nivel mondial Acvacultura a apărut ca o necesitate de sine stătătoare din a 2-a jumătate a secolului XX, fiind impusă de: - explozia demografică; - criza alimentară, în special cu produse de origine terestră. Această criză este datorată exploatării superintensive a resurselor terestre cu valoare alimentară, revoluţiei industriale cu implicaţiile inerente privind poluarea, procesului de deşertificare, exploziei dăunătorilor şi răpitorilor. Cercetările au evidenţiat că prin activitate fotosintetică zona terestră poate asigura aproximativ 20 X 109 tone Corg / an, în timp ce oceanul asigură 120 X 109 tone Corg / an. Acvacultura veche, din China sau din alte locuri, se practica în apele dulci. În Europa medievală fiecare mănăstire avea iazul ei cu peşti unde se creşteau crapi şi alte specii pentru a se mânca vinerea, atunci când religia interzicea consumul cărnii. Astăzi, păstrăvăriile sunt ultimele ferme apărute în lunga tradiţie a creşterii peştilor de apă dulce. Cultivarea în apă marină sau sălcie este în plină dezvoltare şi se cresc multe specii de peşti marini, moluşte şi alge. Aceste forme de cultură se practică în lagune şi estuare şi alte 121 zone de coastă de mică adâncime. La începutul anilor 1990, aproximativ 12 % din peştele consumat pe Glob provenea din aceste culturi. Acvacultura reprezintă ansamblul de procedee tehnice şi biotehnice specifice pentru cresterea dirijată a organismelor acvatice pretabile şi valorificabile. Acvacultura reprezintă o intervenţie raţională a omului în toate etapele procesului biotehnic de creştere a unui organism începând cu reproducerea şi culminând cu obţinerea exemplarelor de marime valorificabilă, cu recoltarea acestor organisme, asigurarea calităţii sanitar-veterinare a produselor, comercializarea acestora. În funcţie de zonele şi de regimul hidrochimic în care se practică, acvacultura poate fi dulcicolă, salmastricolă (S<20 ) şi marină. La Marea Neagră există două categorii de acvacultură: marină (se practică la salinităţi de 10 – 18 ) şi salmastricolă (S =1 – 8 ). De ce avem nevoie de acvacultură? Pentru că avem nevoie de pește și fructe de mare, însă resursele din natură nu sunt suficiente pentru a acoperi cererea existentă. Pescuitul durabil merge mână în mână cu piscicultura. Numai cu ajutorul lor putem obține cantitățile necesare pentru a răspunde nevoilor unei populații în creștere la nivel mondial, fără a pune în pericol viitorul pe termen lung al stocurilor de pește din natură. 68% din peștele și fructele de mare pe care le consumă europenii provin din importuri, o mare parte fiind produse în ferme piscicole. Din păcate, doar 10 % din ce consumăm provine din piscicultura europeană. Cu cât crește consumul de pești de crescătorie, cu atât scade presiunea asupra stocurilor din natură și dependența de importuri. În plus, încurajăm astfel producția și economia locală. Motivaţia susţinerii preocupărilor de acvacultură: 1. Potenţialul productiv crescut al acvaculturii De exemplu, Seriola lalandi din Familia Carangidae este un peşte ce se găseşte în apele temperate ale lumii. Poate creşte până la o mărime maximă de 2m. În ferme din Indonezia s-au obţinut producţii de până la 125 tone / ha /an. În Japonia, în ferme de cultură, s-au obtinut 35 – 50 tone de stridii (Ostrea sp.)/ ha /an iar în Spania s-au obţinut peste 300 tone de midii (Mytilus sp.) /ha/an. Multe iazuri piscicole se menţin sănătoase datorită utilizării unui peşte asemănător cu bibanul, Tilapia mossambica. Acest peşte este originar din Africa, unde a fost unul din primele specii de peşti crescuţi în iazuri pentru hrană. Deşi este un peşte de apă dulce, tolerează şi apa sărată. Pe lângă valoarea nutritivă, acesta consumă algele plutitoare şi o 122 specie de ţânţari purtători de malarie. Tilapia a fost importat de multe ţări din afara Africii. Iazurile piscicole din Djawa – foste mlaştini cu mangrove – sunt printre cele mai mari ale Asiei. Aceste iazuri, având aproximativ 50 cm adâncime, sunt pline cu alge verzi-albastre care sunt principala hrană a peştilor. În iazurile djawaiene sau alte iazuri asiatice se pescuiesc anual 2 – 3 „recolte” de peşte. Importanţa acvaculturii constă, în primu rând în faptul că: Acvacultura asigură protecţia stocurilor naturale Acvacultura este o activitate socio-economică utilă. Acvacultura este o agricultură şi o zootehnie acvatică. Producţia din acvacultură Cu capturi de peşte relativ statice începând din anii 1980, acvacultura este responsabilă pentru creşterea suplimentară de peşte în consumul uman (fig.3.14). În timp ce acvacultura contribuia în 1974 doar cu 7% la consumul uman de peşte, contribuţia acesteia a crescut la 26% în 1994 şi 39% în 2004. China joacă un rol important în dezvoltarea acvaculturii, ea contribuind cu 60% la producţia mondială din acest sector. Producţia obţinută din acvacultură a fost în 2014 de aproximativ 73,8 milioane tone, cu o valoare estimată la 160,2 miliarde $ SUA, din care 49,8 mil. tone peste, 16,1 mil. tone moluşte, 6,9 mil tone crustacee şi 7,3 mil. tone alte animale acvatice, incluzând şi amfibieni. Aproape întreaga producţie a fost destinată consumului uman, deşi produsele secundare rezultate pot fi folosite şi în alte scopuri în afară de alimentaţie. 123 Figura 3.14. Producţiile piscicole la nivel mondial din capturi şi acvacultură China a produs 45,5 mil. tone în 2014, mai mult de 60% din producţia globală din acvacultură. Alţi mari producători au fost India, Vietnam, Bangladesh şi egipt. Suplimentar, au fost cultivate 27,3 milioane tone de plante acvatice. Fermele de plante acvatice, majoritatea fiind alge marine, au cunoscut o dezvoltare rapidă şi este în prezent practicată în mai mult de 50 de ţări. Important din punct de vedere al securităţii alimentare şi a mediului, aproape jumătate din producţia mondială de acvacultiră provine din specii care nu necesită a fi hrănite - alge marine şi organisme filtratoare, precum scoicile de ex. Producţia din acvacultură în 2014 a fost de aprox. 73,8 mil. tone, din care 49,8 mil. tone de peste, 16,1 mil. tone de moluşte, 6,9 mil. tone de crustacee şi 7,3 mil tone de late animale acvatice, incluzând şi amfibieni (fig. 3.15). Pe toate continentele a fost înregistrată o tendinţă de creştere a producţiei din acvacultură deşi în Oceania acest sector a cunoscut o scădere în ultimii 3 ani (fig. 3.16). 124 Figura 3.15. Producţie mondială din acvacultură Sursa: FAO, 2016 125 Figura 3.16.a. Ponderea acvaculturii în producţia totală de animale acvatice Sursa: FAO, 2016 126 Figura 3.16.b. Ponderea acvaculturii în producţia totală de animale acvatice Sursa: FAO, 2016 În plus faţă de producţia de peste, din acvacultură se obţin cantităţi însemnate de plante acvatice. La nivel mondial, producţia totală de peşte şi plante din acvacultură a depăşit 101,1 mil. tone în 2014, din care speciile de peşte reprezintă trei sferturi din totalul producţiei. Principalele grupe de specii din acvacultură 127 Până în 2014, un total de 580 specii şi/sau grupe de specii au fost crescute în fermele acvatice. Aceste specii includ 362 specii (incluzând hibrizi), 104 specii de moluşte, 62 specii de crustacee, 6 de broaşte şi reptile, 9 de nevertebrate acvatice şi 37 specii de plante acvatice. În decada 2005-2014, producţia de peşte din fermele de acvacultură a crescut în medie cu 5,8% anual, mai puţin decât în perioada 1995-2004 când a fost de 7,2%. În ceea ce priveşte producţia plantelor acvatice, aceasta a crescut în ultima decada cu aproximativ 8% pe an, mai mult decât creşterea anauală de 6,2% în decada anterioară, cu o tendinţă de dublare în această perioadă. Indonezia este principalul contributor, mărindu-şi de 10 ori producţia de plante acvatice, de la 1 mil. tone în 2005 la 10 mil. tone în 2014, iar politica naţională a ţării este în acord cu creşterea ratei în acest sector de producţie. In producţia mondială, ponderea Indoneziei în acest sector a crescut de la 6,7% în 2005 la 36,9% în 2014. Producţia de microalge cultivate la nivel mondial este slab reflectată în statisticile de acvacultură (tab.3.5). Cultivarea pe scară largă de Spirulina spp. şi alte microalge se face în numeroase ţări ca Australia, India, Israel, Japonia, Malaesia şi Myanmar. Tabel 3.5. Producţia mondială de plante acvatice obţinută din acvacultură Sursa: FAO, 2016 În numeroase ţări, hrănirea speciilor reprezintă principalul factor de constrângere în acvacultură. Oricum, ca volum, jumătate din producţia mondială din acvacultură la nivelul anului 2014, incluzând algele (27%) şi speciile de animale filtratoare (22,5%) a fost obţinută fără a adăuga hrană (fig. 3.17). 128 Figura 3.17. Producţia mondială din acvacultură a speciilor care necesită şi care nu necesită a fi hrănite Sursa: FAO, 2016 Producţia realizată în 2014 de speciile cultivate care nu necesită a fi hrănite (alge, midii, stridii, alte animale care se hrănesc prin filtrare) a fost de 22,7 mil. tone, reprezentând 30,8% din producţia totală. Europa a produs 632.000 tone de bivalve în 2014, Spania fiind principalul producător, urmată de Franţa şi Italia. Producţia de bivalve din China în 2014 a fost de aproximativ 12 mil. tone, de 5 ori mai mult decât producţia obţinută din restul tărilor lumii. Alte ţări asiatice care cultivă moluşte sunt: Japonia, Korea şi Thailanda. Creşterea producţiei speciilor care necesită hrană suplimentară a fost mai mare decât a celor care care nu necesită hrană. Cutivarea speciilor care nu necesită hrană reprezintă o oportunitate pentru ţările slab dezvoltate şi în curs de dezvoltare, având în vedere costurile mai mici de producţie şi posibilitatea de diversificare a hranei populaţiei. În prezent, acvacultura este practicată în 200 de ţări, conform datelor FAO. În anul 2014, 25 de ţări au raportat producţii din acvacultură mai mari de 200.000 tone, aceste ţări producând 96,3% din cantitatea de peşte şi 99,3% din cantitatea de plante din acvacultură. China rămâne de departe ţara cu cele mai mari producţii din acvacultură, deşi în 129 ultimele 2 decade a producţia sa a scăzut de la 65% la 62% din producţia mondială de produse din acvacultură. Urmează Indonezia, India, Vietnam, Filipine (fig.3.18). 70000 60000 50000 40000 30000 mii tone 20000 10000 0 Figura 3.18. Ţările cu cele mai mari producţii din acvacultură Sursa: date prelucrate după FAO, 2016 Dezvoltarea acvaculturii a depăşit ritmul de creştere a populaţiei, conducând la o creştere a producţiei din acvacultură pe cap de locuitor în cele mai multe regiuni ale globului (fig.3.19 –3.24) 130 Fig.3.19. Producţia mondială din acvacultură /locuitor Sursa: FAO, 2016 Fig.3.20. Producţia din acvacultură /locuitor în diferite regiuni din America Sursa: FAO, 2016 131 Fig.3.21. Producţia din acvacultură /locuitor în diferite regiuni din Europa Sursa: FAO, 2016 Fig.3.22. Producţia din acvacultură /locuitor în diferite regiuni din Africa Sursa: FAO, 2016 132 Fig.3.23. Producţia din acvacultură /locuitor în diferite regiuni din Asia Sursa: FAO, 2016 Fig.3.24. Producţia din acvacultură /locuitor în diferite regiuni din Oceania Sursa: FAO, 2016 Acvacultura, în formele ei – extensivă, semi-intensivă şi intensivă – are o dublă influenţă asupra mediului: aduce beneficii de mediu prin asigurarea suportului biodiversităţii faunistice şi floricole. 133 Aproximativ 50 % din producția fermelor piscicole este reprezentată de fructele de mare, cele mai populare specii fiind midiile și stridiile. Peștii marini precum somonul, plătica de mare și bibanul de mare reprezintă circa 27 % din producție, iar peștii de apă dulce, precum păstrăvul și crapul, 23 %. Piscicultura europeană crește specii foarte diverse, printre care se numără scoicile, homarii, tilapia, sturionii și chiar câteva specii care sunt pescuite foarte intens în natură, cum ar fi calcanul, codul și limba-de-mare. În ultimii ani, s-a dezvoltat și producția de alge. Pentru mai multe detalii, consultați: 3.3.2. ACVACULTURA ÎN ROMÂNIA În România acvacultura dulcicolă s-a diminuat ca preocupare după 1990, iar maricultura nu are tradiţie. În situaţia în care producţia de produse acvatice a scăzut iar cerintele pietei sunt tot mai ridicate se impune refacerea stocurilor naturale de specii valorificabile (cu existenţa unei legislaţii foarte severe), revigorarea acvaculturii dulcicole, demararea mariculturii). Avantajele revigorării acvaculturii: - obţinerea unor produse sigure; - diversificarea sortimentelor de produse acvatice; - protecţia stocurilor naturale; - apariţia de noi locuri de muncă şi câştiguri semnificative pentru cultivatori. Avantajele practicării acvaculturii la litoralul românesc: - existenţa unei mari amplasate în zona temperată şi cu un regim hidrostatic salmastru; - existenţa unor specii de organisme pretabile cultivării, cu o mare plasticitate de adaptare eco-fiziologică; - existenţa unui excedent de bază trofică primară şi secundară; - existenţa unor nişe ecologice libere care pot fi ocupate pe cale artificială, prin cultivarea unor organisme autohtone sau prin aclimatizarea unor specii noi cu valoare economică mare; - lipsa dăunătorilor şi prădătorilor periculoşi; - existenţa unui personal califucat pentru practicarea acvaculturii. Dezavantajele practicării acvaculturii la litoralul românesc: 134 - absenţa zonelor adăpostite natural, unde se practică de obicei maricultura; - nivelul crescut al poluării şi eutrofizării; - lipsa unei tradiţii în maricultură; - reticenţa populaţiei pentru produsele nepiscicole. Avantajele net superioare recomandă practicarea mariculturii. Cercetări efectuate pe linie de maricultură - în domeniul culturii algelor unicelulare şi a macrofitelor, finalizate cu metode pentru cultura acestora. Scopul: obţinerea de substanţe bioactive (în special de natură medicală). Cultivarea în scop strategic a speciei Cystoseira barbata (pentru extragerea de substanţe cu efecte benefice asupra iradiaţiei). - în cultura de moluşte – s-au stabilit tehnologii la nivel de staţie micropilot pentru cultura de Mytilus galoprovincialis şi Mia arenaria în scop alimentar şi bioactiv. - pentru cultura crevetei autohtone Palemon adspersus s-au stabilit tehnologiile de cultivare în bazine; - au fost efectuate cercetări de aclimatizare a stridiilor – testări cu speciile Crassostraea gygas, C. angulata, C. verginica, Ostraea edulis. - cercetări pentru aclimatizarea creveţilor de talie mare din Familia Penaeidae; - cercetări pentru culturi de chefali în regim salmastru specific lacurilor Istria şi Sinoe, obţinându-se parametrii tehnologiei de creştere; - adaptarea si cresterea speciei de păstrăv curcubeu - Salmo irideus în apa marină, elaborându-se tehnologiile de crestere în bazine; - adaptarea şi creşterea şalăului în apă salmastră, stabilindu-se parametrii de cultură; - cercetări pentru reproducerea Pleuronectiformelor (cambulă, calcan, limbă de mare) – specii care în mare se află în situaţie critică; - reproducerea şi creşterea de moluşte psamobionte autohtone: Cerastodesma edule, Scapharca inequivalva, specii care pe piaţa internaţionala sunt foarte căutate; - s-au stabilit metode de cultivare a organismelor zooplanctonice – destinaţia acestora fiind în primul rând ca hrană vie pentru stadiile larvare de peşti; - au fost stabilite tehnologiile de cultivare pentru ciprinide asiatice în ape salmastre, cu obţinerea unor producţii comparabile cu cele din apele interioare, cu avantajul că nu mai au atâtea boli. 135 Principiile generale de practicare a acvaculturii 1. Acvacultura se practică de obicei în zone pretabile din punct de vedere hidro- biologic, socio-economic, managerial şi comercial care să asigure: - condiţii optime de viaţă organismelor preconizate a se cultiva; - calitatea sanitar-veterinară solicitată pentru valorificarea produselor obţinute; - condiţiile tehnico-economice pentru culturi (căi de acces, surse de alimentare cu energie electrică, cu apă); - forţa de muncă necesară desfăşurăriiactivităţii din ferme; - condiţiile pentru derularea unei activităţi manageriale optime. - o amplasare în vecinătatea pietelor de desfacere a produselorsau a unitătilor care prelucrează produsele obţinute4 din acvacultură. În acvacultura dulcicolă se preferă pentru ferme bazine acvatice naturale sau amenajate, amplasate la distanţe convenabile de localităţi, în condiţiile în care se respectă în primul rând calitatea apelor de cultură. În preocupările de salmastricultură şi maricultură se folosesc de regulă zonele litoralecu o adăpostire naturală, nepoluate, supuse, dacă este posibil, mareelor sau se amenajează bazine, helesteie convenabile în imediata apropiere a mării pentru a se asigura o pompare facilă şi optimă a apei de mare necesară culturilor. Pe glob există aproximativ 200.000 km lungime de ţărm de mare sau ocean care s-ar preta pentru salmastricultură şi maricultură. 2. Se cultivă, de regulă, specii cu o mare plasticitate eco-fiziologică şi etologică (specii cu calităţi eurihaline, euriropice şi euriterme, puţin pretenţioase la variaţiile naturale ale valorilor parametrilor abiotici şi biotici ai mediului. 3. Cunoaşterea amănunţită de catre cultivator a biologiei speciilor cultivate şi a biotehnologieide cultivare. 4. Utilizarea la maximum a condiţiilor existente în special cele legate de baza trofică. De obicei se preferă în culturi speciile care valorifică cel mai bine baza trofică naturală. În prezent se practică la scară mare monocultura, o specie care valorifică baza naturală, iar pentru valorificarea integrală a acesteia există tendinţa practicării policulturii. Exemplu: moluştele sunt biofiltratori, consuma fitoplancton şi detritus. odată cu pomparea apei pe fundul bazinului se dezvoltă o floră şi o faună bogată (viermi şi alte nevertebrate). 136 Este nerentabil să cultivămnumai midiile într-un asemenea bazin; de aceea se practică policultura – midii si pesti bentonofagi, nerăpitori. 5. Se preferă practcarea culturilor semidirijate care nu necesită intervenţia continuă a cultivatorului pe întreaga durată a ciclului de cultură. Se cultivă îndeosebi specii care consumă hrană naturală, fito-zoo-plancton şi mai puţin cele răpitoare care necesită asigurarea unui adaos de hrana faţa de cea naturală. 6. Acceptarea existenţei unui procent ridicat de risc al activităţii. Aceasta se justifică prin faptul că se lucrează în condiţii naturale supuse intemperiilor şi cu organisme vii, sălbatice sau semisalbatice care pot reacţiona neprevazut in perioada unui ciclu de cultură. mai intervine şi factorul uman care, in mod voit sau nevoit poate periclita un ciclu de producţie. 7. Maleabiitatea managerială din partea cultivatorului în funcţie de cerintele pietei in produse şi de preţurile de vqnzare ale acestora. 8. Ferma de cultură, prin sistemul de construcţie şi funcţionare, trebuie să poată fi adaptată uşor la cultivarea a cât mai multe specii, în funcţie de cerintele pietei. 9. Biotehnologia de cultură trebuie sa fie adaptată condiţiilor locale specifice amplasamentului fermei. 10. Cultivatorii trebuie sa fie la curent cu toate noutăţile biotehnologice, manageriale şi de marketing ale domeniului. Etapele de desfăşurare a activităţii din acvacultură 1. Etapele cercetărilor în acvacultură 1.1. Analiza documentară preliminară privind speciile cultivabile pe plan mondial, zonele unde se practică, existenţa acestora în bazinul Mării Negre, selectarea si alegerea speciilor pretabile la noi, nivelul cunoştinţelor privitoare la biologia speciei, îndeosebi ecologia, eco-fiziologia, ciclurile biologice ale speciei; calcule preliminare privind necesităţile pentru cultură şi rentabilitatea. 1.2. Cercetări experimentale la nivel de laborator si bazine exterioare de ordin eco- fiziologic şi etologic. Aceste cercetări se referă la: - stabilirea condiţiilor hidrobiologice optime pentru cresterea organismelor in toate etapele evoluţiei ontogenetice; - stabilirea cerinţelor pentru hrănirea, maturarea reproducătorilor; - stabilirea cerinţelor pentru reproducerea dirijată, creşterea şi hrănirea larvelor; - stabilirea cerinţelor pentru creşterea puietului până la talie comercială; 137 - stabilirea bolilor şi paraziţilor specifici fiecărui organism; - gasirea soluţiilor pentru combaterea îmbolnăvirilor. Deci, în aceastăetapă se stabilesc prin experimente, parametrii biotehnici necesari cultivării unui organism. 1.3. Întocmirea unui prim flux biotehnic complet (de la reproducători, reproducere până la exemplarele valorificabile, flux ce se bazează pe rezultatele experimentărilor mentionate la punctul anterior). 1.4. Culturi experimentale la nivelul de fază pilot. Această fază reprezintă trecerea rezultatelor obtinute în condiţii de laborator la cele naturale, efectuate la o scara mică, de pilot. În această fază se stabilesc cerinţele tehnico-materiale reale ale culturii unui organism; se îmbunătăţesc parametrii biotehnici obţinuţi în laborator; se dimensionează produsele ce se pot obtine pe o unitate de suprafaţă amenajată, în funcţie de specie; se estimează preliminar cheltuielile de producţie. În final se obţine un prim cost de producţie al culturii. Această etapă este obligatorie pentru elaborarea şi finalizarea unei tehnologii de cultura. Durata cercetărilor din aceasta etapă este de minimum 3 cicluri de cultură, pentru a se putea obţine rezultate reproductibile. 1.5. Trecerea şi adaptarea tehnologiei elaborată la nivel de staţie pilot în cadrul unei ferme de producţie experimentale. În aceasta fermă se definitivează tehnologia, se stabilesc factorii socio-economici implicaţi, se testează piaţa de desfacere, forme de valorificare rentabilă a produselor şi posibilităţi de prelucrare a acestora. De asemenea, se stabileşte necesarul real de investiţii şi rentabilitatea preocuparii. Durata acestei perioade este de 1 – 2 cicluri de cultură. 1.6. Stabilirea impactului preocupării asupra mediului înconjurător. 1.7. Omologarea tehnologiei şi a produselor obtinute. elaborarea normelor de calitate. 2. Etapele acvaculturii propriu-zise 2.1. Însuşirea şi respectarea de catre cultivator a principiilor de bază ale acvaculturii şi ale biotehnologiei. 2.2. Analiza preliminară a aspectelor de ordin biologic şi biotehnologic: - alegerea speciei pe baza criteriilor de selecţie - cunoaşterea cerinţelor ecofiziologice şi etologice ale speciei alese 138 - cicluri de cultură - necesităţi privind dotarea - cerinţe ale forţei de muncă - orientare generală asupra zonelor prezumtiv pretabile culturii. 2.3. Analiza factorilor de interes general de ordin socio-economic, administrativ, comercial (forţa de muncă necesară, costul de investiţii, de amenajări, cerinţele pieţei, rentabilitatea estimată). 2.4. Întocmirea studiilor de caz pentru zonele prezumtiv pretabile: - stabilirea condiţiilor hidro-biologice şi situaţia ecologică generală - evidenţierea calităţii apei - prezenţa sau absenţa bolilor, dăunătorilor, răpitorilor 2.5. Întocmirea studiilor de fezabilitate pentru arealele asupra carora s-a decis cultivatorul. Studiul de fezabilitate (tehnico-economic) cuprinde analize pentru dimensionarea heltuielilor necesare amenajărilor, cultivării organismelor şi se dimensionează eficienţa reală a preocupărilor în acest domeniu. Este indicat ca un cultivator sa facă studii de fezabilitate pentru 1 – 3 amplasamente. 2.6. Alegerea zonei pretabile pentru cultivarea speciei selectate şi obţinerea avizelor necesare (autorizaţie de mediu, autorizaţie sanitar-veterinară, autorizatie de la amenajarea teritoriului şi construcţii). 2.7. Executarea amenajării fermei propriu-zise (bazine, helesteie, staţii de reproducere, instalaţii utilizate în fluxul biotehnologic) şi a construcţiilor anexe (magazii, grup social, staţii de pompe sau de compresoare). 2.8. Transpunerea în practică a tehnologiei de cultivare, obţinerea şi valorificarea produselor. De regulă cercetările în acvacultură sunt foarte complexe, necesitând acumularea unui volum mare de informaţii din multe domenii de activitate. Se lucrează în echipe multidisciplinare, cu specialişti în: hidrologie, chimia apei şi substrat, biologie haleutică, ecofiziologie, etologie, microbiologie, genetică, zoologie, botanică pentru hrana vie, patologie, biochimie, tehnologia hidroamelioraţiilor, tehnologie alimentară, economişti, manageri, sociologi. Tendinţe în cercetările de acvacultură 139 - mărirea producţiei pe unitatea de referinţă la speciile tradiţionale ce se cultivă - introducerea în cultură a raselor genetice cu productivitate mare şi a noi specii - aprofundarea cercetărilor fiziologice şi biochimicela speciile netradiţionalepentru alimentaţia umană, dar cu valoare biochimică ridicată (furnizoare de substanţe bio-active sau cu rol trofic pentru alte organisme comercializabile). - aclimatizarea de noi specii cu randament crescut şi valoare comercială foarte ridicată. - elaborarea de noi sisteme şi instalaţii deplin controlabile atât pentru monoculturi cât şi pentru policulturi. - elaborarea de noi tehnologii pentru cultura în zone marine neadăpostite (aceasta datorită poluării excesive şi sărăcirii bazei trofice naturale a arealelor tradţionale). - posibilităţi de practicare a eutrofizării dirijate şi controlate în arealele de cultură. - posibilitatea scderii cheltuielilor de întreţinere şi hrănire a organismelor cultivabile (în cazul culturilor de răpitori, numai pentru asiguarea hranei acestora cheltuielile reprezintă 60% din totalul cheltuielilor). - dezvoltarea preocupărilor privind biotehnologia, bioeconomia şi marketingul. - pregătirea corespunzătoare a personalului care lucrează în fermele de cultură. Cecetările actuale sunt îndreptate pentru găsirea soluţiilor privind aplicarea conceptului de ecosistem în acvacultură, pentru utilizarea integrală a materiei şi energiei în sistemul de cultură. Criterii de selecţie a speciei cultivabile Criterii de ordin biologic: 1. Plasticitatea ecofiziologică şi etiologică ridicată a organismelor, adică o capacitate mare de adaptabilitate la condiţiile hidrobiologice naturale specifce sau la condiţiile create artificial. 2. Capacitate reproductivă mare – perioadă de maturare cât mai scurtă a reproducătorilor şi emisie de ponte masive. Se preferă speciile vivipare. 3. Se preferă speciile consumatoare de hrana vie de ordinul I, deci fitoplanctonofage, de ordinul II (zooplanctonofage) şi în ultimul rând cele răpitoare. 4. Ritm de crestere ridicat. se preferă speciile cu un ciclu de creştere de 1 -3 ani, dacă se poate mai mic. 140 5. Un procent ridicat de supravieţuire a indivizilor în timpul ciclului de cultură. 6. Specii pretabile pentru policultură. 7. rezistenţă la boli şi paraziţi. Criterii de ordin tehnico-economic: 1. Se preferă speciile a caror cultură necesdită un minimum de amenajări, de lucrări de întreţinere şi recoltare. 2. Se preferă specii usor adaptabile la diverse sisteme de amenajare si de cultură. Criterii de ordin biochimic şi comercial: 1. să aiba o valoare trofică ridicată 2. să aiba o calitate comercială bună 3. sa reziste cât mai mult la transport în stare vie (piaţa prefera organismele vii). 4. să se preteze prelucrării - să poată fi uşor prelucrate la nivel industrial, cu pierderi minime şi cu cheltuieli mici. Cum se cresc peștii, moluștele și crustaceele? Moluștele, precum midiile și stridiile, sunt crescute pe funii, stâlpi sau structuri de tip plasă. Ele au nevoie de apă curată, din care își pot lua substanțele nutritive. Peștii precum somonul și bibanul de mare sunt crescuți în țarcuri din plasă suspendate la suprafața mării. Peștii de apă dulce precum păstrăvii sunt de obicei crescuți în bazine prin care este direcționată apă de râu. Alți pești de apă dulce, precum crapul, sunt crescuți în lacuri și iazuri de mari dimensiuni. Tehnologii de cultivare a moluştelor bivalve La nivel mondial se obţine o producţie totală de 2965000 tone moluşte. Această cantitate reprezintă 19,35% din totalul produselor obţinute prin acvacultură. Bivalvele reprezintă 95,6% din cantitatea totala obţinută din acvacultură. 141 Primele încercări de culturi de moluşte sunt de acum 2000 de ani. În prezent, la nivel mondial se cultiva un număr de 19 specii de bivalve. Cultura bivalvelor se practică din următoarele motive: - ciclu de creştere foarte scurt; - hrana necesară creşterii lor este foarte ieftină (fitoplancton); - au o valoare biochimică şi alimentară ridicată; - cultivarea lor nu necesită cheltuieli de poducţie. Exista trei categorii de metode de cultivare a bivalvelor, fiecare specie de bivalvă cultivată având o metodă de cultivare proprie: - tehnologii pentru cultivarea bivalvelor epibionte; - tehnologii pentru cultivarea bivalvelor psamobionte; - tehnologii pentru cultivarea bivalvelor psamobionte natante. Pentru fiecare tehnologie de cultivare există 3 etape principale de lucru: - obţinerea puietului; - creşterea puietului până la talia comercială; - recoltarea, toaletarea, epurarea, valorificarea. Toate cele trei etape sunt obligatorii. O tehnologie contine 2 laturi distincte: - latura tehnică (amenajari, instalaţii) - latura biotehnică (creşterea organismelor vii) Tehnologii pentru cultivarea bivalvelor epibionte A. Tehnologia culturilor de fund 1. Alegerea unei zone marine adăpostite cu un substrat mixt nisipos-scoicăriş şi cu o adâncime a apei care sa nu depăşească 2-3 m. Se preferă zonele cu maree. 2. Obtinerea puietului – din natură, prin folosirea unor colectori artificiali (orice suport rigid) care se lansează în zonele cu populaţii naturale puternice. 3. Recuperarea colectorilor cu puiet din natuiră. 4. Replicarea puietului de pe colector (rărirea puietului). 5. Lansarea colectorilor în zonele de creştere. Se are în vedere o singură condiţie – să se asigure o densitate optimă a puietului pe unitatea de fund. 6. Creşterea propriu-zisă. Începând cu lansarea colectorilor şi până la atingerea taliei comerciale, cultivatorul nu mai intervine. Circulaţia apei şi mareele asigură circulaţia hranei. Cultivatorul este obligat a 142 face controale periodice pentru a urmări cresterea animalelor, constatarea răpitorilor (stele de mare) şi colectarea acestora dacă sunt în număr prea mare. 7. Recoltarea – în perioada refluxului. Colectorii se adună, se încarcă, apoi are loc denisiparea (în bazine) in care apa circulă permanent. Odată cu denisiparea are loc şi sterilizarea bivalvelor (UV sau ozon). Bivalvele se desprind apoi de pe colector, se triază pe categorii de mărime, se ambalează şi se expediază pe piaţă sau are loc prelucrarea acestora. Înprezent aceasdtă metodă, foarte ieftină este folosită de micii cultivatori. metoda are un mare deficit: producţie mică obtinută pe unitatea de suprafaţă (2 -3 kg / m2 de fund). Calitatea comercială este îndoielnică, există pierderi ridicate datorită îmbolnăvirilor (paraziţi, bacterii). B. Tehnologia culturilor suspendate A luat amploare în a doua jumătate a secolului XX. Sunt 3 variante de astfel de culturi: - varianta culturilor pe plute - varianta culturilor în rafturi – schelet metalic deforma unui dulap, iar in locul srtarelor se introduc cutii din lemn sau metal cu peretii din plasa pescărească. Scheletul cu cutiile se ataşează în marev de flotori. În cutii se introduce, de către om, puietul în densitatea dorită (aprox. 100 ex./m2) - varianta culturilor în long-line - este cea mai uzitată tehnologic şi se poate practica în zone marine neadăpostite. Lungimea unui long-line 50 – 300 m. Numarul de flotori este dependent de numarul colectorilor si de cantitatea de scoici fixată şi crescută pe colectori. De obicei, capacitatea de flotabilitate optima a unui flotor este de 45 – 55 kg. Colectorii se confecţioneaza din frânghie recuperată pe care se fac noduri la intervale de 20 – 25 cm sau se confecţionează din plasă recuperată manşoane cu diametrul de 3 – 4 cm. Între ochiurile plasei se fixeaza ouietul, Se utilizeaza colectori cu lungimea de 5 m. Se folosesc colectori de asemenea marime, deoarece animalele au la dispoziţie un fitoplancton bogat numai în orizontul superficial al mării. Această instalaţie asigură rezistenţa la intemperii, la furtuni pe mare de gradul 4 – 5. instalaţia se lansează in functie de ciclul de reproducere natural al bivalvei. Încazul culturilor de midii de la litoralul romănesc această specie se reproduce intens de 2 ori/ an – in aprilie –mai si în august-septembrie. Instalaţia se lansează fie la începutul lui aprilie, fie la inceputul lunii august. Se prefera lansarea instalatiei 143 primavara, deoarece generaţiile rezultate din reproducerile de primăvară ajung la talie convenabilă la sfârşitul primului an şi rezista mai bine la intemperii. După introducerea colectorilor, fixarea moluştelor pe acestia se face pe cale naturală. Culturile de moluşte epibionte se practică in zone învecinate zonelor cu populaţii naturale. Dupa o lună de zile de la lansare, când cultivatorul verifică calitatea sau cantitatea materialului fixat pe colector şi din motive naturale nu s-a fixat cantitatea convenabilă de ouiet, se aşteaptă reproducerea din toamnă. De regulă pe colector se fixează cantităţi foarte mari de puiet (în anii buni se pot obţine 40000 ex/m de colector). Dupa 5-6 luni de la lansarea instalaţiei are loc replicarea puietului de pe colector. Pentru a se obţine o producţie sigură şi convenabilă se lasă pe colector 1500 – 2000 ex/m. Dupa replicare, colectorii se acoperă cu saci de protecţie confecţionaţi din plasă pescărească cu ochiul de 10 – 12 mm. Acoperirea colectorului este obligatorie înaintea furtunilor de iarna. În timpul iernii instalaţia se scufundă în masa apei pentru a o ferio de furtuni si de temperaturile scăzute. Primavara, instaltia se repune in stare de flotare, se verifică colectorii şi materialul biologic şi se lasă colectorii cu puiet pqna se atinge talia comercială. la midii talia cea mai mică Lvalvei = 5 mm. De regulă, midiile se recoltează la L = 5565 mm. În condiţiile din Marea Neagră de la litoralul românesc, o asemenea dimensiune se pateu atinge in 12 – 14 luni de cultură. Când se ajunge la talia comercială, se colecteaza colectorii de pe instalaţie, se aduc la mal, se desprinde materialul de pe colector cu ajutorul unor dispozitive speciale. şe toaleteazămaterialul (eliminarea epibiozei de pe scoici), se selectează exemplarele comercializabile si se expediază. Puietul rămas se introduce în saci din plasă şi se repun la instalaţii pentru crestere. Această tehnologie duce la obţinerea unei producţii de 8 – 10 kg scoici/m liniar de colector (40 kg/ colector). Colectorii se pun la 1 m distanţa între ei şi o instalaţie are o lungime de 100 m, cu 90 colectori, de unde rezultă 3600 – 4000 kg / long line. În prezent cultura bivalvelor epibionte se face în zone marine neadăpostite, zonele tradiţionale adapostite suferind o degradare a mediului marin. Tehnologii de cultivare a moluştelor psamobionte Există 3 categorii de cultivare: - în helesteie amenajate pe mal; - în lagune adăpostite, cu adâncimi de maxim 1,5 m; - cultura în zone marine neadăpostite. Obţinerea puietului : 144 - dragarea şi recoltarea din populaţii naturale este o metodă foarte ieftină dar nerentabilă deoarece populaţiile naturale de bivalve psamobionte au diminuat foarte mult, iar recoltarea şi utilizarea puietului din mediul natural reprezintă o selecţie antiecologică. - reproducerea dirijată. Indiferent de felul în care are loc prima etapă, este necesară amenajarea zonei pentru cultură. Fiind psamobionte se prefera areale naturale sau heleşteie amenajate cu substrat nisipos. natura şi structura granulometrică a nisipului este specifică fiecarei specii. Unele specii prefera un nisip grosier, altele fion; unele prefera substrat pur nisipos, altele nisiposmâlos. 1. Însămânţarea zonei cu puiet. Puietul trebuie sa aibă o lungime de 8 – 10 mm şi se împrăstie în zona de cultură astfel încât la un prim control asupra densităţii sa se asigura un număr de 100 – 150 ex / m2. 2. Eutrofizarea apei din zonele de cultură prin administrare de îngrăşăminte astfel încât sa se stimuleze dezvoltarea FPK, ţinând cont că un exemplar consumă în 24 h 60 – 100 milioane celule algale. Eutrofizarea nu se practică în zonele lagunare cu mareaa deoarece aici prin flux-reflux se asigură hrana necesară. 3. Controale periodice privind densitatea şi talia organismelor. 4. Recoltarea. În zona de cultură, în momentul în care aceasta se amenajează, se confecţionează din beton niste borduri pe întreaga lungime a zonei. Bordurile se afla la o distanţaoptimă lăţimii unui tractor care de4plasează grape si elevatoare. În momentul recoltării se goleste helesteul sau se elimina pa din zona lagunară. Utilajul asigura scoaterea scoicilor din substrat şi selectarea pe mărimi. Talia mai mica – puietul, rămqne pe substrat. dupa recoltare, exemplarele comercializabile sunt valorificate şi se reinundă zona; exemplarele ramase sunt mentinute in cultură. Cultura moluştelor psamobionte natante (pectenidae) Metoda cea mai uzitată: capturarea puietului din mare sau obţinerea dirijată şi creşterea acestora in cuşti suspendate in masa apei (cuşcă etanşă). Cutiile sau instalaţiile long-line se atârnă de plute. metoda este folosită în cultivarea stridiilor şi a pectinidelor care au o valoare economică mare (1 ex. Pecten maximus furnizează 100 g carne). 145 TEHNOLOGII ECOLOGICE ÎN PISCICULTURĂ Scopul cultivării peştilor este creşterea raţională a acestora, incluzând mai ales controlul creşterii şi reproducerii. Piscicultura este o îndeletnicire foarte veche. Basoreliefurile egiptene înfăţişează adeseori scene de pescuit şi creşterea peştilor în heleştee. Romanii, chinezii, precum şi popoarele indo-pacifice se ocupau cu piscvicultura încă de acum mai bine de 2000 ani. În America de Nord piscicultura s-a dezvoltat îndeosebi la începutul secolului trecut. Cultivarea peştilor este răspândită în lumea întreagă. Metodele sunt diversificate şi sistemele diferă în funcţie de speciile cultivate, scop (peste pentru alimentaţie sau repopulare) şi tehnicile folosite. Tehnică pentru cultivarea peştelui este o procedură aplicabilă în operaţii specifice cultivării peştelui, de ex. fertilizarea artificială (Lemasson et Bard, 1966). Metoda cultivării peştilor este o combinaţie a unui ansamblu de tehnici de cultivare a acestora (de ex. este diferită creşterea crapului de vârste diferite). Sistemul de cultivare a peştilor reprezintă folosirea metodelor de cultivre a acestora în condiţii ecologice şi tehnico-economice specifice. Raportat la numărul total de specii de peşti sunt puţine care se pretează la cultivare datorită faptului că sunt puţine care se pretează la condiţiile specifice de cultivare. Trebuie facută distincţie între cultivarea în apă caldă şi cea în apă rece. În practică, temperatura care separă cele două tipuri de cultivare este cea de 20 0C. Cultivarea salmonidelor este adaptată pentru apă rece, în timp ce cultivarea ciprinidelor, pentru apă caldă. Exceptând aceste diferenţe fundamentale, cele două grupe de cultivare utilizează tehnici diferite de reproducere şi hrănire artificială. Cultivarea ciprinidelor reprezintă cultivarea crapului şi a peştilor înrudiţi acestuia în ape cu temperaturi de 200C – 300C. Este practicată reproducerea naturală dirijată, controlul fiind utilizat în special pentru alegerea părinţilor şi pentru amenajarea bazinelor de reproducere. Pe lângă acestea s-au dezvoltat tehnici pentru reproducerea artificială a acestora. În general, ciprinidele utilizează foarte bine hrana naturală din heleştee şi de aceea populaţia poate fi densă. Heleşteele sunt puţin adânci, iar apa poate fi înlocuită prin recirculare, parţial sau total. Direcţiile generale în practicarea pisciculturii ciprinidelor sunt acelea de a intensifica creşterea prin practicarea fertilizării bazinelor şi a hrănirii artificiale. 146 Cultivarea salmonidelor are ca obiectiv fie producerea de puiet de populare, fie de peşte de consum, şi se desfăşoară în ape reci, cu temperaturi de 100C - 200C. Temperaturile apropiate de 100C sunt indispensabile pentru reproducerea acestor specii. Tehnicile de cultivare a salmonidelor cuprind întotdeauna tehnici de reproducere artificială. Hrănirea salmonidelor se face ocazional cu hrană naturală, folosindu-se hrană artificială, în sistem intensiv sau semiintensiv. Heleşteele sunt mici, dar au nevoie de un curent mare de apă. Alte specii de peşti care nu se încadrează în cele două grupe mari, folosesc tehnici asemănătoare. De exemplu, cultivarea sturionilor se face în principal pentru repopularea unor bazine naturale şi folosesc tehnici de reproducere artificială. În ceea ce priveşte modul de exploatare, acesta poate fi: intensiv şi semiintensiv. În piscicultura intensivă se folosesc metode care dirijează etapele creşterii, asigurării populării şi a bazei trofice pentru obţinerea unor producţii ridicate (la ciprinide 5.000 kg/ha, la salmonide 50.000 kg/ha). Piscicultura în sistem superintensiv presupune creşterea peştelui în bazine mici, cu densităţi foarte mari şi cu hrănire artificială. Se pot obţine astfel sute de mii de kg/ha, dar nu se practică pe scară largă. CONDIŢII NECESARE PENTRU CREŞTEREA PEŞTILOR Pentru ca un peşte să poată fi utilizat pentru cultivare este necesar să îndeplinească următoarele condiţii: 1. Să fie rezistent la clima regiunii în care va fi cultivat. 2. Rata sa de creştre să fie suficient de mare. 3. Să se reproducă cu succes în condiţii de cultivare. 4. Să accepte şi să crească bine cu hrană artificială, ieftină şi abundentă. 5. Să fie acceptat de consumator. 6. Să suporte o densitate mare în heleştee. 7. Să reziste la boli. 1. Adaptarea la climă este o condiţie esenţială care limitează folosirea apei reci sau calde. Salmonidele şi, în special peştele curcubeu, care sunt peşti de apă rece, pot tolera apa caldă dacă este satisfăcut nivelul de oxigen. 147 Unii peşti de apă caldă (Tilapia) pot fi introduşi în zone temperate cu condiţia ca iernarea să se facă în condiţii artificiale. 2. Rata creşterii: peştele destinat consumului trebuie să crească rapid în dimensiuni. Aceasta însemnă că speciile mici nu sunt pretabile pentru cultură, chiar dacă, se reproduc în heleştee şi chiar dacă acceptă hrana artificială. 3. Reproducerea în condiţii de cultivare. Este bine ca peştele să se reproducă uşor în captivitate pentru a putea fi furnizat constant pentru repopulare. Un peşte care nu îndeplineşte aceste condiţii nu poate fi domesticit. Există şi excepţii: ciprinidele din complexul chinezesc care se cresc în heleştee dar nu se reproduc pe cale naturală. Reproducerea relativ târzie aduce beneficii deoarece se obţin rate mai mari ale creşterii. 4. Aptitudini la hrana artificială: obţinerea unei rate mari a productivităţii este necesară atunci când peştele acceptă din abundenţă hrana artificială ieftină. 5. Valoarea gustativă a peştelui destinat consumului: este esenţial ca peştele crescut să fie acceptat de consumator. De exemplu, unele specii de somn introduse în Europa, care se înmulţesc şi cresc uşor în heleştee sunt considerate nepotrivite deoarece consumatorii nu le agreează. Pe de altă parte, sunt specii care cresc şi se reproduc greu, dar sunt apreciate. 6. Densitatea populaţiei în ferme: cele mai bune specii pentru cultivare sunt cele sociale şi gregare. Sunt peşti care nu accepta o populaţie densa decât de la o anumită vârstă, până atunci manifestându-se canibalismul, tehnicile de cultivare adaptându-se acestor caracteristici comportamentale. 7. Rezistenţa la boli, la manipulare şi transport reprezintă o altă condiţie importantă în alegerea speciei pentru cultură. Figura. Fermă marină de creştere intensivă a peştelui Peştii sunt crescuţi în de mare în cuşti din plasă mare în formă de buzunar ancorată la fund și menținută pe suprafață printr-un cadru plutitor dreptunghiular sau circular. Acestea sunt utilizate pe scară largă pentru a crește de ex. somonul și în mai mică măsură păstrăvul, în 148 apele costiere și deschise, în zonele protejate de acțiunea undelor excesive, cu apă suficient de adâncă și viteze relativ scăzute ale curentului. Din moment ce apa curge liber în cuști, deschiderea sistemului îl face vulnerabilă la influențele externe (adică la poluarea sau impactul fizic), precum și expunerea mediului adiacent la stoc și la efluenții din ferma de pește. Sistemele de recirculare folosite în apele interioare pot fi utilizate şi in fermele marine piscicole. CONTROLUL ŞI CREŞTEREA PRODUCŢIEI ÎN PISCICULTURĂ Scopul principal în cultivarea peştelui este producerea de peşte cu valoare comercială pentru alimentaţie, precum şi peşte pentru repopulare, în general în centităţi mari şi în termen scurt. 1. Concepte privind producţia: - producţia cantitativă are ca scop producerea de peşte în cantitate cât mai mare, pentru consum sau repopulare; - producţia calitativă urmăreşte producerea de peşte de bună calitate pentru consum sau repopulare; - producţia economică urmăreşte producerea de peşte în cantitate mare, de bună calitate, pentru consum sau repopulare. 2. Măsuri pentru creşterea producţiei: - metodele nebiologice includ metode sanitare, metode de întreţinere şi îmbunătăţire a helesteelor (înlăturarea vegetaţiei acvatice în exces, îmbunătăţirea fundului helesteului prin asolament agro-piscicol, dezinfecţia fundului, dragarea canalelor drenoare), amendarea şi îngrăşarea fundului, hrănirea artificială a peştelui. Controlul vegetaţiei acvatice se poate face prin metode biologice (animale ierbivore şi fertilizări pentru dezvoltarea FPK care formează un ecran contra luminii solare, limitând dezvoltarea macrofitelor), metode mecanice (prin cosire), metode chimice (prin utilizarea ierbicidelor). - metode biologice: alegerea cu grijă a speciei, popularea corespunzătoare a heleşteelor, controlul factorilor fizico-chimici ai apei din heleştee, îndeosebi temperatura şi oxigenul, îmbunătăţirea reproducţiei şi selecţiei, amestecarea de specii şi vârste din producţii succesive pe parcursul aceluiaşi an: producţii simultane de animale sau /şi 149 plante în heleştee; pescuitul intermitent, acţiuni împotriva dăunătorilor, paraziţilor şi bolilor peştilor. Speciile străine trebuie introduse cu mare grijă şi sub control strict deoarece ele reprezintă un real pericol prin introducerea paraziţilor şi a unor noi boli. Producţiile simultane de animale şi/sau plante în heleştee creşte semnificativ producţia economică a acestora. Ele se pot referi la creşterea peştilor împreună cu raţe, creşterea peştilor în orezării, creşterea simultană a moluştelor, crustaceelor şi batracienilor, producţii secundarev de plante (stuf, papură). Pescuitul intermediar este necesr atunci când densitatea în populaţie este prea mare pentru heleşteul respectiv. În cazul în care popularea densă este voluntară, pescuitul intermediar se face pentru a înlătura peştii cu dimensiuni comercializabile. Când densitatea este rezultatul unei reproduceri exagerate şi necontrolate, pescuitul intermediar va exclude peştii mici. Creşterea dirijată a peştilor se practică în bazine acvatice cu caracteristici diferite (geografice, hidrotehnice, hidro-chimice, termice, biologice) şi poate avea ca obiect specii de peşte cu preferinţe variate în ceea ce priveşte condiţiile de mediu. De aceea, tehnologia de creştere a peştilor se diferenţiază în funcţie de cerinţele fiziologice şi ecologice ale speciilor de cultură, precum şi în funcţie de caracteristicile fundamentale ale mediului acvatic. NECESITĂŢI MATERIALE ŞI METODE PENTRU REPRODUCEREA DIRIJATĂ A PEŞTILOR Prin reproducerea dirijată a peştilor înţelegem complexul decondiţii şi mijloace create de om în vederea realizării procesului de înmulţire şi dezvoltare a descendenţilor. Acestea nu modifică fenomenele naturale esenţiale ale înmulţirii (maturarea elementelor sexuale, fecundare, dezvoltare embrionară şi larvară) ci, dimpotrivă, le asigură o desfăşurare normală, în condiţii special amenajate. Scopul final este mărirea efectivului piscicol al bazinelor naturale şi amenajate şi asigurarea perpetuării unor specii de mare valoare economică, afectate tot mai mult de schimbarea condiţiilor naturale de mediu. Reproducerea dirijată a peştilor poate fi: 1. Natural dirijată, când reproducătorii cedează produsele seminaleîn bazine special amenajate, fără a se stimula dezvoltarea gonadelor. Este practicată pe scară largă în ciprinicultură şi necesită existenţa următoarelor tipuri de bazine: bazine de prematurare a 150 reproducătorilor (care se utilizează pentru separarea pe sexe a reproducătorilor în perioada premergătoare reproducerii) şibazine de reproducere şi predezvoltare ( în care se crează condiţii specifice pentru reproducerea peştilor şi pentru predezvoltare). 2. Artificială când se folosesc tehnici şi metode pentru stimularea reproducătorilor, fertilizarea icrelor, etc. Reproducerea artificială prezintă o serie de avantaje: - obţinerea unui număr mare de icre fertilizate; - protecţia icrelor embrionate faţă de inamicii naturali; - facilitatea repopulării apelor naturale. Pentru desfăşurarea operaţiunilor de reproducere artificială este necesară prezenţa unei construcţii speciale - staţia de reproducere, amenajată astfel încât să se poată crea condiţii de lucru şi de dezvoltare embrionară şi larvară. Anexă la staţia de reproducere artificială sunt bazinele de prematurare şi maturare a reproducătorilor. Operaţiuni necesare acţiunii de reproducere a peştilor Indiferent de modul de reproducere, acţiunea începe cu pregătirea reproducătorilor, prin asigurarea unui lot corespunzător (calitativ şi cantitativ), prematurarea lor, cu hrănirea corespunzătoare (alimente bogate în proteine şi vitamine, hrana influenţând evoluţia normală a procesului de trecere a gonadelor în ultimul stadiu de maturare). În cazul reproducerii natural-dirijate, pentru reproducere reproducătorii se lansează in bazinele de reproducere, special amenajate, unde aceştia lansează ponta. În cazul reproducerii artifciale, pentru stimularea maturării elementelor sexuale se administrează doze suplimentare (care variază în funcţie de specie) de hormon gonadotrop. Sunt şi specii la care cele două metode se îmbină: după administrarea dozelor de hormon, peştii se lansează în bazine speciale de reproducere (specii de peşti din complexul chinezesc, aclimatizate la noi în ţară). În cazul reproducerii artificiale, după administrarea dozelor de hormon are loc colectarea produselor seminale; pentru exemplarele mari –sturioni, de exemplu – peştele se sacrifică prin secţionarea arterei caudale şi a arcurilor branhiale; în mod obişnuit, colectarea se face cu menţinerea în viaţă a peştelui (anesteziat sau nu). Sunt si situaţii în care maturarea se face fără administrarea de hormon gonadotrop însă este necesară colectarea artificială a produselor seminale, urmată de fecundarea artificială a acestora (cum ar fi păstrăvul curcubeu). După modalităţile de colectare şi amestecare a gameţilor se pot distinge câteva metode de fecundare: 151 - metoda umedă: conform căreia colectarea icrelor şi a spermei se face direct in apa, concomitent, apoi se amestecă şi se lasă câteva minute pentru fecundare; - metoda uscată: sperma colectată în vase uscate se toarnă direct peste icrele prelevate de la femela, în aceleaşi condiţii, separat. După amestecarea lor uniformă se adauga apă şi se lasă timpul necesar pentru fecundare; - metoda semiuscată: icrele şi sperma se colectează în vase uscate, separat, dar înainte de amestecare, sperma este diluată cu apă, într-un raport corespunzător speciei folosite. Importantă este dozarea corectă a spermei. O cantitate mică conduce la un procent mic de fecundare, în timp ce o cantitate mare determină fenomenul de polispermie şi o viabilitate scazută a embrionilor. Pe lângă caracteristicile celulelor sexuale ale speciei respective, trebuie luaţi în considerare şi factorii de mediu (temperatură, regimul oxigenului, salinitate, etc.), care pt influenţa mult rezultatele reproducerii. Dezvoltarea individuală începe după fecundare, odată cu formarea zigotului şi, în interdependenţă cu factorii de mediu, trece printr-o serie de transformări complexe şi specifice, încheindu-se odată cu eclozarea embrionului. După eclozare – eliberarea embrionului din învelişul icrei – începe dezvoltarea postembrionară. La eclozare, larvele diferitelor specii de peşti prezintă un grad diferit de dezvoltare şi organizare a principalelor sisteme şi organe. Sacul vitelin le asigură hrănirea endogenă în cursul primelor etape de dezvoltare postembrionară şi continuarea proceselor de diferenţiere şi creştere. Ritmul de dezvoltare a larvelor în această perioadă depinde şi de factorii de mediu. Peştii se caracterizează printr-o mare varietate a formelor de inmulţire, fiecărui grup, specie sau chiar rasă biologică fiindu-i proprii anumite particularităţi. După cantitatea icrelor depuse se disting: - peşti cu dezvoltare sincronă a celulelor sexuale şi depunerea întregii cantităţin de icre într-un interval scurt de timp (sturioni, somon, şalău, etc.); - peşti a căror dezvoltare asincronă a elementelor sexualese reflectă în depunerea icrelor în câteva porţii (scrumbie, lin, carac, cambulă, etc.). Participarea la reproducere a diferitelor specii de peşti depinde de durata activităţii sexuale şi poate fi: - unică – peşti monociclici (Oncorhynchus keta, Anguilla anguilla, etc.) După depunerea pontei, indivizii mor. 152 - repetată – peşti policlici (majoritatea), care pot participa la reproducere de mai multe ori în cursul vieţii. Prin prolificitate se înţelege numărul total de icre din ovarele unei femele. În acest caz, cifra respectivă reprezintă prolificitatea individuală sau absolută. Atunci când cantitatea de icre se raportează la unitatea de greutate se stabileşte prolificitatea relativă. METODE PENTRU CREŞTEREA ŞI ÎNTREŢINEREA PEŞTILOR DE CONSUM ŞI A REPRODUCĂTORILOR Creşterea pentru consum a păstrăvului Experimentele au demonstrat că larvele obţinute prin reproducere artificială şi cele obţinute prin reproducere naturală, puse în aceleaşi condiţii de mediu se dezvoltă asemănător, având aceleaşi caracteristici morfologice şi acelaşi ritm de creştere. Se impune însă folosirea unui material biologic de bună calitate, asigurându-se desfăşurarea normală a procesului tehnologic. Creşterea alevinilor şi puilor se bazează pe: - dirijarea nivelelor trofice, calitativ şi cantitativ, prin administrarea îngrăşămintelor minerale şi organice în cantităţi şi doze indicate de analizele chimice ale apelor şi solului; - aplicarea unor formule de populare adecvate situaţiei locale, atât în ceea ce priveşte componenţa speciilor, cât şi raportul dintre ele; - hrănirea suplimentară cu furaje şi administrarea lor raţională. Se folosesc următoarele denumiri: - “larvă” – peştele din perioada cuprinsă între eclozare şi resorbţia sacului vitelin; - „alevin” – peştele din perioada cuprinsă între resorbţia sacului vitelin şi apariţia solzilor. Creşterea alevinilor de păstrăv se face în instalaţii speciale – „puierniţe” sau „troci” care sunt bazine mobile sau fixe, confecţionate din material lemnos, plastic sau zidărie, de formă paralelipipedică. În această fază tehnologică îngrijirea constă în asigurarea condiţiilor optime de igienă, asigurarea debitului de alimentare, rărirea alevinilor şi separarea lor pe grupe de mărime (pentru evitarea canibalismului), aplicarea măsurilor de dezinfecţie. Perioada de hrănire în puierniţe durează aproximativ 3 săptămâni, după care urmează lansarea în bazinele de creştere sau în ape naturale. La 3 – 4 zile de la eclozare, când sacul vitelin s-a redus la jumătate din volumul iniţial şi larvele au început să se hrănească activ, se poate începe distribuirea cu regularitate a hranei. Se recomandă hrănirea combinată cu 153 elemente nutritive naturale (ZPK, larve de insecte, peste proaspăt sau congelat tocat, etc.) la care se adaugă şi hrană înlocuitoare (brânză de vaci, ouă, creier de vită, splină de vacă, etc.). Se va evita utilizarea furajelor foarte concentrate (făină de peşte, faină de oase sau de carne) care pot produce grave tulburări digestive. Creşterea puilor de păstrăv în primul an se poate realiza în condiţii extensive, semiintensive şi intensive. Creşterea extensivă se bazează pe valorificarea hranei naturale obţinute cu sau fără îngrăşăminte. La noi în ţară se cresc în condiţii extensive puii care urmează să fie deversaţi în cursurile naturale de apă, utilizându-se bazine = topliţe, realizate prin compartimentarea unor braţe moarte care pot fi puse în legătură cu cursul principal de apă. Creşterea semiintensivă se bazează pe utilizarea bazinelor îngrăşate şi pe completarea hranei cu furaje înlocuitoare a hranei naturale. Creşterea intensivă se aplică în toate unităţile salmonicole industriale, se bazează exclusiv pe hrănirea artificială (hrană înlocuitoare a granei naturale) a puilor, ceea ce permite asigurarea unei densităţi sporite de populare. Creşterea se poate face în bazine, heleştee de pământ sau cuşti suspendate în masa apei. Toate acestea au suprafaţă redusă (aproximativ 10 m2, cu adâncimea apei de 40 – 60 cm). Puii se cresc cu succes şi în bazine circulare, alimentate prin conducte de suprafaţă şi cu evacuarea apei printr-o conductă centrală situată pe fundul bazinului, asigurându-se un curent circular descendent, ceea ce asigură o bună igienizare a bazinului. La 2 luni de la popularea bazinelor de creştere este necesară sortarea pe grupe de mărime pentru a evita pierderile datorate canibalismului. Spre deosebire de perioada dezvoltării embrionare şi larvare (când razele ultraviolete au o acţiune extrem de dăunătoare), în timpul hrănirii alevinilor şi puilor de păstrăv lumina stimulează creşterea acestora. În bazinele sau cutiile de predezvoltare lăsate în aer liber, creşterea larvelor şi alevinilor este cu cca. 30% mai mare decât la lotul ţinut la umbră. Bazinele plasate în aer liber trebuie să fie prevăzute însă cu acoperişuri demontabile, care se folosesc atunci când razele soarelui sunt prea puternice. Hrănirea puietului de păstrăv trebuie să respecte următoarele reguli: - hrana să fie bogată în proteine şi cu un conţinut scăzut în grăsimi; - distribuirea hranei să se facă treptat, în cantităţi mici şi dese, astfel încât să fie consumată în întregime înainte de a ajunge la fundul bazinului; - schimbarea hranei trebuie să se facă după o zi de post, prin administrarea noii hrane prin creşterea gradată a cantităţii. 154 Aceste recomandări servesc la obţinerea unui puiet sănătos şi cu un procent ridicat de supravieţuire. În cazul în care se cultivă păstrăv curcubeu, în această perioadă se poate trece la adaptarea la apă marină (în cazul în care se dopreşte acest lucru). Este recomandată trecerea treptată la apa marină (cu salinitate de până la 19‰) care permite puietului de păstrăv curcubeu să-şi regleze mecanismul de osmoreglare, în condiţiile unor încărcări osmotice mari ale mediului înconjurător. După prima iernare, puii de păstrăv sunt sortaţi şi trecuţi în bazinele de creştere. Creşterea păstrăvului care a intrat în al doilea an de viaţă este mai uşoară deoarece aceştia pot consuma alimente mai puţin costisitoare, uşor de preparat şî sunt mai rezistenţi la agenţii patogeni. La sfârşitul celei de a doua veri, dacă păstrăvul a fost bine îngrijit, el poate ajunge la greutatea comercializabilă (150 – 250 g/buc.). În majoritatea cazurilor însă, păstrăvul, atât cel indigen cât şî păstrăvul curcubeu, se cresc 3 ani, astfel că etapa de îngrăşare corespunde creşterii în al treilea an de viaţă. Iernarea păstrăvului se face tot în heleştee de creştere, deoarece aceste specii sunt iubitoare de apă rece şi îşi întrerup procesul de hrănire numai la temperaturi foarte scăzute, de unde şi necesitatea de a fi furajate şi în perioada rece a anului. Îngrijirea heleşteelor salmonicole are în vedere în primul rând menţinerea unei stări perfecte de igienă. Pentru aceasta, cel puţin odată pe an, heleşteele se scurg de apă, se usucă şi se tratează cu hidroxid de calciu. În helesteele de pământ, prin această tratare, pe lângă dezinfecţie, se realizează şi neutralizarea acidităţii mâlului, precum şi distrugerea elementelor faunistice şi floristice dăunătoare. După tratarea cu var, heleşteele rămân neinundate 2 săptămâni, se spală şi apoi se umplu cu apă în vederea populării cu peşte. Hrănirea păstrăvului în heleşteele de creştere se poate face cu alimente proaspete (splină, inimă, ficat, deşeuri de abator, creveţi, moluşte, diferite făinuri vegetale) sau concentrate (făinuri animale de carne, oase, sânge, moluşte, peşte, etc., premixuri vitaminice şi minerale şi granule). Folosirea granulelor în hrănire prezintă avantajul că oferă un conţinut foarte echilibrat în ceeea ce priveşte diferiţii principii nutritivi. Raţia zilnică de hrană pentru păstrăvii mai mari de 6 luni se poate aprecia în funcţie de greutatea peştilor care se hrănesc sau în funcţie de sporul de creştere şi valoarea coeficientului nutritiv al furajelor. Pentru peştele tânăr se poate aprecia până la 10% din greutate, în funcţie de temperatura apei. Pentru păstrăvul de 1 an şi 2 ani, ca normă, media de furaje se apreciază la 5% din greutatea peştelui. 155 CREŞTEREA REPRODUCĂTORILOR Se face după aceleaşi principii ca şi a peştelui pentru consum, cu deosebirea că se are în vedere asigurarea unei hrane de bună calitate pentru ca şi produsele sexuale obţinute să fie de calitate superioară. Posibilităţi de ameliorare genetică a peştilor Folosirea pe scară largă a reproducerii artificiale a peştilor a deschis noi posibilităţi acţiunii de ameliorare a speciilor de cultură prin aplicarea unor metode de ameliorare genetică care au ca scop final creşterea cantităţii de peşte la unitatea de volum sau de suprafaţă. Se au în vedere mai mulţi factori: ritmul individual de creştere, comportamentul faţă de hrana primită, supravieţuirea, stabilitatea lor faţă de boli, durata de atingere a maturităţii sexuale, etc. Printre metodele de ameliorare genetică la peşti se disting: - metode de selecţie; - utilizarea încrucişărilor; - metode de control a sexului şi a reproducerii. 1. Selecţia, definită ca alegerea preferenţială a indivizilor sau a grupelor de indivizi prezentând performanţe pentru un criteriu dat, poate prezenta doua forme: - selecţia individuală: individul este reţinut sau nu, pe baza performanţelor proprii, nefiind necesară nici o informaţie genealogică (ceea ce reprezintă un avantaj incontestabil în cazul peştilor, la care marcarea precoce a indivizilor este foarte dificilă). Performanţele care se iau în considerare pot fi: de crestere, caractere anatomice, caractere de reproducere. - selecţia în masă: are la bază un test comparativ a grupelor menţinute în condiţii similare. Metoda prezintă inconvenientul că necesită structuri experimentale greoaie. Se disting studiul suşelor şi selecţia familială. 2. Încrucişările - încrucişările interspecifice – hibridarea. În mediul natural hibridarea este un fenomen relativ rar la majoritatea speciilor de peşti. Recurgerea la fecundarea artificială deschide largi perspective şi permite relevarea multiplelor posibilităţi ale hibridării. Exemple: 156 besterul care este hibrid între păstrugă şi moun (Acipenser ruthenus şi Huso huso) sau a tigrului hibrid între două salmonide (Salmo trutta femelă şi Salvelinus pontinalis mascul), care combină caracterele de creştere şi de adaptare a speciilor parentale. Hibridul poate să posede caracteristici originale foarte interesante. Este cazul numeroaselor hibridizări la Tilapia care conduc la obţinerea de descendenţi monosex masculi (care au o creştere mult mai rapidă decât femelele). - încrucişările intraspecifice pot fi intersuşe (naturale sau artificiale) sau între linii consanguine. 3. Controlul sexului şi al reproducerii cuprinde tehnici care permit să se întârzie sau să se inhibe definitiv reproducerea unei populaţii, precum şi metode de dirijare a sexului, obţinându-se populaţii monosex. Prin aplicarea de socuri termice icrelor fecundate sau prin încrucişarea diploizilor cu tetraploizi rezultă organisme triploide, sterile, la care apare fenomenul de gigantism. Ca orice altă activitate umană, acvacultura trebuie gestionată în mod durabil și responsabil. La fel ca și ceilalți producători de alimente, acvacultorii sunt obligați să respecte standarde de mediu și de sănătate. Standardele de mediu ale UE sunt printre cele mai stricte și mai eficiente din lume. Însă rolul acvacultorilor nu se oprește aici. De exemplu, iazurile utilizate pentru piscicultură pot reprezenta în același timp un mijloc de a conserva peisaje naturale importante, precum și habitate pentru păsări și specii amenințate. Moluștele curăță apele costiere, absorbind substanțe nutritive care, acumulate excesiv, ar putea deteriora calitatea apei. În cele din urmă, sustenabilitatea prezintă avantaje economice, iar acvacultorii sunt în avangarda activităților de monitorizare și protecție a mediului, pentru a se asigura că operațiunile lor nu au vreun impact negativ. Legislația UE stabilește norme stricte pentru a garanta siguranța alimentelor, inclusiv norme privind nivelurile maxime pentru contaminanți. Limitele sunt valabile atât pentru produsele de crescătorie, cât și pentru cele pescuite din natură. În același timp, un sistem strict de controale oficiale garantează faptul că toate alimentele care ajung la consumatori sunt sănătoase, indiferent dacă acestea provin din UE sau din străinătate. Faptul că peștii carnivori precum somonul se hrănesc cu pești din natură reprezintă desigur o provocare pentru acvacultura sustenabilă. Cantitatea de pește din natură folosită pentru hrănirea peștilor de crescătorie este totuși în scădere, datorită faptului că alte alternative de hrănire sunt tot mai accesibile și des utilizate, cu o eficiență crescută. 157 Acvacultorii au toate motivele să reducă această cantitate, nu doar din rațiuni de sustenabilitate, ci și pentru că utilizarea peștilor din natură pentru hrănirea peștilor de crescătorie este unul dintre principalele costuri de producție. Comisia intenționează să sprijine acest sector în vederea îmbunătățirii și mai rapide a situației. În plus, merită să reamintim că jumătate din producția fermelor piscicole din UE este reprezentată de moluște, care nu necesită hrană suplimentară. De asemenea, printre speciile de crescătorie se numără și crapul, care nu este un pește carnivor. ANALIZA SWOT A SECTORULUI PESCĂRESC MARIN ÎN ROMÂNIA Pescuit marin Puncte forte Resurse pescăreşti diversificate – specii pelagice (sprot, hamsie, stavrid, scrumbie de Dunăre) şi specii demersale (calcan, rechin, bacaliar, barbun, guvid) Dotări suficiente privind echipamentele reglementate din punct de vedere al selectivităţii şi exploatării Forţa de muncă disponibilă Tradiţie în domeniu, inclusiv în procesarea primară Tradiţie în consumul de peşte (sărbători religioase, alte obiceiuri) Puncte slabe Caracterul sezonier al prezenţei aglomerărilor de peşti Aglomerări de peşti situate la distanţe mari de porturi Majoritatea speciilor au caracter migrator sau distribuit (pescăriile româneşti depind în mare măsură de starea stocurilor la nivel regional, implicit de managementul resurselor practicat de statele vecine) Structura flotei nu corespunde condiţiilor specifice ale resursei şi condiţiilor de lucru Nave/ambarcaţiuni/ insuficiente pentru pescuitul la Marea Neagră (nu se realizează cota la şprot) Dotări insuficiente pentru păstrarea şi conservarea capturilor la bordul navelor Ambarcaţiunile pentru pescuit la scară mică dotate necorespunzător în ceea ce priveşte siguranţa şi păstrarea capturii Selectivitatea redusă a echipamentelor (procent ridicat de delfini şi rechini în setcile pentru calcan) Infrastructura specifică slab dezvoltată (porturi, puncte de debarcare, puncte de primă vânzare, adăposturi); Lipsa informaţiilor privind piaţa peştelui în România (studiu de piaţă) 158 Pescuit INN (inclusiv nefiscalizarea capturilor) Valoarea de piaţă scăzută a majorităţii speciilor de peşte pescuit din Marea Neagră Insuficienţa personalului cu pregătire profesională medie Caracterul sezonier al producţiei de peşte proaspăt Lipsa de capital financiar al operatorilor Oportunităţi Piaţa internă cu mare potenţial de absorbtie Sprijin financiar din fonduri europene Potenţial pentru ecoturism şi alte activităţi conexe Posibilitatea procesării primare la bordul navelor Îmbunătăţirea (menţinerea) calităţii capturilor la bordul ambarcaţiunilor/ navelor Învăţământ superior în domeniu Instituţii de cercetare în domeniu Instituirea instrumentelor regionale pentru managementul resurselor la Marea Neagră (convenţii, expediţii comune, metodologii standardizate pentru evaluarea stocurilor şi cercetare) Sistem IT&C privind licenţierea, autorizarea şi raportarea activităţilor de pescuit şi acvacultură funcţional on-line Instituirea unui cadru de colaborare între producători şi institutele de cercetare/ mediul academic, posibil cu participarea autoritaţilor publice interesate Riscuri Supra-exploatarea resurselor; Introducerea unor echipamente de pescuit cu impact major asupra ecosistemului, insuficient studiate Acces limitat la credite bancare şi proceduri greoaie în accesarea fondurilor Creşterea costurilor de producţie Lipsa de informare referitoare la realizarea de valoare adaugată Instabilitatea administrativă şi legislativă din domeniul pescăresc Lipsa continuităţii în promovarea politicilor pescăreşti Proceduri administrative ineficiente Nevoi specific privind mediul, adaptarea şi inovarea Mijloace moderne pentru cercetări marine (navă şi echipamente de cercetare) Conservarea eco-sistemelor marine Protejarea zonelor naturale pentru reproducerea şi hrănirea peştilor Folosirea tehnologiilor de pescuit prietenoase mediului Armonizarea intereselor pescăreşti cu cele de conservare în zonele marine protejate. Acvacultura Puncte forte Forţa de muncă necalificată disponibilă în mediul rural Costul scăzut al forţei de muncă 159 Tradiţia în consumul de peşte (sărbători religioase, obiceiuri specifice) Calitatea ridicată a produselor Puncte slabe Tehnologii de acvacultură depăşite Echipamente tehnologice şi dotări insuficiente şi învechite; Infrastructura specifică insuficient dezvoltată (depozite furaje, magazii, drumuri tehnologice etc) Dependenţa de import în cazul furajelor granulate pentru acvacultură; Lipsa de capital financiar a operatorilor Lipsa informaţiilor privind piaţa peştelui din acvacultură în România (studiu de piaţă) Slaba organizare a pieţei – lanţul producător-procesator-comerciant slab funcţional Insuficienţa personalului cu pregătire de specialitate medie Gradul redus de informare cu privire la rolul peştelui şi al pisciculturii în alimentaţie şi în crearea şi perpetuarea valorilor de mediu Neimplicarea proprietarilor de ferme piscicole în elaborarea planuri de management pentru siturile Natura 2000/ariile protejate Oportunităţi Piaţa internă cu mare potenţial de absorbţie – consumul de peşte este mult mai mare decât producţia internă Sprijin financiar din fonduri europene, atât pentru competitivitatea cât şi pentru durabilitatea sectorului Potenţial pentru ecoturism şi alte activităţi conexe acvaculturii Posibilitatea pentru vânzarea directă din ferma piscicolă Posibilitatea procesării peştelui în incinta fermelor Potenţial pentru dezvoltarea acvaculturii ecologice Posibilitatea dezvoltării mariculturii Nişe de piaţă pentru anumite specii mai slab exploatate (ex: raci, scoici etc) Terenuri disponibile pentru construcţia de noi amenajări piscicole, extinderea sau modernizarea celor existente Terenuri în amenajările piscicole existente pretabile pentru modernizare Diversificarea produselor de acvacultură cu specii valoroase în ihtiofauna autohtonă Sistem IT&C privind licenţierea, autorizarea şi raportarea activităţilor de pescuit şi acvacultură funcţional on-line Învăţământ superior în domeniul acvaculturii Instituţii de cercetare în domeniu Crearea unui centru naţional pentru acvacultura marină Instituirea unui sistem de concesionare a dreptului de folosinţă a apelor marine în scop de acvacultură Crearea de organizaţii puternice ale producătorilor, care pot negocia achiziţia de materii prime la un cost mai scăzut Instituirea unui cadru de colaborare între producători şi institutele de cercetare/ mediul academic, posibil cu participarea autorităţilor publice interesate. 160 TEHNOLOGII ECOLOGICE DE VALORIFICARE A RESURSELOR MARINE 161 4.1. INTRODUCERE La nivelul Uniunii Europene, 75 % din comerțul exterior al acesteia și 37 % din schimburile comerciale din interiorul UE se desfășoară pe cale maritimă. Această activitate se concentrează în mare parte, dar nu în totalitate, în jurul zonelor de coastă ale Europei. Există producători de echipament marin de succes care își au sediul în țări fără ieșire la mare. Având în vedere toate activitățile economice care depind de mare, economia albastră a UE reprezintă 5,4 milioane de locuri de muncă și o valoare adăugată brută de aproape 500 miliarde EUR pe an. Marea și zonele de coastă sunt motoare ale economiei. Datorită așezării lor geografice orientate spre exterior, porturile și comunitățile din zonele de coastă au fost, în mod tradițional, centre de noi idei și inovare. Pe lângă această predispoziție tradițională pentru inovare, acum au intrat în joc trei noi factori. – În primul rând, s-au înregistrat progrese tehnologice rapide în ceea ce privește activitatea desfășurată offshore în ape tot mai adânci. Robotica, supravegherea video și tehnologia submersibilă sunt integrate acum în mod obișnuit în echipamente care realizează operațiuni imposibile în urmă cu zece ani. – În al doilea rând, suntem din ce în ce mai conștienți că terenurile și resursele de apă dulce sunt limitate. Continuarea defrișării pădurilor sau a drenării zonelor umede va priva generațiile viitoare de beneficiile pe care acestea le oferă. Trebuie să examinăm modalitățile prin care oceanul, care reprezintă 71 % din planeta noastră, poate furniza elemente necesare vieții umane, cum ar fi alimentele și energia, într-un mod mai sustenabil. Și atingerea țintelor de mediu poate constitui o sursă de inovare și creștere. – În al treilea rând, necesitatea de a reduce emisiile de gaze cu efect de seră nu numai că a condus la răspândirea instalațiilor offshore de producție a energiei din surse regenerabile, dar a dat și un nou impuls pentru economisirea de energie și a oferit un motiv suplimentar pentru a alege transportul maritim în defavoarea transporturilor terestre, din cauza emisiilor mai scăzute ale acestuia per tonă-kilometru. Există un potențial semnificativ de reducere al acestor emisii, care reprezintă circa 3 % din emisiile totale de gaze cu efect de seră, prin îmbunătățirea suplimentară a eficienței energetice a navelor. A apărut astfel o oportunitate pentru creșterea albastră – o inițiativă care vizează valorificarea potențialului neexploatat al oceanelor, mărilor și zonelor de coastă ale Europei pentru creștere și locuri de muncă. Potențialul este semnificativ, cu condiția să se realizeze 162 investițiile și activitățile de cercetare adecvate. Creșterea din cadrul economiei albastre oferă modalități noi și inovatoare pentru a ajuta la ieșirea UE din criza economică pe care o traversează în prezent. Ea reprezintă dimensiunea maritimă a Strategiei Europa 2020. Poate contribui la competitivitatea UE pe plan internațional, la utilizarea eficientă a resurselor, la crearea de locuri de muncă și la noi surse de creștere, asigurând în același timp păstrarea biodiversității și protejarea mediului marin, și menținând astfel serviciile pe care le asigură ecosistemele marine și de coastă sănătoase și reziliente. Diferitele sectoare ale economiei albastre sunt interdependente. Ele se bazează pe competențe comune și pe infrastructură comună, cum ar fi porturile și rețelele de distribuție a energiei electrice, și depind de utilizarea sustenabilă a mării de către ceilalți actori. ocuparea forței de muncă VAB (mil. EUR) Turism în zone de coastă Exploatarea offshore a petrolului și a gazelor Transport maritim pe distanțe mari Transport maritim pe distanțe mici Navigație de agrement și porturi de agrement Servicii de feribot pentru pasageri Turism de croazieră Pescuit Transport pe căile navigabile interioare Protecția zonelor de coastă Energie eoliană offshore Monitorizare și supraveghere Biotehnologie albastră Desalinizare Extracție de agregate marine Produse acvatice marine Extracție de minereuri marine Energie din surse regenerabile ale oceanului 100 1000 10000 100000 1000000 10000000 Figura 4.1. Ocuparea forței de muncă și dimensiunea economică a activităților marine și maritime. Sursa: eur-lex.europa.eu/legal-content/RO/TXT Figura 4.1 prezintă lanțurile valorice ale economiei albastre prin prisma valorii adăugate brute și a ocupării forței de muncă. Sunt incluse activitățile situate în amonte și în 163 aval față de acestea. De exemplu, activitatea sectoarelor importante de construcții navale și de echipamente marine a fost distribuită între lanțurile valorice relevante. Situația ar putea arăta altfel până în 2020. Trebuie să ne pregătim pentru progrese tehnologice, evoluția demografică, agravarea penuriei resurselor naturale și creșterea economiilor care până acum erau subdezvoltate, inclusiv a economiilor țărilor învecinate. O serie de activități tradiționale vor rămâne angajatori importanți, în timp ce sectoarele emergente vor oferi noi locuri de muncă. Economia albastră trebuie să fie sustenabilă și să respecte potențialele motive de îngrijorare legate de mediu, având în vedere caracterul fragil al mediului marin. Sunt necesare eforturi pentru a reduce efectele negative pe care le au asupra mediului activitățile maritime precum emisiile de poluanți și deversarea de substanțe nocive. Politicile UE sunt concepute pentru a consolida eforturile depuse de statele membre și de regiuni și pentru a furniza elementele componente comune ale unei economii albastre performante. Printre acestea se numără următoarele: (1) O inițiativă a Comisiei în domeniul planificării spațiale maritime și gestionării integrate a zonelor de coastă, care ar trebui să asigure certitudinea juridică de care au nevoie întreprinderile ca să investească. (2) Inițiativa „Cunoașterea mediului marin 2020”, care va oferi o infrastructură de cunoștințe integrată, bazată pe sistemele naționale de colectare a datelor care transmit date derivate la un nivel european prin intermediul internetului. Aceasta va include o hartă digitală multi-rezoluție emblematică a fundului marin al apelor europene, precum și informații actualizate cu privire la coloana de apă până în 2020. Se preconizează obținerea unor beneficii de cel puțin 500 milioane EUR pe an ca urmare a creșterii eficienței și gradului de inovare. (3) Un mediu comun pentru schimbul de informații (CISE) destinat supravegherii domeniului maritim al UE. Acesta le va permite autorităților maritime responsabile pentru activități cum ar fi siguranța navigației sau controlul pescuitului să schimbe informații privind riscurile și amenințările, ceea ce va diminua costurile și riscurile aferente acestora suportate de întreprinderile care își desfășoară activitatea pe mare. (4) Directiva-cadru „Strategia pentru mediul marin”, care introduce o abordare ecosistemică, menită să garanteze că presiunea colectivă exercitată de activitățile umane asupra mediului este menținută la niveluri compatibile cu atingerea unei stări ecologice bune până în 2020. Angajamentele asumate în cadrul summit-ului Rio+20 abordează, de asemenea, utilizarea sustenabilă a unui ecosistem marin divers. 164 (5) Spațiul european de transport maritim fără bariere, care vizează simplificarea procedurilor administrative pentru transportul maritim și care ar trebui să se transforme în continuare într-o „centură albastră” de liberă circulație maritimă în Europa și în regiunile învecinate. (6) Un plan de acțiune pentru a facilita accesul la finanțare pentru cele 23 de milioane de IMM-uri din Europa, adoptat de Comisie în decembrie 2011, și o propunere pentru un nou cadru al UE privind crearea unei piețe unice reale a fondurilor de capital de risc. (7) Acțiuni în domeniul educației și al formării profesionale finanțate prin viitorul program „Erasmus pentru toți”, cum ar fi alianțele cunoașterii și alianțele competențelor sectoriale; instrumente pentru facilitarea recunoașterii reciproce a competențelor și calificărilor, precum cadrele europene ale calificărilor; și previzionarea mai bună a competențelor și a nevoilor pieței muncii prin consiliile de competențe sectoriale europene și Panorama competențelor în UE. (1) Programele UE de cercetare marină și maritimă și inovare finanțate prin intermediul programului-cadru. Acestea includ inițiative specifice, cum ar fi cererile de propuneri pentru PC7 – „Oceanele de mâine”, menite să ne ajute să înțelegem mai bine mediul marin și factorii de stres ai acestuia, atât de ordin climatic, cât și non-climatic, și să promoveze utilizarea sustenabilă a resurselor marine. Viitorul program „Orizont 2020” va viza cercetarea și inovarea în materie de securitate alimentară, energie nepoluantă, transport ecologic, combaterea schimbărilor climatice și eficiența utilizării resurselor, precum și cercetarea marină și maritimă interdisciplinară. Inițiativa LeaderSHIP 2015, care este în prezent în curs de evaluare în vederea adaptării strategiei pentru a face față mai bine noilor provocări cu care se confruntă sectorul construcțiilor navale din UE. DOMENII PRIORITARE PENTRU „CREȘTEREA ALBASTRĂ” O analiză a potențialului de creare de locuri de muncă, precum și a posibilității ca cercetarea și dezvoltarea să asigure ameliorări tehnologice și inovare și a necesității de a acționa la nivelul UE a sugerat că următoarele cinci lanțuri valorice ar putea genera creștere economică sustenabilă și locuri de muncă în cadrul economiei albastre. 1. Energia albastră Energia marină are potențialul de a mări eficiența cu care sunt exploatate resursele energetice europene, de a reduce la minimum necesitățile de utilizare a terenurilor de către sectorul energetic european și de a reduce emisiile de gaze cu efect de seră (cu aproximativ 165 65 milioane tone de CO2 în 2020). Datorită țintelor UE privind energia din surse regenerabile și măsurilor de stimulare a investițiilor, cum ar fi tarifele fixe sau certificatele verzi, generarea de energie eoliană offshore a început să se extindă rapid în Europa. Conform planurilor naționale de acțiune în domeniul energiei din surse regenerabile ale statelor membre, energia electrică produsă din energie eoliană în 2020 va fi de 494,6 TWh, dintre care 133,3 TWh vor fi generați offshore. Până în 2030, nivelul capacității instalate offshore în fiecare an l-ar putea depăși pe cel al capacității terestre. Energia eoliană offshore ar putea acoperi 4 % din cererea de energie electrică a UE până în 2020 și 14 % până în 2030. Aceasta ar însemna 170 000 de locuri de muncă până în 2020, nivel care va crește până la 300 000 până în 2030. Eforturile continue de a reduce costul tehnologiei eoliene offshore vor accelera această creștere. Combinații diferite de condiții geografice și oceanografice sunt compatibile cu tehnologii diferite. Aceste tehnologii oferă un grad mai ridicat de predictibilitate în ceea ce privește furnizarea energiei electrice la sarcina de bază, care compensează oferta fluctuantă provenită din energia eoliană: – Barajul mareic, o structură similară unui dig, utilizată pentru captarea energiei maselor de apă care intră și ies dintr-un golf sau estuar. Cel mai bun exemplu de astfel de tehnologie în Europa este centrala electrică La Rance din Franța, cu o capacitate de 240 MW, care este a doua mare instalație de acest gen din lume. – Dispozitivele care folosesc energia valurilor sunt în faza demonstrativă, iar turbinele subacvatice propulsate de curenți (ai mareelor sau de alt tip) sunt aproape de faza de comercializare. În total, în 2012 au fost instalate dispozitive pe bază de valuri și curenți cu o capacitate de 22 MW. – Conversia energiei termice a oceanelor, care folosește diferența de temperatură dintre apa mai rece din adâncurile oceanelor și apa mai caldă de la mică adâncime sau de suprafață pentru a propulsa un motor termic, ar putea constitui o opțiune fezabilă pentru teritoriile UE de peste mări din regiunea Caraibelor și din Oceanul Indian. Exploatarea comercială a tehnologiilor legate de energia albastră va presupune investiții în conectarea la rețea și în capacitatea de transport. Mecanismele de sprijin pe termen lung, care au avut succes în încurajarea investițiilor în alte tipuri de energie regenerabilă, vor fi necesare și în cazul tehnologiilor emergente legate de energia valurilor și a mareelor. 2. Acvacultura Peștele reprezintă aproximativ 15,7 % din consumul global de proteine animale. Organizația Națiunilor Unite pentru Alimentație și agricultură estimează că până în 2030 65% 166 din cantitatea de peşte va proveni din acvacultură. Astfel, acvacultura contribuie la o ameliorare generală a alimentației umane. Creșterea sectorul acvaculturii din Asia, care reprezintă peste 89 % din producția mondială, este mai mare de 5 % pe an, în timp ce în UE acest sector stagnează. Acvacultura are potențialul de a crește prin furnizarea unei cantități mai mari de mărfuri de calitate consumatorilor care doresc să aleagă produse proaspete, sigure, printre care se numără tot mai mult produsele obținute în mod sustenabil sau prin metode ecologice. În plus, aceasta poate ajuta comunitățile din zonele de coastă să-și diversifice activitățile, reducând concomitent presiunea exercitată de pescuit și contribuind astfel la conservarea stocurilor de pește. Lipsa spațiului maritim disponibil pentru activitățile de acvacultură, concurența pe piața mondială și constrângerile administrative, în special în ceea ce privește procedurile de acordare a licențelor, se numără printre obstacolele din calea creșterii economice. Acvacultura sustenabilă trebuie să țină seama și de eventualele efecte asupra stocurilor de pește din mediul sălbatic și asupra calității apei. Statele membre trebuie să fie conștiente de modalitățile de creștere a producției care sunt sustenabile și care răspund preocupărilor exprimate de alți utilizatori ai spațiului maritim sau de coastă – de exemplu, prin construirea de cuști în paralel cu parcurile eoliene offshore sau prin practicarea acvaculturii multitrofice integrate. 3. Turismul maritim, de coastă și de croazieră Extraordinara frumusețe și diversitate a zonelor de coastă ale Europei, precum și gama largă de facilități și activități oferite fac din acestea destinația de vacanță preferată de 63 % dintre turiștii europeni. Subsectorul turismului maritim și de coastă este în prezent cea mai importantă activitate economică maritimă. În unele regiuni, turismul este o sursă de venit suplimentară pentru comunitățile din zonele de coastă, în timp ce în altele poate domina economia locală. Deși este posibil ca mulți dintre acești turiști să nu se aventureze prea departe de linia țărmului, activitățile acvatice desfășurate în larg sunt în creștere. Se preconizează că navigația de agrement va crește cu 2 - 3 % pe an. Sectorul turismului de croazieră este, de asemenea, în creștere. Un mediu înconjurător sănătos este fundamental pentru orice formă de turism „albastru” și favorizează potențialul de creștere al unor noi forme de turism. Apele pentru scăldat de înaltă calitate și habitatele de coastă și marine intacte au o valoare de recreere ridicată. Acest lucru sporește atractivitatea zonelor de coastă care, la rândul ei, sporește 167 potențialul de creștere al unor activități ca turismul și sporturile nautice, precum și turismul ecologic, de exemplu observarea balenelor. Marea varietate a turismului european înseamnă că cele mai multe inițiative menite să genereze creștere economică se vor desfășura, inevitabil, la nivel local sau regional. Fiecare dintre bazinele maritime ale Europei prezintă diferite provocări și oportunități, care necesită abordări adaptate. Acest demers trebuie să fie însoțit de măsuri care să contribuie la îmbunătățirea ofertei turistice pentru turismul în extrasezon și să reducă amprenta de carbon importantă și impactul semnificativ asupra mediului rezultate în urma turismului de coastă. Având în vedere amploarea activității, precaritatea și gradul redus de calificare al unei părți importante din forța de muncă existentă, precum și impactul dominant al turismului asupra mediului în multe zone de coastă și marine, măsurile întreprinse la nivel de bazin maritim sau la nivelul UE ar putea avea un impact pozitiv considerabil. Coordonarea transfrontalieră în cadrul strategiei unui bazin maritim poate contribui la dezvoltarea unor zone turistice foarte valoroase. 4. Resursele minerale marine Între 2000 și 2010 s-a înregistrat o creștere anuală de aproximativ 15 % a prețului multor materii prime neenergetice, în principal ca urmare a cererii consumatorilor din economiile emergente. Există un risc de deficit de aprovizionare pentru mai multe dintre aceste economii, inclusiv cele identificate ca fiind esențiale pentru economia Europei. Progresele tehnologice, precum și preocupările în materie de securitate a aprovizionării au încurajat societățile miniere să analizeze ce poate oferi marea. Exploatarea și extracția din mare a minereurilor, altele decât de nisip și pietriș, abia au început. În prezent majoritatea activităților se desfășoară în ape de adâncime mică. Până în 2020, un procent de 5 % din producția mondială de minereuri, inclusiv cobalt, cupru și zinc, ar putea proveni din platourile oceanice. Acest procent s-ar putea ridica la 10 % până în 2030. Se preconizează că cifra de afaceri anuală globală a sectorului de extracție a minereurilor marine va crește până la 10 miliarde EUR până în 2030. Extracția de minereuri dizolvate, precum bor sau litiu, din apa mării ar putea deveni, de asemenea, fezabilă din punct de vedere economic. Cele mai promițătoare depozite se găsesc în sulfurile metalice care rezultă din zăcămintele de minereuri hidrotermale (cum ar fi așa-numitele „fumigene negre” - black smokers) din zonele cu vulcani activi. Temperaturile și presiunile din aceste regiuni sunt extreme, iar impactul perturbărilor asupra acestor zone fierbinți din punct de vedere al biodiversității marine, care ar trebui să fie protejate în temeiul Convenției Națiunilor Unite asupra dreptului mării (UNCLOS), este în mare parte 168 necunoscut. În prezent, majoritatea acestor operațiuni sunt localizate în cadrul zonelor aflate sub jurisdicție națională (zonele economice exclusive și platforma continentală), unde transportul minereurilor până pe uscat este mai ușor. Cu toate acestea, există oportunități în afara zonelor marine jurisdicționale. Sectorul minereurilor marine va putea să beneficieze de experiența dobândită aici în sectorul exploatării offshore a petrolului și a gazelor. 5. Biotehnologia albastră Faptul că lumea subacvatică este, în mare parte, puțin explorată și studiată înseamnă că potențialul organismelor marine, altele decât peștii, moluștele și crustaceele, de a furniza factori de producție pentru economia albastră abia începe să fie apreciat, parțial prin intermediul noilor tehnologii de secvențiere genetică pentru organismele vii. S-au înregistrat deja succese în acest sens. Medicamentele antivirale Zovirax și Acyclovir au fost obținute din nucleozidele izolate din bureți din zona Caraibelor. Yondelis, obținut din animale marine mici cu corp moale, a fost primul medicament de origine marină împotriva cancerului. Explorarea biodiversității mării ne ajută acum să înțelegem, de exemplu, modul în care organismele care pot rezista la temperaturi și presiuni extreme și pot crește fără lumină ar putea fi utilizate pentru a dezvolta noi enzime industriale sau produse farmaceutice. În același timp, îngrijorarea cu privire la impactul utilizării terenurilor și la nevoia de apă a plantelor terestre cultivate pentru biocarburanți stimulează eforturile de a cerceta utilizarea algelor ca sursă de biocarburanți, împreună cu produsele chimice și compușii bioactivi cu o valoare adăugată ridicată. Deși în prezent se estimează că ocuparea forței de muncă în acest sector în Europa este încă relativ scăzută, iar valoarea adăugată brută este de 0,8 miliarde EUR, dezvoltarea sectorului va oferi locuri de muncă de înaltă calificare, în special dacă din organismele marine vor putea fi elaborate medicamente inovatoare, precum și oportunități semnificative în aval. Pe termen foarte scurt, se estimează că sectorul se va afirma ca piață de nișă, axată pe produse cu o valoare ridicată pentru sectorul sănătății, al produselor cosmetice și al biomaterialelor industriale. Până în 2020, sectorul ar putea deveni o piață de dimensiuni medii, extinzându-se către producția de metaboliți și compuși primari (lipide, zaharuri, polimeri, proteine) folosiți ca factori de producție în industria alimentară, furajeră și chimică. Sectorul biotehnologiei albastre ar putea deveni un furnizor de produse de masă, împreună cu o serie de produse specializate cu o valoare adăugată ridicată. 169 Accelerarea acestui proces va necesita o combinație de cercetare fundamentală privind viața din oceane și de cercetare aplicată privind posibilele aplicații industriale cu probabilități scăzute, dar cu recompense ridicate în caz de succes. 4.2. VALORIFICAREA POTENŢIALULUI ENERGETIC MARIN Combustibilii fosili (petrol, cărbune, gaze) se consumă într-un ritm ameţitor așa că trebuie să accelerăm descoperirea și exploatarea energiilor regenerabile. Totuși, captarea energiei solare se lovește de costuri mari de implementare și eficienţă mică, iar pentru captarea energiei eoliene este nevoie de condiţii speciale. Pentru a deveni eficiente, diferitele instalaţii destinate valorificării în scop energetic a forţei mecanice a valurilor trebuie instalate în zone cu suficient impact al curenţilor. Apele Oceanului Planetar deţin un imens potenţial energetic care poate fi valorificat pentru producerea de energie. Principalele surse de energie luate în considerare, cel puţin la nivelul tehnicii actuale, se referă la: maree, curenţii marini, valuri, diferenţe de temperatură ale structurilor de apă marină. Valurile oceanelor poartă cantităţi masive de energie, dar această energie este, în general, greu de exploatat eficient şi ieftin. Energia valurilor este fără limită, fiind un izvor nesecat, cum nesecat este și oceanul. În zonele cu valuri în tot timpul anului sau în largul mărilor şi oceanelor, energia valurilor este o formă de energie regenerabilă cu foarte mare potenţial. Deşi potenţialul energetic şi puterea valurilor sunt încă costisitor de exploatat, unele firme încep să realizeze investiţii serioase, aşteptând clipa când electricitatea generată de valuri va fi exploatată la nivel industrial. Energia valurilor marine este o formă indirectă de energie solară. Încălzirea diferită a unor mase mari de apă din oceanul planetar şi din suprafaţa uscatului conduce la apariţia vânturilor. Vânturile care suflă peste mari întinderi de apă transmit o parte din energia lor acestora, generând valurile care se formează la suprafaţa mărilor şi oceanelor şi se îndreaptă spre ţărm, valurile marine fiind rezultatul combinației dintre acțiunea vânturilor, a gravitației și a tensiunii superficiale de la suprafața mării. Avantajele valurilor marine: • Valurile înmagazinează un imens potențial energetic. Conform cercetătorilor, potenţialul teoretic global este de 8×105 TWh/an, ceea ce reprezintă de 100 de ori cantitatea de energie care ar putea fi produsă anual de amenajările hidroenergetice convenţionale ! Potențialul energetic exploatabil al Mării Negre se apreciază la 2,4-3 TWh/an, reprezentând un real interes pentru economia energetică a României. 170 • Exprimat ca putere disponibilă, potenţialul mondial al valurilor marine este de circa 2 TW (în Europa de 320 GW). Din acest potenţial teoretic s-ar putea valorifica sub formă de energie electrică cam 10-12 %. Chiar în aceste condiţii însă, energia valurilor marine tot ar fi suficientă pentru acoperirea necesarului planetar de energie electrică. • Este o formă de energie regenerabilă și inepuizabilă, fiind înmagazinată în cele 1400 milioane de miliarde de tone de apă care acoperă două treimi din suprafața Pământului; • Are un caracter nepoluant și nu prezintă greutăți deosebite în exploatare; • Este gratuită, poate fi folosită de oricine și oriunde pe suprafața oceanului planetar; • Nu necesită cheltuieli importante de transport și distribuție înainte de a fi folosită; • Valorificarea energiei valurilor (prin realizarea centralelor marine) nu implică scoaterea din uz a terenurilor agricole, industriale sau a așezărilor umane, utilizându-se zone practic neîntrebuințate. Dezavantajele valurilor marine: • Variația continuă a elementelor caracteristice valurilor, care sunt dependente de anotimp și de amplasament, creează un caracter aleatoriu deranjant; • În prezent, valorificarea potențialului valurilor marine are un preț ridicat în comparație cu energia provenită din sursele clasice; • Are un relativ impact vizual și fizic asupra habitatului marin și un conflict major cu navele comerciale; • Pot exista anumite scurgeri toxice ale materialelor folosite la construcția dispozitivelor de captare. 4.1.1. Captarea și valorificarea potenţialului valurilor marine Potrivit Reuters, Australia și-ar putea extrage energia necesară din valuri. Specialiștii susțin că valurile care se lovesc în fiecare an de țărmurile din sudul Australiei conțin destulă energie cât să alimenteze de trei ori cu energie țara. Guvernul a aprobat un pachet de legi prin care se prevede ca până în 2020, 20 % din electricitate să fie extrasă din energii regenerabile (cu accent pe exploatarea puterii valurilor). Oceanografii au analizat modul în care energia emisă de valuri se propagă de-a lungul coastei și câtă se pierde, pentru a-și face o idee despre câtă energie poate fi extrasă. „Ceea ce spunem e că ne putem atinge ținta dacă folosim doar 10 % din puterea valurilor“. Studiile vin în contextul în care țara caută să folosească altceva decât energia ieftină și poluantă pe care o folosesc de ani de zile, Australia fiind una dintre țările cu cele mai multe emisii de carbon, iar 80 % din energie e generată cu ajutorul cărbunelui. 171 Turbinele subacvatice - invenția care poate schimba energia viitorului. Oamenii de știință sunt în continuă căutare de noi surse de energie cât mai prietenoase cu mediul înconjurător. Ultima noutate în domeniu vine de la turbinele subacvatice. Acestea se bazează pe același concept precum turbinele eoliene, însă folosesc forța curenților subacvatici, scrie CBS News. O asemenea tehnologie este acum testată lângă portul New York, lângă insula Roosevelt. Compania Verdant Power se ocupă de dezvoltarea acestei tehnologii inovatoare, ei îmbunătățind acest model de turbină subacvatică de când au pus-o în funcțiune, în 2006 (fig. 4.1). Fig. 4.1. Turbine subacvatice Sursa Foto: treehugger.com). Compania americană a testat cu succes în 2014 un dispozitiv construit dintr-un material compozit alcătuit din fibră de sticlă și plastic. Când curenții apei sunt puternici, turbina poate alimenta cu energia electrică 20-30 de locuințe. Față de puterea vântului (care încă mai dă bătăi de cap specialiștilor), aceștia prezintă avantajul că pot fi preziși. În funcție de direcția curenților care îi pun în mișcare, turbinele subacvatice își pot schimba inclusiv orientarea. Turbinele sunt montate în ocean la o adâncime destul de mare, astfel încât să nu reprezinte un pericol pentru oamenii care pot înota în preajma lor. În plus, viteza cu care se rotesc, permite peștilor să treacă printre elicele lor. O echipă de cercetători condusă de specialişti de la Universitatea din Exeter (University of Exeter, Anglia) a publicat o lucrare în care explică faptul că, dacă putem prezice forţa următorului val, acest lucru ar putea duce la dublarea producţiei de energie electrică. Cercetătorii s-au concentrat asupra dispozitivelor plutitoare de captare a energiei 172 valurilor, înzestrate cu componente care se mişcă datorită mişcării valurilor, generând electricitate (fig. 4.2). Figura 4.2. Dispozitive plutitoare de captare a energiei valurilor Pentru a face ca aceste dispozitive să devină mai eficiente, specialiştii şi-au dat seama că „răspunsurile“ lor trebuie să se potrivească cu cele ale valurilor. Prin prezicerea forţei cu care vine un val, dispozitivul de captare a energiei poate răspunde în concordanţă, devenind mai productiv. Acest proces ar limita şansele ca dispozitivul să fie deteriorat, permiţându-i totodată să rămână funcţional chiar şi pe timpul furtunilor. Eficientizarea sistemelor tehnologice de acest fel ar putea aduce contribuţii importante la satisfacerea nevoilor viitoare de energie. Energia valurilor are potenţialul de a asigura de două ori necesarul de electricitate al Marii Britanii. Cu toate acestea, în prezent, această tehnologie nu este dezvoltată suficient. Din acest motiv, cei de la Universitatea Exeter colaborează cu Ocean Power Technologies (OPT), un producător de dispozitive utilizate în generarea energiei electrice, pentru a folosi programe de prezicere a forţei valurilor, cu scopul de a crea mecanisme mai eficiente. O echipă de ingineri de la Universitatea din California au creat un design de dispozitiv care ar putea capta mai mult de 90% din energia valurilor în energie electrică (fig. 4.3). 173 Figura 4.3. Sistem de absorbție a energiei valurilor și de transformare în energie utilizabilă Sursa: : http://www.agir.ro/buletine/2479.pdf Totuși, mările și oceanele sunt în continuă mișcare, iar valurile, deși variază în intensitate, ar putea fi mult mai eficiente decât orice altă sursă de energie regenerabilă. Suprafețele mâloase de pe fundul mărilor și oceanelor absorb foarte bine energia valurilor. Astfel, echipa de la UC s-au gândit să creeze un sistem care nu numai să absoarbă această energie, dar să o și transforme în energie utilizabilă. Sistemul este format dintr-un covor din cauciuc care se sprijină pe o rețea de pistoane hidraulice, cilindri și pompe, care preiau mișcarea sinusoidală a valurilor. Mișcându-se în sus și în jos odată cu valurile, covorul creează presiune hidraulică în cilindri, iar pistoanele cu dublă acțiune produc astfel energie în ambele sensuri. Experimentele celor de la UC au arătat că acel covor este capabil să absoarbă peste 90 % din energia valurilor. Conform cercetătorilor, un metru pătrat de covor ar putea genera suficientă energie pentru a alimenta două gospodării, iar 100 m2 de covor ar putea produce echivalentul a Tabelul 4.1. Instalații destinate valorificării energiei valurilor 174 Sursa: : http://www.agir.ro/buletine/2479.pdf 6.400 m2 de panouri solare. Mai mult, în afară de a oferi o sursă de energie alternativă, procesul de conversie al energiei duce la producerea de apă de mare la presiune mare, proces care ar putea fi folosit pentru desalinizare și distribuție de apă dulce. 175 Instalaţii de captare și valorificare sunt gândite, propuse și realizate foarte multe tipuri de mecanisme de captare și valorificare a energiei valurilor, dintre care numai unele sunt funcţionale. Ele se diferenţiază după poziţia de montare faţă de coastă, fiind amplasate la ţărm, în vecinătatea coastei sau în larg. O primă clasificare împarte aceste sisteme de valorificare a energiei valurilor în sisteme cu coloană oscilantă de apă, sisteme cu acumulatoare de apă şi sisteme cu plutitori antrenaţi de val. Instalaţia cu plan înclinat și bazin (poz. 1, tabelul 4.1) consta dintr-o structură concepută pe principiul planului înclinat și un bazin de acumulare, a fost pusă experimental în funcțiune pe la mijlocul anului 1940 lângă Alger în Marea Mediterană. Soluția se bazează pe faptul că în contact cu o construcție rigidă, sub acțiunea valurilor, apa are tendința să-și ridice nivelul suprafeței libere. Aceasta este recepționată într-o structură cu radier curb înclinat, care se opune direcției de înaintare a frontului de val. Cantitatea de apă, ajunsă între doi pereți convergenți, urcă la o înălțime maximă a valului, deversând apoi într-un rezervor special conceput pentru a reține apa la o cotă superioară nivelului mediu al mării. Prin căderea realizată, apa reţinută pune în mişcare turbinele care la rândul lor antrenează generatorii electrici. Curburile pereţilor convergenţi sunt impuse de forme hidraulice optime, care fac ca întreaga construcție să realizeze o diferență cât mai mare între nivelul mediu al mării și nivelul maxim al apei din bazinul de acumulare. Instalaţia cu ponton greu și piston lichid (poz. 2, tabelul 4.1) este alcătuită dintr-un ponton greu prin mijlocul căruia străbate o conductă în care apa oscilează, antrenată de valuri, comprimând și aspirând aerul de deasupra ei într-o încăpere amplasată pe un plutitor/ponton bine ancorat sau fixată pe o fundație rigidă. Pistonul lichid pune astfel în mișcare un volum limitat de aer, care acționează rotorul unui turbine cuplată la un generator electric. Pontonul trebuie construit în așa fel încât să rămână cât mai imobil în masa agitată a valurilor. Orice oscilație a pontonului consumă, în mod inutil, din energia înmagazinată de vânt în apa mării sau a oceanului. Soluția a fost testată pe mare și a dat rezultatele cele mai bune în amplasamente cu valuri a căror înălțime medie a variat între 2 și 4 m, cu randament estimat între 30 % și 70 %. Pentru o turbină cu diametrul de 200 mm, realizată dintr-un aliaj de aluminiu, puterea nominală a fost de 60 W, iar durata de funcționare a fost apreciată la mai mult de 3 ani. Instalaţia cu plutitor și valvă clapet pe coloană (poz. 6, tabelul 4.1) este alcătuită dintrun plutitor care susține o coloană verticală pe traseul căreia este plasată o valvă clapet. Aceasta este concepută în așa fel încât să se închidă timp de o jumătate din durata unui ciclu 176 de val, obligând apa din conductă să urmeze mișcarea plutitorului. La schimbarea direcției de mișcare a flotorului, în virtutea inerției, apa continuă să se ridice la un nivel superior înălțimii valului. Succesiunea ciclurilor sporește înălțimea coloanei de apă până se ajunge la presiunea necesară acționarii turbogeneratorului. S-a experimentat o instalație a cărei lungime a măsurat 90 m, cu un diametru al coloanei de 4,50 m. La valuri cu înălțimea medie de 2,40 m, sistemul de captare și conversie a realizat o putere de 300 kW. Instalaţia cu piston acţionat de valuri (poz. 7, tabelul 4.1) se bazează pe transmiterea forței mecanice dată de un volum mare de valuri de joasă presiune, printr-un sistem de două pistoane cu diametre diferite, unui volum mic de lichid auxiliar, căruia îi ridică astfel presiunea, determinând stocarea lui în acumulatoare hidraulice interioare. La pozițiile 3, 4, 5, 8, 9 și 10 din tabelul 4.1 sunt prezentate alte câteva instalaţii, concepute în diverse zone de pe glob și destinate valorificării energiei valurilor, instalaţii studiate de-a lungul anilor în laboratoare și în natură, însă cu rezultate nu totdeauna dintre cele mai spectaculoase. Figura 4.4. Sistem de captare a energiei valurilor cu coloană oscilantă de apă Sursa: : http://www.agir.ro/buletine/2363.pdf Sisteme cu coloană oscilantă de apă constau dintr-o cameră realizată de o copertină de beton, care are planşeul peste nivelul maxim al apei (fig.4.4). Camera are deschideri la partea inferioară, sub nivelul minim al apei, care permit intrarea valurilor în interiorul camerei. Ridicarea şi coborârea periodică a nivelului apei comprimă şi decomprimă succesiv volumul de aer din interiorul camerei. O turbină de aer, situată la ieşirea din cameră, este pusă în mişcare de aerul expulzat sau aspirat în cameră. Axial cu turbina este generatorul, care transformă energia mecanică în energie electric. 177 Figura 4.5. Schiţa unei instalaţii româneşti destinată valorificării în scop energetic a forţei mecanice a valurilor din Marea Neagră Sursa: : http://www.agir.ro/buletine/2363.pdf Specialiştii români prognozează că potenţialul energetic brut al valurilor de pe cei 200 km de litoral românesc al Mării Negre se ridică la circa 8·109 kWh/an, potenţialul energetic tehnic utilizabil estimându-se la 4·109 kWh/an, ceea ce ar conduce la o economie de combustibil convenţional de aproximativ 2 milioane t/an. În unele institute de studii şi proiectări din România, au existat preocupări pentru captarea şi valorificarea energiei valurilor din Marea Neagră. Studiile întreprinse (chiar în lipsa finanţării acestora) au condus la concluzia oportunităţii captării energiei valurilor de vânt şi au impulsionat diferite cadre de specialitate să continue aprofundarea problemei. Procedeul de captare proiectat este specific valurilor neregulate şi constă în preluarea directă, prin intermediul unui plutitor, a mişcării pe verticală a apei, fără transport de debit (fig.4.5). Anul 1960 a însemnat punerea în exploatare a primelor balize şi geamanduri luminoase în Marea Japoniei, alimentate cu energie electrică provenită din valuri, iar mai târziu, tot aici s-au realizat hidrocentrale marine de capacitate redusă utilizând soluţia „pistonului lichid”. S-a experimentat o instalaţie a cărei lungime a măsurat 90 m, cu un 178 diametru al coloanei de 4,5 m. La valuri cu înălţimea medie de 2,4 m, sistemul de captare şi conversie a realizat o putere de 300 kW. Primul sistem de fructificare a energiei valurilor cu amplasare în apropierea țărmului care a furnizat energie în reţeaua unui sistem energetic, este cel denumit Wave Dragon. Instalaţia are două rampe largi, special profilate, care înalţă local valurile şi le dirijează în rezervor (fig. 4.6). Figura 4.6. Principiul instalației Wave Dragon Sursa: : http://www.agir.ro/buletine/2363.pdf Din rezervor apa se reîntoarce în mare prin gravitaţie, prîntr-o turbină, care este conectată cu un generator. Construcţia este foarte simplă, numai turbina şi generatorul având părţi în mişcare. Costurile iniţiale sunt reduse, dar costurile de exploatare, datorită locaţiei în afara ţărmului sunt mai mari. Între sistemele amplasate în ţărm cel mai cunoscut este cel cu coloană oscilantă de apă. Sistemul denumit LIMPET (Land Installed Marine Power Energy Transmitter), a funcţionat între anii 2000 şi 2007 pe coasta de vest a Scoţiei (fig.4.7). Figura 4.7. Secțiune transversală prin camera sistemului LIMPET Sursa: : http://www.agir.ro/buletine/2363.pdf 179 Sisteme cu amplasare în larg. Un prim sistem constă în utilizarea unor plutitori tip geamandură, care se ridică şi se coboară odată cu valurile. Mişcarea creează energie mecanică, care se transformă în energie electrică. Alt sistem propus foloseşte principiul panourilor batante, antrenate de val. Un panou carcasat, articulat de o fundaţie de beton pe fundul mării, transmite mişcarea de dute-vino unui piston. Pistonul comprimă uleiul din cilindru care antrenează un generator. Figura 4.8. Schema sistemului Pelamis Sursa: : http://www.agir.ro/buletine/2363.pdf Sistemul Pelamis (fig. 4.8) este primul sistem de colectare a energiei valurilor de larg cu aplicaţii industriale. Sunt şase cilindri articulaţi, cu diametrul de 3,5 m, dintre care trei sunt flotori cu lungimea de 30 m fiecare şi trei, cu lungimea de 5 m, conţin sistemul de conversie şi sunt denumite module de putere. Structura este semi-submersă. Sub acţiunea valurilor elementele articulate au mişcări sus-jos şi dreapta-stânga. Mişcarea din articulaţii este transmisă unor cilindri hidraulici, care pompează ulei la presiune foarte mare către motoarele hidraulice. Motoarele hidraulice pun în mişcare generatorul electric. Energia produsă de fiecare dintre modulele de putere este trimisă prin acelaşi cablu către o conexiune pozată pe fundul mării. În Scoţia, pe coasta de nord, la Orkneys, este o grupare de 4 unităţi cu puterea de 3 MW. Pe coasta de nord a Angliei este în curs de realizare o fermă de unităţi Pelamis cu puterea de 20 MW. O singură unitate Pelamis amplasată într-o zonă a mării cu puterea specifică medie, pe unitatea de lungime, de 55 kW/m produce într-un an 2,2 x 106 kWh. Oamenii de știință americani au realizat un dispozitiv revoluționar ce poate valorifica energia din râuri și din curenții oceanelor și care ar putea produce suficientă energie pentru întreg mapamondul (fig.4.9). Tehnologia poate genera electricitate din apa ce curge cu o viteză de aproape 0,55 m/s, ceea ce înseamnă că poate opera pe majoritatea râurilor și oceanelor din jurul lumii. 180 Figura 4.9. Dispozitiv ce poate valorifica energia din râuri și din curenții oceanelor. Sursa: : http://www.agir.ro/buletine/2363.pdf Actualele dispozitive, care se bazează pe acțiunea valurilor, fluxurilor și curenților creați de baraje, sunt mult mai limitate și cauzează obstrucții pe râurile pe care sunt construite. Turbinele și morile de apă necesită o viteză de 2,57 - 3,08 m/s pentru a opera eficient, în timp ce majoritatea curenților ating numai 1,54 m/s. CONCLUZII ● Apele Oceanului Planetar deţin un imens potenţial energetic care poate fi valorificat pentru producerea de energie. Principalele surse de energie luate în considerare, cel puţin la nivelul tehnicii actuale, se referă la: maree, curenţii marini, valuri, diferenţe de temperatură ale structurilor de apă marină. Teoretic, energia valurilor este un izvor nesecat, fiind fără limită, cum imens și nesecat este şi oceanul. Valurile oceanelor poartă cantităţi masive de energie, dar această energie este greu de exploatat eficient şi ieftin. ● Avantajele acestor turbine de conversie a curenţilor marini faţă de turbinele de vânt sunt următoarele: pot prezice în proporţie de 100 % apariţia curenţilor, au eficienţă mare, diametrul rotorului este mai mic la aceeaşi putere (15–20 m la 0,75–1,5 MW, faţă de 60–80 m, la aceleaşi puteri), nu necesită controlul pasului paletelor, iar platforma are o suprafaţă stabilă pentru întreţinere. Ca dezavantaje pot fi menţionate următoarele: poate fi exploatată ca sursă de energie maximum 10 ore pe zi, eficienţa este mai mare la adâncimi mai mari (> 60 m), pot apărea probleme legate de coroziune, iar pentru întreţinere, de asemenea, pot apărea probleme speciale (specifice). ● Valurile reprezintă o formă de stocare a energiei transmise de vânt, energie calculabilă şi demnă de luat în consideraţie. Mişcarea valurilor este datorată tot radiaţiei solare. Calculele au evidenţiat că valurile cu înălţimea de 1 m, lungimea de 40 m şi perioadă de 5 s, au o putere disponibilă de aproximativ 5 kW pe un front de 1 m lăţime. Energia 181 oceanică este încă o sursă de energie neexploatată dar cu un potenţial foarte ridicat. Până în anul 2005, puterea instalată era foarte modestă, de 300 MW. Datorită gradului de poluare, costului tot mai mare şi resurselor tot mai limitate, se impune înlocuirea surselor clasice de producere a energiei electrice cu diferite surse alternative regenerabile (nepoluante). În următorii 10-15 ani se prevede o creştere semnificativă a surselor regenerabile nepoluante, iar puterea instalată a centralelor de vânt şi a hidrocentralelor va creşte cu până la 30 %, în timp ce energia nucleară va aduce doar o contribuţie modestă care abia va compensa micşorarea utilizării resurselor de petrol. ● Randamentul global al sistemului energetic este mic, pierderile înregistrate constituind prima poziție în consumul de energie şi deci deţine ponderea cea mai mare în emisia de CO2. De exemplu, în 2000, pentru satisfacerea nevoilor de energie utilă ale francezilor, de 86 Mtep, s-au consumat 252 Mtep, ceea ce corespunde unui randament de aproximativ 34 %. 166 Mtep au fost astfel pierdute în transformările energetice (rafinare, producţie de electricitate etc.) şi în utilizările finale (randamentul aparatelor electrocasnice, vehicule etc.), influențând ponderea în emisia de CO2. ● O putere semnificativă poate fi obținută cu ajutorul generatoarelor plasate în zonele de curenți marini mari. Se evaluează că energia totală care este conținută în mișcarea apei în timpul fluxului și refluxului apei Oceanului Atlantic este de 100 kWh/zi/persoană. Dacă se poate extrage 10 % din această energie și ținând cont că conversia și procesul de transformare a energiei se realizează cu un randament de maxim 50 %, se obține valoarea de 5 kWh/zi/persoană. Această formă de energie are următoarele avantaje: o energie previzibilă ca urmare a unui fenomen natural care se repetă cu regularitate; succesiunea fluxurilor de înălțime mare și mică se desfășoară în intervale de timp de 12 ore; nu necesită construcții costisitoare; densitatea de putere produsă este mai mare decât pentru generatorii eolieni; turbinele subacvatice nu necesită măsuri speciale de protecție. 4.3. ENZIME, BIOPOLIMERI ŞI BIOMATERIALE DIN ORGANISME MARINE Biomaterialul este un material sintetic folosit pentru a înlocui o parte a unui sistem viu sau pentru a funcționa în strânsă legatură cu un țesut viu. Biomaterialele reprezintă materiale naturale, sintetice sau compozite aflate în contact cu ṭesuturile vii ṣi cu fluidele lor biologice. Ele sunt folosite pentru a ajuta sarcinile ṭesutului afectat sau funcṭiile afectate ale unui organ bolnav. Se poate să realizeze interfaṭarea mediului biologic la dispozitivele medicale prin biochip-uri ID care pot tele-interacṭiona, sau 182 îmbunătățesc o funcṭie afectată a unui organ. Premisa este că interacṭia biomaterial-organism este benefică. Știinṭa care se ocupă cu studiul materialelor folosite în medicină se numeṣte bioinginerie. Ea implică cercetări fundamentale ṣi dezvoltarea unor tehnologii de obținere la standardele medicale de siguranṭa în exploatare a materialelor. Autoritatea din Europa ce a dictat etica implanturilor, direcțiile internaționale de dezvoltare dar ṣi condițiile tehnice ce țin de obținerea efectivă a implanturilor sau a dispozitivelor medicale, este Comisia Europeană. Clasificare După origine 1. biomateriale naturale- proteine (keratina, fibrinogene, colagenul, gelatina) , fibre proteinice (mătase, lână, păr, pânza de păianjen, pielea), catgut, polizaharide (bumbac, celuloză, dextranul, amilaza), metale și oide (titan, nichel, magneziu, inc), nemetal-compozite (fibra de Bor, Kkevlar-ul) și plastice 2. biomateriale sintetice- polimeri, aliaje ale metalelor, nemetalelor, materiale ceramice ṣi compozite (fibra de carbon) După interacṭiunea cu organismul, biomaterialele pot fi: 1. bioinerte - care nu provoacă răspuns (sau provoacă răspuns minim) din partea gazdei, deci nu interacṭionează cu ṭesutul viu, cum ar fi - porțelanul dentar sau unele biosticle, în contact direct cu osul sau separate de acestea printr-un strat subțire; 2. bioactive - care presupun interacṭiuni fizico-chimice cu ṭesutul viu ṣi dau răspunsuri benefice, refacerea în zona de contact ṣi stimularea creṣterii de celule endoteliale; 3. biotolerate - separate de organism printr-o interfaṭă suficient de groasă încât nu apar perturbări importante de compatibilitate cu acestea; 4. bioresorbabile - supuse unui proces de dizolvare/ resorbție după introducere în organis, sunt treptat înlocuite prin avansul țesutului viu; 5. hibride - care presupun asocierea unui material inert cu celule vii. Numeroase biotehnologii marine avansate includ izolarea, sinteza şi folosirea de enzime, biopolimeri şi biomateriale care pot fi aplicate în câteva domenii. Proteinele şi enzimele provenite din organisme marine contribuie în mod semnificativ la biotehnologia industrială, dar poate sprijini, de asemenea, dezvoltarea de noi procese în industria alimentară sau în biologia moleculară și de diagnostic. În ultima perioadă, medicina, farmacia şi biotehnologia şi-au crescut interesul către biopolimeri de origine marine datorită numeroaselor lor aplicaţii, mergând de la biodegradarea plasticelor, aditivi alimentari până la 183 polimeri folosiţi în farmacie şi medicină, pansamente pentru răni, bio-adezivi, biomateriale dentare, regenerare tisulară. Oricum, ştiinţa biomaterialelor obţinute din resurse marine este încă relativ nouă, iar mediul marin este aşadar, încă, o sursă neexploatată pentru descoperirea de noi biopolimeri şi biomateriale. Toate aceste produse, cu numeroase şi diverse aplicaţii prezintă un interes deosebit. Până în prezent au fost izoate peste 3.500 de enzime microbiene, majoritatea provenind de la bacterii mezofile sau ciuperci, sursa predominantă fiind mediile terestre. În schimb, mediile marine au primit puţină atenţie, excepţie făcând mediile extreme. Pentru că trăiesc într-un mediu unic, organismele marine pot furniza unele caracteristici potenţial folositoare, cum ar fi creşterea toleranţei la sare, hipertermostabilitatea, adaptabilitatea la frig şi/sau barofiicitate, împreună cu alte potenţial noi proprietăţi chimice şi stereochimice. În timp ce unele enzime derivate din organisme marine au fost izolate, potenţialu de izolare a enzimelor din diversitatea ecosistemelor marine unice disponibile a fost până în prezent în mare măsură subexploatată. Din mediile marine extremofile, cum ar fi cele psihrofile, acidofile, termofile şi hipertermofile, au fost izolaţi biocatalizatori precum amilaze, lipaze, proteaza şi carbohidraze. Enzime obţinute din bacterii provenite din zone marine hipertermofile sunt utilizate în biologie moleculară, diagnostic, siguranţă alimentară şi monitorizarea mediului. Fosfataza alcalină obţinută din creveţi este folosită în mod obişnuit în modificarea ADN-ului datorită inactivării sale termice. Proprietăţile uminescente ale unor meduze conduc la caracterizarea proteinei verzi fluorescente (GFP). Prin utilizarea tehnologiilor ADN, se poate conecta GFP cu alte proteine de interes, dar care sunt invizibile. Acest marker permite vizualizarea mişcărilor, poziţiei şi interacţiunii proteinelor etichetate. Ezime precum cele implicate în producerea de biosiliciu la spongierii marini şi enzimele implicate în dizolvarea sau gravarea siliciului cum ar fi silicazele, prezintă un potenţial enotm în nanotehnologii şi biomedicină. De exemplu, biosiliciul poate fi folosit în acoperirea impanturilor de metale în chirurgie, pentru încapsularea medicamentelor în compuşi bioactivi, precum şi în microelectronică. Mai mult, biomaterialele pe bază de siliciu pot fi folosite în sinteza unor medicamente noi, prin înlocuirea atomilor de carbon cu cei de siliciu sau pentru regenerarea dinţilor sau a oaselor. În viitor ar putea fi folosite în structura fibrelor optice şi în gravarea cu siliciu a nanostructurilor. Oceanul Arctic, ale cărui ape prezintă temperaturi cuprinse între -1,90C şi 30C, furnizează unul din cee mai reci habitate ale lumii pentru viaţa marină, şi de aceea este vizat 184 de către numeroase companii în special pentru enzime înalt adaptate la temperaturi scăzute şi toleranţă la sare. Biopolimerii cu origine marină sunt în mod curent studiaţi pentru o mare variabilitate de aplicaţii. Există, în particular, un interes deosebit pentru sfera biomedicală. Polizaharidele (glicani) provenite din organisme marine sunt de asemenea biopolimeri cu numeroase aplicaţii. Pe lângă utilizarea lor directă ca biomateriale, acestea sunt supuse uşor modificărilor chimice, având o mare fexibilitate, de exemplu alginat co-polimerul folosit în industria farmaceutică. Macroalgele marine sintetizează o mare diversitate de polizaharide, găsite în constituţia peretelui celular şi cu ro în depozitarea energiei. Acestea sunt caracterizate printr-un înalt nivel al sulfat-polizaharidelor, fără echivalent în lumea plantelor terestre şi care sunt investigate ca potenţiale surse de creştere a imunităţii la bovine. Interzicerea utilizării antibioticelor în hrana bovinelor adaugă un impuls suplimentar dezvoltării acestor direcţii de cercetare care folosesc compuşi derivaţi din organisme marine. Figura 4.10. Bioreactor pentru producerea de exopolizaharide din bacterii marine Algele roşii produc agar, cele brune produc alginat şi alţi compuşi care sunt bine cunoscuţi pentru proprietăţile caracteristice gelurilor şi sunt folosiţi în aplicaţii de laborator şi industriale. Laminarina de exemplu este folosită pentru stimularea imunităţii naturale ale culturilor terestre, permiţând astfel înlocuirea parţială a pesticidelor folosite în agricultura 185 convenţională. În aceste aplicaţii, este prioritară creşterea protecţiei plantei faţă de distrugerea agentului patogen. Agar-agarul, extras din alegee roşii, fiind un stabilizator (E406), este folosit ca aditiv alimentar în industria alimentară la prepararea înghețatei, cremei, gemurilor, bomboanelor. Este utilizat și în scopuri tehnice – la producerea vacsului pentru încălțăminte, linoleumului, mătăsii, pieilor artificiale, săpunului, vopselei, acuarelei, la producerea peliculelor fotografice foarte fine. De asemenea, este folosit pe larg la prepararea jeleurilor în industria de patiserie, la pregătirea mediilor de cultură în bacteriologie, în industria textilă și cea farmaceutică. În ultimii ani, agar-agar este deseori înlocuit cu un agent de gelificare sintetic extras din specii de alge marine care se dezvoltă în Marea Albă. Chitina, obţinută în principal din deşeurile crustaceelor (creveţi, crabi, raci) poate fi utilizată în combinaţie cu polimeri naturali sau sintetici în aplicaţii biomedicale datorită lipsei de toxicitate, biodegradabilităţii, caracteristicilor antibacteriene şi proprietăţii de formare a gelului. Chitina şi derivatul său chitosan sunt capabile de a forma filme şi de a chelata ioni metalici. Acest component organic este în general bine suportat de către țesuturile biologice, și este utilizat în cosmetică sau în tratamentul arsurilor. În chirurgie este utilizat ca fir chirurgical, datorită rezistenței, flexibilității și faptului că este biodegradabil, resorbindu-se pe măsură ce rana se vindecă. Se pare că are proprietăți care accelerează vindecarea rănilor la oameni Chitina este de asemenea folosită pentru a filtra apele uzate: aceasta face lanțuri de care se atașează elemente ionizabile a materiei organice. Este folosită în industria alimentară la fabricarea sucurilor.. Studii recente arată că chitina induce o creștere a efectivității mecanismelor de apărare ale plantelor. Este menționată și ca îngrașământ care poate îmbunătății producția. Chitosan este derivat din chitină și este folosit ca element de biocontrol în agricultură și horticultură. Chitina este folosită în industrie în multe procese. Este folosită ca aditiv pentru a stabiliza și pentru a da consistență mâncărurilor sau produselor farmaceutice. De asemenea acționează ca un liant în vopsele, materiale textile sau adezivi. Membrane de separare și rășini pentru schimbul de ioni pot fi produse din chitină. Chitina este al doilea polimer produs în lume după celuloză. Se produce din crustacee marine, iar producția este estimată la 2,3.109 t (~1 g/an/m2) din care: - 90% din zooplancton și krill; 186 - 2.106 t/an decapode mari, (crabi și languste). Este estimat că s-ar putea produce 75000 de tone de chitină pe an prin captură de moluște. Colagenul obţinut din spongierii marini este utilizat ca biomaterial în procesul de reparare osoasă. Conversia hidrotermală a carbonatului de calciu în hidroxiapatită, un compus de tip fosfat de calciu găsit în concentraţii mari în ţesuturile mineralizate/oase ale vertebratelor, a primit o atenţie deosebită în ultima perioadă. Hidroxiapatita formată în această manieră permite sintetizarea unui compus cu o microstructură asemănătoare celei a oaselor. În ultimii ani, bioceramicele bazate pe fosfatul de calciu au fost examninate în mod deosebit ca substituienţi ai oaselor, aceste materiale putând fi folosite pentru proprietăţile lor bioactive (hidroxiapatita, sticla bioactivă), resorbabile (fosfatul tricalcic), poroase pentru ţesuturile în creştere (metale acoperite de hidroxiapatita) sau compozite. Figura 4.11. Acvacultură cu burete marin pentru colagen cu proprietăţi de înaltă valoare Bioplasticele, cum ar fi polihidroxialcanii (PHA), au primit de asemenea o atenţie deosebită datorită masei lor moleculare mari, proprietăţilor termoplastice/alastomere, biodegradabilităţii, biocompatibilităţii, non-toxicităţii şi potenţialului lor productiv din surse de carbon regenerabile. PHA sunt sintetizaţi dintr-o mare varietate de bacterii Gram-pozitive şi Gran-negative, din specii ale Familiei Halobacteriaceae, precum şi din bacterii apaţinând genurilor Paracoccus, Bacillus, Pseudomonas, precum şi din cianobacteria Spirulina. Spiculii spongierilor marini, care conţin siliciu, sunt excelenţi transmiţători de lumină şi prezintă unele avantaje în folosirea lor în fibrele optice, precum o rezistenţă mai mare la fracturi şi obţinerea unor fibre cu indici de refracţie mai mari. 187 În prezent există o creştere a interesului în biotehnologii ce se bazează pe izolarea şi caracterizarea enzimelor, biopolimerilor şi biomaterialelor cu proprietăţi care satisfac nevoile de a fi depăşite anumite bariere. Biomoleculele şi biomaterialele din mediul marin reprezintă surse de un interes deosebit, cu caracteristici noi, cum ar fi toleranţa crescută la sare, toleranţa la presiune, adaptabilitatea la rece, toleranţa la căldură şi care pot avea un caracter fizic, chimic/stereochimic ca şi proprietăţi biochimice originale. TEHNOLOGII DE DEPOLUARE MARINĂ 188 POLUAREA MARINĂ CU HIDROCARBURI SURSE, CAUZE, ZONE CU RISC, EFECTE Poluarea marină cu hidrocarburi a fost recunoscută pentru prima dată în timpul Primului Război Mondial (1914-1918). Începand din 1920 diferite ţări au adoptat măsuri de prevenire a deversărilor de hidrocarburi în apele teritoriale, încercand să sancţioneze descărcările ilegale. Adoptarea de măsuri internaţionale nu s-a realizat decât după cel de-al doilea Război Mondial. Din 1950 transportul maritim al hidrocarburilor a cunoscut o largă extindere, pericolul de contaminare devenind din ce în ce mai crescut. Descărcarea accidentală a hidrocarburilor în mediul marin are un impact semnificativ, atât pentru activităţile efectuate pe ţărmuri cât şi pentru cele ce exploatează resursele mării. Prezenţa hidrocarburilor pe suprafaţa apei marine are consecinţe de ordin fizic, biologic şi social. Răspândit pe suprafaţa marină poluantul petrolier este supus unei evoluţii fizicochimice specifice, în funcţie de natura sa şi de condiţiile oceanologice. Prin dispersie, emulsionare şi dizolvare, hidrocarburile alterează calitatea mediului marin prin impurificarea apei, concentrarea lor în sedimente şi acumularea în organisme. România a aderat la o serie de convenţii internaţionale în domeniul prevenirii poluării, mare parte din acestea fiind adoptate sub egida Organizaţiei Naţiunilor Unite (UNO), Organizaţiei Maritime Internaţionale (IMO), Programului Naţiunilor Unite pentru Mediu (UNEP). S-a infiintat un sistem naţional unitar de intervenţie care să răspundă rapid şi eficient în caz de dezastru provocat de o poluare accidentală cu hidrocarburi în zona platformei continentale româneşti sau în zona litorală. Poluările cu hidrocarburi sunt variate şi au caracteristici diferite în funcţie de: - cantitatea deversată (poluare majoră, medie, minoră); - locaţie (zona offshore, onshore, uscat); 189 - cauză (accident, cronică); - tipul de hidrocarbură; - sursă (transport naval, atmosferă, platforme de foraj şi extracţie, terminale petroliere, unităţi industriale, deversări pluviale, etc). Sursele naturale de poluare - erupţiile naturale de gaze sau hidrocarburi care pot avea loc în zonele câmpurilor petroliere aflate pe fundul mărilor şi oceanelor. Acestea nu pot fi prevenite. La nivel mondial, poluările accidentale generate anual în mediul marin sunt de ordinul a 2.400.000 tone. Din aceasta cantitate, principalele cauze/surse de poluare (conform US Academy of Sciencis) sunt: Stabilirea tipului de proceduri de intervenţie se realizează în primul rând ţinând cont de gravitatea/nivelul incidentului de poluare. Conform Convenţiei OPRC/1990, au fost stabilite niveluri de gravitate în funcţie de cantităţile de hidrocarburi deversate în timpul unei poluări: - poluare marină minoră (nivel 1) <7 tone; - poluare marină medie (nivel 2) între 7 şi 700 tone; - poluare marină majoră (nivel 3) peste 700 tone. În România sunt desemnate aceleaşi limite în cadrul HG nr.893 din 5 iulie 2006 privind aprobarea “Planului naţional de pregătire, răspuns şi cooperare în caz de poluare marină cu hidrocarburi şi alte substanţe dăunătoare”. Pentru fiecare nivel de poluare se impune un anumit sistem de intervenţie: - pentru poluările de nivel 1 şi 2 există planuri locale de intervenţie cu implicarea poluatorului sau a autorităţilor locale; - pentru poluările de nivel 2 acolo unde autorităţile locale sunt depăşite de situaţie şi pentru cele de nivel 3 se activează planul naţional de intervenţie cu implicarea structurilor naţionale desemnate conform legislaţiei în vigoare. 190 Factorii care contribuie la creşterea numărului de accidente însoţite de poluări majore: - creşterea cantitătii de petrol transportat; - caracteristicile locale defectuase de navigaţie: densitatea traficului, condiţiile hidrometeo, adâncimea apei, vizibilitatea redusă, inexistenta unor norme clare de comunicare radio. - organizarea defectuasă a operaţiunilor de intrare /ieşire din port, încarcare/descărcare marfă, bunkeraj; - lipsa sistemelor de avertizare/alarmare în caz de accident naval, etc. Poluările minore onshore Poluarea de la ţărm poate fi controlată/prevenită prin: - amplasarea în zonele cu risc ridicat a unor baze de intervenţie; - utilizarea sistemelor de siguranţă în exploatare; - construirea şi modernizarea staţiilor de epurare; - adoptarea unui cadru legislativ adecvat situaţiilor din zonă; - instruirea şi specializarea personalului de intervenţie. În general aceste poluări sunt de nivel redus, ele putând fi controlate şi eliminate rapid. Sistemul cel mai eficient de prevenire a împrăştierii poluantului pe suprafaţa apei este cel de limitare a perimetrului acvatic cu baraje permanente antipetrol. Poluările majore offshore Măsuri de prevenire: - cadrul legislativ şi aderarea la convenţii internaţionale şi organisme cu preocupări în domeniul prevenirii şi combaterii poluării cu hidrocarburi. - Respectarea normelor speciale de constructie a navelor. - Dotări corespunzătoare cu echipamente pentru depoluare. - Instruirea şi atestarea personalului de coordonare şi intervenţie. Ţinta poluării - un mediu fizic, biologic sau socio-economic, asupra căruia se manifestă efectele negative ale poluării. Evaluarea riscului este adesea cantitativă şi se exprimă prin atribuirea de puncte sau indici pentru fiecare pericol în parte, ţinându-se cont de cele trei categorii de factori (sursă, vectori, ţintă). Evaluarea riscului de poluare la litoralul romanesc 191 Indicele de evaluare a riscului de poluare are în vedere: – zonele şi intensitatea traficului naval; – amplasarea platformelor de foraj şi extracţie, a conductelor marine de transport hidrocarburi şi gaze; – activităţile desfăşurate în cadrul porturilor; – amplasarea unităţilor de rafinare, a staţiilor de epurare şi a punctelor de deversare a apelor uzate şi pluviale; – situaţiile de poluare cronică şi accidentală petrecute în decursul perioadelor anterioare. Sursele potenţiale de poluare din zona litoralului românesc sunt amplasate, de regulă, în apropiera zonelor urbane (Constanţa, Midia-Năvodari şi Mangalia): - Agenţi comerciali; - Staţiile de epurare şi tratare a apelor uzate; - Navele de transport marfă în marş; - Navele de transport marfă aflate în ancoraje. La litoralului romanesc, trei niveluri cu risc de poluare: - Nivel maxim de risc (I) în porturile litorale şi zonele adiacente (Constanţa, Midia, Mangalia); - Nivelul de risc mediu (II) în zonele traseelor navale, a ancorajelor, a conductei de transport hidrocarburi şi a platformelor de foraj şi extracţie aparţinând PETROMAR Constanţa; - Nivelul redus de risc (III) - în zonele de evacuare ale staţiilor de epurare; zonele de plajă turistică (Vama-Veche-2 Mai, Neptun - Eforie Nord) şi zona rezervaţiei Biosferei Delta Dunării (Corbu - Bratul Musura). Ţinand cont de aceste evaluări, se pot stabili: - priorităţile de intervenţie în zonă; - amplasamentele bazelor dotate cu echipamente şi materiale de depoluare; - dotarea minimă necesară în ceea ce priveşte echipamentele specializate şi auxiliare necesare; - strategia de intervenţie; - traseele pentru deplasare în zonele posibil a fi poluate. Efectele poluării 192 Gradul de sensibilitate, vulnerabilitatea reprezintă valoarea sumei efectelor negative (economice, ecologice, sociale, politice) care apar pe termen lung sau scurt şi care pot afecta o zona în cazul unei poluări majore cu hidrocarburi. Gradul de vulnerabilitate include totodată potenţialul de "autoapărare" a zonei, criteriu bazat pe tipul şi configuraţia ţărmului. Cartarea gradului de vulnerabilitate pe zone este necesară pentru: - protejarea siturilor mai sensibile; - direcţionarea poluantului în zone accesibile, în care se poate interveni; - alegerea tehnologiei optime de intervenţie. La stabilirea gradului de vulnerabilitate sunt luaţi în considerare: · Impactul economic, ecologic, social, politic, tipul ţărmului. Impactul economic Se referă la efectele negative induse activităţilor industriale, economice, în cazul unei poluări accidentale sau cronice. Factorii economici de risc pot fi cuantificati pentru fiecare zona în parte, urmând a fi luaţi în calcul împreună cu ceilalti factori (ecologici, sociali, politici) în vederea stabilirii gradului de vulnerabilitate al zonei. Activităţi economice: - Activităţile turistice; - Activităţile industriale, şantiere navale, terminale petroliere, operaţiuni portuare; - Instalaţiile industriale de desalinizare a apei, centralele electrice; - Activităţi de pescuit industrial şi sportiv. Impactul ecologic Efectele negative induse ecosistemului în cazul unei poluări. Din punct de vedere biologic, efectele poluării marine cu hidrocarburi se caracterizează prin manifestări complexe pe termene diferite (lung, mediu şi scurt). În cazul poluării cu hidrocarburi, efectele induse, depind de: · volumul deversării şi caracteristicile fizico-chimice şi toxicologice ale poluantului, modul de degradare al acestuia, · condiţiile hidro-meteo (temperatura, vânt, curent, starea de agitaţie a mării), · anotimpul în care se produce dezastrul, · prezenţa structurilor hidrotehnice de apărare, a resurselor, a zonelor populate, aflate în calea deplasării poluantului, · topografia şi geomorfologia ţărmului şi a fundului apei, 193 · relaţia poluant-sediment, gradul de amestecare al acestora. Efectele ecologice includ: - schimbări fizice şi chimice în cadrul ecosistemului, - schimbări în ceea ce priveşte dezvoltarea, psihologia şi comportamentul individual ale organismelor şi speciilor, - creşterea mortalităţii, distrugerea sau modificarea unui întreg ecosistem datorită efectului combinat toxicitate/sufocare/înăbuşire. Din punct de vedere al gradului de afectare a organismelor, efectele pot fi : letale, subletale şi de contaminare. Impactul poate fi indus prin: - acţiunea directă a poluantului (contact direct, inhalarea vaporilor toxici, explozii, incendii.) - acţiunea indirectă a poluantului prin contaminarea lanţului alimentar, (ingestia hranei contaminate). - activitatea de depoluare (care la rândul ei poate amplifica în unele cazuri efectele negative induse ecosistemului). Din punct de vedere al duratei, efectele ecologice pot fi clasificate astfel : - pe termen scurt (săptămâni), - pe termen mediu (luni, sezoane), - pe termen lung (ani). Consecinţele nu depind numai de cantitatea şi compoziţia componentelor toxice care persistă după deversare. Rata de refacere depinde de dinamica populaţiilor (reproducere, dezvoltare, maturizare), şi de interacţiunea dintre specii (pradă, competiţie, etc.). În general, refacerea este mai rapidă în coloana de apă. În zonele de ţărm expuse la valuri, poluantul se degradează şi ecosistemul se reface într-un ritm mai rapid. În zonele cu ţărm adăpostit, poluantul tinde să se sedimenteze, biodegradarea şi refacerea ecologică are loc într-o perioadă de timp mai îndelungată. În zonele mlăştinoase poluantul poate pătrunde în substrat prin canalele săpate de viermi, moluşte, crustacei, sau de rădăcinile plantelor. Poluantul izolat în sedimentul anaerobic are o rata a degradării extrem de redusă. Tabel 5.1 Consecinţe ale poluării cu petrol asupra organismelor marine 194 Refacerea ecologică După distrugerea iniţială a organismelor bentonice, o serie de astfel de specii pot trece printr-o creştere dramatică a populaţiei. Repopularea cu speciile originale este dificilă. O serie de specii bentonice din apropierea ţărmului, afectate de o poluare majoră, se reabilitează de abia în al doilea an, recuperarea completă finalizându-se într-o perioadă de circa 3-4 ani. Impactul negativ în cazul poluării unei zone mlăştinoase se poate desfăşura pe o perioadă de zeci de ani dacă pierderea vegetaţiei duce la eroziunea zonei şi schimbări în ceea ce priveşte structura solului. Zonele cele mai sensibile (din punct de vedere al biodiversităţii), aflate la litoralul romanesc al Mării Negre, au fost transformate în rezervaţii naturale: - Rezervaţia Biosferei Delta Dunării; - Rezervaţia marină de la Mangalia. Impactul social Impactul social se referă la efectele negative induse societăţii, relaţiilor din cadrul comunităţilor afectate în cazul unei poluări. Aglomerările urbane accentuează gradul de vulnerabilitate al unei zone. 195 Poluarea cu hidrocarburi a zonelor locuite poate avea efecte negative asupra stării de sănătate a populaţiei, gazele inhalate în doze peste limita admisă având un efect cancerigen. Uneori în cazul unei poluări deosebit de grave, în scopul protejării populaţiei, aceasta trebuie evacuată din zonă, cu toate efectele negative ce rezultă (asigurarea locurilor de cazare, alimentaţie, asigurare sanitară, afectarea vieţii cotidiene, etc.). Impactul politic În cazul în care poluarea depăşeste graniţe/frontiere apar o serie de probleme legate de pagube/reclamaţii/despăgubiri. Relaţiile existente între două state riverane pot avea de suferit în cazul în care între ele nu există o strategie comună de reacţie în caz de poluare. CARACTERISTICILE PETROLULUI Petrolul, sau țițeiul, împreună cu cărbunii și gazele naturale fac parte din zăcămintele de origine biogenă care se găsesc în scoarța pământului. Petrolul, care este un amestec de hidrocarburi solide și gazoase dizolvate într-un amestec de hidrocarburi lichide, este un amestec de substanțe lipofile. Țițeiul în stare brută (nerafinat) conține peste 17 000 de substanțe organice complexe, motiv pentru care este materia primă cea mai importantă pentru industria chimică (vopsele, medicamente, materiale plastice, etc.) și producerea carburanților. Grupe de compuşi care intră în componenţa petrolului brut 196 • PARAFINE: hidrocarburi saturate cu punct de fierbere ridicat, volatilizare mică. • NAFTENE: hidrocarburi saturate, atomii de hidrogen putand fi inlocuiti de alte elemente cum ar fi N, O, S. • BENZENE: hidrocarburi aromatice cu punctul de fierbere scăzut, volatilizare foarte pronunţată, toxicitate ridicată/cancerigene. Alte tipuri de compusi chimici prezente în petrolul brut: • Asfaltene: gudroane cu punct de fierbere foarte ridicat continand: sulf, azot, oxigen şi metale cum ar fi nichel, vanadiu. • Răşini: compuşi pe bază de molecule cu un conţinut bogat de atomi de oxigen, azot sau sulf. Aceste componente sunt responsabile de fenomenul de emulsionare al petrolului. Toxicitatea grupelor de compusi: Parafine < naftene < asfaltene < benzene Persistenţa în mediu a hidrocarburilor din petrol În funcţie de persistenţa în mediu a ţiţeiurilor (petrolului brut), acestea pot fi clasificate în: • Ţiţeiuri nepersistente care se volatilizeaza rapid; • Ţiţeiuri persistente (neprelucrate, cu asfaltene) care se degradează greu, rămân timp îndelungat pe suprafaţa apei sau a solului. Clasificarea a fost făcută după densitate (densitatea este direct proporţională cu persistenţa). Perioada de injumatatire (PI) reprezintă timpul în care 50% din poluant s-a degradat natural, iar dupa 6PI e posibil ca pe suprafaţa poluată să rămână doar 1% din poluant. După gradul de persistenţă a poluantului deversat, diferitele produse petroliere pot fi clasificate în 4 grupuri. Grupa 1. Non-Persistente - Gazolina - Kerosen - Benzina - motorina Grupele 2, 3, 4. Persistente 197 - Ţiţei neprelucrat - Combustibili - Uleiuri de motor/transmisii Petrolul nu este persistent dacă: • peste 50% din volumul sau distilează la o temperatura de 340°C, • cel putin 95% din volumul sau distilează la o temperatura de 370°C. GRUPA I. • Gazolina, kerosenul, benzina, motorina: - densitatea < 0,8 kg/dmc - vâscozitatea la 15°C = 0.5 - 2 cSt - distilare la o temperatura < 200 °C = 50 - 100% - distilare la o temperatura > 370 °C = 0% Produşii uşori de grupa I se răspândesc sub forma unui film subţire având aspect de curcubeu şi se evaporă rapid (se degradează rapid în timp). Nu necesită intervenţie pentru depoluare (Fig.3) Fig. 5.1. Poluare cu petrol din grupa I GRUPA II Ţiţei Nigerian light, Kikuk, păcură: - densitatea = 0,8 - 0,85 kg/dmc - punct de curgere > 5°C - vascozitatea la 15°C = 4 cSt (tendinta de solidificare la 8 cSt) - distilare la o temperatura: < 200 °C = 33 % > 370 °C = 31 % GRUPA III 198 Ţitei Zair, Trinidad: - densitatea = 0,85 - 0,95 kg/dmc - punct de curgere > 5°C - vascozitatea la 15°C = 8 cSt (tendinta de solidificare la 275 cSt) - distilare la o temperatura: < 200 °C = 22 % > 370 °C = 46 % GRUPA IV Ţiţei Bahia, Cyrus), uleiuri de motor/transmisie: - densitatea > 0,95 kg/dmc - punct de curgere > 30°C - vascozitatea la 15°C = 1500 cSt (peste 1500 cSt solidificare) - distilare la o temperatura: < 200 °C = 10 % > 370 °C = 65 % Petrol neprelucrat, persistent ( Pc= 33oC), care la o temperatura apei de +28°C devine semisolid, formează fragmente care se pot deplasa pe distanţe mari, punând în pericol zonele de ţărm (Fig 4). Fig. 5.2. Poluare cu petrol persistent PROPRIETATILE PETROLULUI BRUT 1. Densitatea Densitatea titeiurilor variaza in functie de proportia hidrocarburilor cu numar mare de atomi de carbon în moleculă şi de tipul hidrocarburilor. Astfel, ţiţeiurile parafinoase şi produsele petroliere obţinute din acestea au densitatea mai mica decat cele asfaltoase si produsele obtinute din acestea. Densitatea produselor petroliere creste in ordinea: ρgaz lichefiat < ρbenzină uşoară < ρbenzină grea < ρwhite spirit < ρpetrol < ρmotorină < ρulei < ρpăcură 199 In cazul hidrocarburilor cu acelaşi număr de atomi de carbon in moleculă densitatea creşte in ordinea: ρhidrocarburi parafinice < ρnaftenice < ρaromatice < ρizoparafinice < ρnormal parafinice La hidrocarburile ciclice, densitatea creşte odată cu creşterea numărului de cicluri, în timp ce in cazul hidrocarburilor aromatice cu lanţuri parafinice, densitatea acestora scade odată cu creşterea lungimii lanţului parafinic. In cazul amestecurilor cu compoziţie cunoscută, densitatea medie se calculează cu relaţiile: unde: - ρi este densitatea componentului i. - Vi/ - volumul componentului i. - gi - masa componentului i. Valoarea densităţii unui ţiţei la o anumită temperatură se poate calcula cu relaţia: în care: - ρ293.15 - densitatea la temperatura 293,15 K, determinată experimental; - T – temperatura in grade Kelvin; - iar factorul ξ are expresia Densitatea exprimată în grade API (American Petroleum Institute) se calculează cu relaţia: Densitatea se determină cu areometrul, cu balanţa hidrostatică (balanta Mohr) sau cu picnometrul (asigură cea mai mare precizie). Densitatea produselor petroliere variază în limite largi în funcţie de compoziţie şi domeniul de distilare: benzinele - 650÷750 kg/m3, petrolurile 800÷850 kg/m3, uleiurile şi păcurile 850÷950 kg/m3 sau mai mari. 200 Diferenţa de densitate dintre apă şi hidrocarbură este o caracteristică utilizată la proiectarea echipamentelor de intervenţie. 2. Masa moleculară Cu cât masa moleculară (suma maselor atomice din moleculă) a fracţiilor de ţiţei este mai mare, cu atât temperatura sa de fierbere va fi mai mare. Pe baza acestei observatii B.V. Voinov a propus următoarea corelaţie pentru determinarea masei moleculare a unei fracţii petroliere: in care Tm este temperatura medie de fierbere, iar a, b si c sunt coeficienţi determinaţi experimental. Pentru hidrocarburi parafinice relaţia anterioară se reduce la: 3. Vâscozitatea Vâscozitatea este proprietatea fluidelor de a opune rezistenţă la curgere, ca urmare a interacţiunii dintre particulele lor constituente. Vâscozitatea dă indicaţii asupra frecării interne a lichidelor, fiind foarte importantă în proiectarea şi operarea sistemelor de transport. Majoritatea produselor petroliere sunt considerate fluide care respectă legea lui Newton în regim de mişcare laminar: 𝐝𝐯 𝛕 = 𝛍 𝐝𝐭 în care: - 𝜏 este tensiunea tangenţială; - dv/dn - gradientul de viteza pe direcţie normală la curgere; - μ - vâscozitatea dinamică. Prin urmare, vâscozitatea dinamică reprezintă raportul dintre tensiunea tangenţială şi gradientul vitezei. În Sistemul Internațional, unitatea de măsură a vâscozității dinamice este Pascal·secunda (Pa·s), care este egală cu 1 kg m−1 s−1. În sistemul CGS unitatea de măsură este poise (P) cu subm 1 P = 10-1 Pa.s; 1 cP = 10-3 Pa.s 201 Vâscozitatea cinematică, care prezintă interes în studiul curgerii, este dată de raportul dintre vâscozitatea dinamică şi densitatea unui produs, adică [νCGS] = St (stokes) Vâscozitatea se poate măsura cu diferite tipuri de viscozimetre. Controlul temperaturii în timpul măsurătorilor este esențial. Unitatea de masura in SI este m2/s, iar in sistemul CGS este Stokes (St) cu submultiplul uzual centistockes, cSt. Relatiile de transformare intre acestea sunt: 1 St = 10-4 m2/s; 1 cSt = 10-2 St = 10-6 m2/s Tabelul 5.2. Vâscozitatea cinematică a unor petroluri brute [10-4 m2/s] Variaţia vâscozităţii petrolului brut în funcţie de presiune este destul de redusă şi se neglijează în calculele referitoare la transport. Vâscozitatea dinamică şi cinematică a componenţilor puri este dată în literatura de specialitate. Pentru componenţii puri, vâscozitatea dinamică poate fi determinată cu relaţii de tipul: unde: 202 - T este temperatura absoluta în grade K - A, B, C, D - constante calculate prin regresie şi tabelate. Variatia vâs Valoarea vâscozităţii amestecurilor la diferite temperaturi poate fi determinată folosind formula lui C. Walther. In practică, vâscozitatea produselor petroliere lichide se exprimă şi în unităţi convenţionale cum ar fi: grad Engler, secunda Redwood, secunda Saybolt etc, denumite astfel în funcţie de aparatul utilizat pentru determinare. Transformările între diferitele unităţi de vâscozitate se pot face utilizând grafice sau tabele. Punctul de curgere (Pc) reprezintă temperatura sub care poluantul nu curge (-35°+40°). Atunci cand temperatura mediului este sub Pc, poluantul ajunge în stare semisolidă, vâscozitatea acestuia creşte la valori de peste 10.000 cSt, persistând mult timp, iar degradarea se reduce semnificativ. Petrolul cu un conţinut mai mare de 10% parafine are un punct de curgere ridicat, astfel încât la temperatura mediului ambiant de 20 - 25 0C, se solidifică; de aceea este transportat la cald. Tendinţa de emulsionare şi vâscozitatea cresc odată cu concentraţia de asfaltene şi parafine din petrol. Fig.5.3. Variatia vascozităţii cu temperatura la diferite tipuri de petrol Petrolul deversat îşi modifică vâscozitatea în timp, în funcţie de densitatea sa (Fig. 5.4) 203 Fig.5.4. Variaţia în timp a vâscozităţii petrolului deversat (pe grupe) Diferenţa de vâscozitate dintre apă şi hidrocarbură este o caracteristică utilizată la proiectarea echipamentelor de intervenţie. 4. Căldura specifică Căldura specifică (c) reprezintă cantitatea de căldură necesară unităţii de masă (kg) dintr-un corp pentru a-şi modifica temperatura cu un grad. c=Q/m T [c] SI=J/kg K Pentru ţiţeiuri şi produse petroliere căldura specifică variază în intervalul 0,0 ÷ 50,3 J/kg K. 5. Conductivitatea termică Conductivitatea termică este mărimea fizică prin care se caracterizează capacitatea unui material de a transmite căldura atunci când este supus unei diferențe de temperatură. În sistemul internațional de unități, conductivitatea termică este exprimată în wați pe metru-kelvin, (W m-1 K-1) 6. Coeficientul de dilatare de volum Coeficientul de dilatare de volum reprezintă variaţia volumului sub presiune constantă, datorită creşterii temperaturii. Variaţia acestui coeficient în funcţie de densitatea petrolului brut este dată grafic în figura 2. 204 Figura 5.5. Variaţia coeficientului de dilatare izobară a petrolului 7. Punctul de inflamabilitate Temperatura sau punctul de inflamabilitate a petrolului sau a unui produs petrolier este temperatura cea mai joasă la care o probă de produs petrolier, încălzită în laborator, în instalaţii şi condiţii bine precizate, dă naştere unei cantităţi de vapori care, în amestec cu aerul şi în contact cu o flacără, se aprinde prima oară şi arde un timp foarte scurt. Temperatura de inflamabilitate dă indicaţii asupra pericolului de explozie şi de incendiu. Poate fi calculată cu relaţia: (1.21) unde: - t reprezintă temperatura de inflamabilitate, în 0C, - tm - temperatura medie dintre punctul de 0 şi 10% produse distilate, pe curba de distilare, în 0C. 8. Proprietăţile fizico-chimice ale ţiţeiurilor din Platoul Continental al Mării Negre 205 PROCESE DE DEGRADARE A HIDROCARBURILOR PERSISTENTE 206 Figura 5.6. Factori de degradare a hidrocarburilor Procesul de dispersie Dispersia petrolului deversat în mare reprezintă procesul de răspândire, de împrăştiere a hidrocarburilor din petrol în mediul acvatic în care a ajuns. Principalele consecinţe ale procesului de dispersie sunt: - Reducerea volumului de pe suprafata apei - Modificarea proprietatilor peliculei (cresc valorile densitatii si vascozitatii) - Poluarea se transfera in masa apei Factori care influenteaza dispersia: • Starea de agitatie a marii • Volumul de poluant • Tipul poluantului(este invers proportionala cu vascozitatea) Procesul de evaporare (30-40%) Procesul este caracteristic acelor fracţii din petrol care se pot vaporiza în condiţiile specifice de mediu. Principalele consecinţe ale procesului de evaporare sunt: 207 • Reducere in volum • Modificare proprietatilor • Risc de incendiu/explozie • Toxicitate in aer Factorii care influenteaza evaporarea: • Starea de agitatie a marii • Volumul de poluant • Tip petrolului • Grosimea peliculei • Supafata peliculei • Temperatura • Viteza vantului Procesul de emulsionare Emulsiile sunt sisteme lichide multifazice constituite din apă, ulei şi surfactanți, constituind lichide unice, relativ optic isotropice și stabile termodinamic. În general, emulsiile (simple sau multiple) prezintă stabilitate limitată. Principalele consecinţe ale procesului de emulsionare sunt: • Creste volumul cu 80 % • Modificarea proprietatilor • Schimbarea culorii Factorii care influenteaza emulsionarea: • Tipul petrolului • Starea de agitatie a marii Fig. 5.7. Petrol emulsionat 208 Procesul de fotooxidare Fotooxidarea reprezintă procesul de combinare a petrolului cu oxigenul, sub acţiunea energiei solare, şi are ca rezultat degradarea peliculei de petrol. Factori care favorizeaza fotooxidarea: • Tipul petrolului (petrolul usor oxidabil, este in general cel solubil si dispersabil in masa apei) • Radiaţiile UV Procesul de biodegradare Biodegradarea este un proces de descompunere a substanțelor organice de către enzimele produse de organisme vii, în special bacterii și ciuperci microscopice, prin care se asigură ciclul elementelor în natură. Biodegradarea este un fenomen natural de mare importanță în restabilirea echilibrului chimic din mediu, perturbat prin introducerea unor substanțe, deșeuri etc. de către om. Un produs care are proprietatea de a se degrada sub acțiunea unor factori biologici este biodegradabil. Există și substanțe care nu se supun acestui proces, fenomen denumit recalcitranță moleculară. Degradarea sub acțiunea microorganismelor în prezența oxigenului duce la descompunerea unui component chimic organic în dioxid de carbon, apă iar a celorlalte elemente prezente, în săruri minerale (proces denumit mineralizare), rezultând apariția unei noi biomase. În absența oxigenului, descompunerea are ca rezultat dioxid de carbon, metan, săruri minerale și crearea unei noi biomase. Efectul biodegradării constă în reducerea volumului de poluant. Factori care influenteaza fenomenul de biodegradare: • Temperatura • Procentul de oxigen din apa • Procentul de nutrienti din apa( bacterii, ciuperci ) • Tipul petrolului Gradul de biodegradare este dependent de temperatură, de disponibilitatea O2, a nutrienţilor şi de tipul hidrocarburii. 209 Procesul de sedimentare Sedimentarea, în acest caz, se referă la fenomenul de depunere lentă a particulelor solide din petrol sau a acelor solide din masa apei la care au aderat particule din petrol, şi care are drept consecinţă reducerea volumului de petrol de la suprafaţa apei. Fig. 5.8. Petrol sedimentat Ca urmare a procesului de sedimentare se reduce volumul de petrol de la suprafaţa apei. Factorii care amplifică sedimentarea: • Turbulenţa din masa apei (0-1000g sediment/m3) • Starea de agitaţie a mării. METODE DE DEPOLUARE A ZONEI ACVATICE 1. MONITORIZAREA SI EVALUAREA Primul pas care se întreprinde în cazul unui accident soldat cu deversări de produs petrolier constă in salvarea vieţilor omeneşti aflate in pericol imediat. In acest scop sunt utilizate mijloace de transport (helicoptere, salupe rapide dotate corespunzator) in vederea recuperarii si deplasarii persoanelor aflate in dificultate, la unitatile medicale din zona. 210 Pasul următor constă in evaluarea situaţiei, acumularea a cât mai multor informaţii legate de accident, localizarea zonei accidentului, marfa transportata/tip/cantitate, poluant/tip/cantitate deversata/suprafata poluata, conditiile hidro-meteo, tipurile de impact posibile, etc, in vederea stabilirii strategiei optime de depoluare, a momentului interventiei, a cantitatii si tipului de echipamente, a traseelor de deplasare, si a personalului care trebuie transportat in zona. Monitorizarea se desfasoara atat in faza initiala a accidentului, pe parcursul desfasurarii actiunilor de interventie, cat si in final pe o perioada determinata de timp atat in scopul depistarii eventualelor ramasite de poluant nerecuperate cat si pentru evaluarea ulterioara a modului de refacere ecologica a zonei afectate. Monitorizarea/evaluarea situatiei se poate realiza in doua moduri: - monitorizarea la fata locului, - modelarea fenomenelor pe PC utilizand softuri specializate. Activitatea de monitorizarea la fata locului se desfasoara cu ajutorul salupelor rapide a mijloacelor aeriene, etc. In cadrul acestei actiuni se realizeaza doua tipuri de activitati si anume: - observarea vizuala a evolutiei poluantului in conditiile hidro-meteo din teren - prelevarea probelor de material poluant. Pe baza informatiilor primare si a predictiilor hidro-meteo, se calculeaza traseul posibil de deplasare al poluantului. In functie de aceste date se stabileste traseul de monitorizare pe care se va deplasa echipa de specialisti. Monitorizarea prin survolare poate furniza informatii referitoare la locul si momentul accidentului, aspectul si culoarea peliculei de poluant, procentul de acoperire pe suprafata, vectorul deplasarii poluantului, conditiile hidro-meteo din teren. In functie de aceste date se pot evalua: aria acvatica poluata, grosimea peliculei, viteza si directia de deplasare, localizarea peliculei la un moment dat, frontul de deplasare, cantitatea de poluant deversata. Prelevarea probelor de poluant se realizeaza in scopul determinarii tipului acestuia, a gradului de degradare (emulsionare, continut de benzene, etc), si a evolutiei vascozitatii si densitatii in timp. Calculul suprafetei poluate: • Daca - viteza aeronavei = 150 Nd; - un survol pe lungime dureaza = 65 secunde; - un survol pe latime dureaza = 35 secunde 211 • Atunci - lungimea petei de petrol 65x150/3600 = 2,7 Mm - latimea petei de petrol 35x150/3600 = 1,5 Mm Evaluarea dupa aspect si culoare ne poate da informatii despre stadiul de degradare, tipul, grosimea peliculei si volumul acesteia. In acest scop au fost intocmite o serie de tabele cu date despre aspect, culoare, grosime, suprafata, volum, starea de degradare etc, care pot fi utilizate in vederea interpretarii cat mai rapide si corecte a informatiilor obtinute in urma procesului de monitorizare. Aspect Culoare Grosime Volum (mc/kmp) STRALUCITOR gri-argintiu > 0,1μm 0,1 CURCUBEU fluorescent/curcubeu > 0,3μm 0,3 METALIC albastru/verzui/rosu > 0,5 μm 5 BRUT Fragmentat negru/maron > 0,1mm 100 Continuu maron inchis/negru > 0,5 mm 500 EMULSIE maron/portocaliu >1mm 1000 In paralel cu monitorizarea efectuata pe teren, in vederea obtinerii unor date cat mai corecte si previzibile, este utilzat si procedeul de modelare pe PC a fenomenelor care influienteaza evolutia spatio-temporala a poluantului. In acest scop sunt utilizate softuri care functioneaza pe baza unor date de intrare culese din teren si anume: poluant/tip/cantitate, suprafata poluata/grosime pelicula, conditii hidro-meteo, locatia si momentul producerii accidentului. Datele rezultate comparate cu rezultatele monitorizarii, ne dau informatii referitoare la suprafata poluata, vectorul deplasarii, latimea frontului de deplasare, traictoria poluantului, punctul de impact cu tarmul, localizarea peliculei la un moment dat, etc. Ca o regula generala, evaluarea/ monitorizarea este obligatorie pentru orice caz de poluare (minora – majora) atat in faza initiala, cea de inetrventie cat si dupa terminarea recuperarii poluantului. Rezultatele obtinute in cadrul procesului de monitorizare trebuie sa cuprinda urmatoarele date referitoare la : 212 - Cantitatea si tipul poluantului, suprafata poluata, grosimea peliculei, caracteristici, evolutia /degradarea peliculei in timp, vectorul deplasarii poluantului, latimea frontului de deplasare; - Zona de impact cu tarmul, tip tarm, evaluarea impactului; - Prognoza hidro-meteo; 2. METODE DE INTERVENTIE IN ZONA ACVATICA Lupta impotriva poluarilor cu hidrocarburi presupune atat masuri de prevenire cat si masuri de combatere propruizisa (metode de interventie). In prezent, la nivel mondial, se utilizeaza cinci metode de combatere a poluarii cu hidrocarburi. Utilizarea uneia sau alteia din aceste metode implica o serie factori cum ar fi: conditii hidro-meteo limita, caracteristici tehnico - functionale speciale ale echipamentelor de interventie, conditii limita referitoare la starea poluantului si o serie de avantaje sau dezavantaje in functie de tipul metodei alese. Metode de interventie · Degradarea naturalã, · Transferul marfii in barje de stocare, · Arderea in situ, · Dispersia in masa apei, · Concentrarea si recuperarea hidrocarburilor de pe suprafata apei. 2.1 Degradarea naturalã Degradarea naturala, presupune descompunerea pe cale naturala a poluantului deversat, fara interventia omului. Aceasta metoda se aplica in urmatoarele conditii: - Conditii hidro-meteo extreme (furtuna, starea de agitatie a marii peste 5-6 grade Beaufort) care nu permit accesul echipamentelor de interventie in zona, - Deplasarea poluantului in larg, - Poluarea unei zone de tarm accidentate, (faleza stancoasa ) care pune in pericol viata personalului de interventie, - Poluarea unei zone mlastinoase (exista pericolul amplificarii degradarii mediului prin interventia cu mijloace mecanice sau chiar manuale), 213 In aceste conditii se produce o degradare naturalã prin dispersie în masa apei datorita starii accentuate de agitatie a marii in paralel cu celelalte transformari datorate fenomenelor de fotooxidare, sedimentare si evaporare. In concluzie in acest caz nu se intervine, pelicula de poluant fiind însã monitorizatã permanent. Un exemplu de degradare naturala il constituie cazul petrolierului « Braer » - Nava petrolier Braer cu 85.000 t de titei la bord (anul 1993) esueaza pe coastele Scotiei (Shetland). Nava pierde toata marfa in zona accidentului. Datorita conditiilor hidro-meteo nefavorabile (care nu au permis interventia cu utilaje de interventie in zona) si a conformatiei stancoase a tarmului, poluantul se disperseaza masiv in masa apei. In acest caz poluarea s-a transferat de pe suprafata in coloana de apa. In final datorita fenomenului de dispersie favorizat atat de starea de agitatie a marii cat si de zona stancoasa in care poluantul a esuat (efectul abraziv produs de valuri in contact cu faleza stancoasa din zona) nu a fost necesara interventia cu echipamente de depoluare, titeiul degradandu-se in mod natural in proportie de 90%. 2.2 Transferul marfii in tancuri sau barje de stocare Metoda consta in transferul marfii din nava avariata in tancuri sau barje de stocare. Metoda se aplicã la locul accidentului în conditii hidro-meteo propice (mare calma, adancimi cunoscute, conditii de maxima siguranta). Metoda prezintã un risc ridicat datoritã gazelor toxice si inflamabile eliberate prin evaporarea poluantului pe toata durata interventiei. Exista deci pericol de intoxicare a personalului si risc de explozie. Totodata datorita conditiilor hidro-meteo instabile exista riscul de coliziune intre navele de transfer si cea avariata. Procedeul prezinta avantajul unei recuperari rapide, eficiente, cu impact minim asupra zonei accidentului. Exemple de aplicare a metodei intalnim in cazul accidentelor navelor: - Exxon Valdez : 40.000 tone deversate accidentale, 160.000 tone transferate (recuperate), - Khark V : 70.000 tone deversate, 140.000 tone transferate (recuperate), - Sea Empress : 72.000 tone deversate, 58.000 tone transferate (recuperate). 2.3 Arderea în situ 214 Tehnica de ardere in situ constã în concentrarea si deplasarea peliculei de petrol, aprinderea si arderea acesteia atat timp cât poluantul pluteste pe apã. In general grosimea minimã pentru petrolul proaspãt deversat la care poate fi aplicatã aceastã tehnologie este de circa 2¸3 mm. Pentru peliculele cu emulsie apã-petrol grosimea minimã de ardere este de circa 5 mm. Arderea in situ se poate aplica în prima fazã a deversãrii înainte ca procesul de evaporare a fractiilor volatile sã se producã. Concentrarea produsului se realizeazã prin traulare cu baraje antifoc, se urmãreste mãrirea grosimii peliculei de petrol în vederea cresterii productivitãtii arderii. Aprinderea peliculei este practic imposibilã daca viteza vântului depãseste 10¸ 15 Nd., dar odatã aprinsã aceasta arde bine pe vânt puternic si la grosimi mai mari. In cazul peliculelor emulsionate (cu mai mult de 25% apã) daca se impune utilizarea acestei tehnici se actioneazã în prealabil cu substante dezemulsionante care rup legãturile apã-petrol. Temperatura apei si a aerului sunt factori ce trebuie luati în considerare. Productivitatea tehnologiei este mai ridicatã în conditii de temperaturi mai mari de 18¸ 200C. Viteza de tractare a barajelor antifoc este de maximum 1Nd. Limitele de operare sunt: - valurile de maximum 1m inaltime, - viteza vântului de maximum 10¸ 15Nd, - temperaturi de minimum 150C, - grosimea peliculei de poluant minim 2 mm, - procedeul se aplica de regula in primele ore ale accidentului. Procedeul se aplicã de regulã în zona offshore la distante mari de zonele populate întrucât este însotit de o perdea nocivã de fum dens care se poate deplasa pe distante de ordinul kilometrilor, la înãltimi de circa 100 – 300m. Echipamentele necesare aplicarii acestei metode constau in: baraje antifoc (confectionate din materiale ignifuge, metalice), nave pentru tractarea barajelor, dispozitive pentru aprinderea peliculei de hidrocarburi. Configuratia sistemului de traulare cu ajutorul barajului antifoc este reprezentatã în figura urmatoare : 215 Utilizarea metodei trebuie sa tina cont in final de avantajele /dezavantajele pe care le implica si de costuri: Avantaje Dezavantaje timp redus de interventie; Este o metodã riscantã întrucât vântul îsi - minimum de personal; poate schimba directia punând în pericol - costuri reduse; personalul. In acest sens trebuie avute în - pelicula de la suprafata apei vedere predictiile meteo si utilizarea unui poate fi astfel distrusã în proportie de max personal cu o înaltã calificare pentru a fi în 80% mãsurã sã schimbe la timp directia traulãrii. - Emisia de fum, noxe în aer care se ridicã la înãltimi de 100-300 m poate fi purtata la zeci de kilometri distanta in directia tarmului datoritã vântului. - Metoda poate fi utilizatã în zona offshore sau în zonele nepopulate. - Nu poate fi utilizatã decât în primele ore ale deversãrii 2.4. Dispersia chimicã in masa apei Metoda consta in amplificarea fenomenului de dispersie prin pulverizarea din mijloace aero sau navale, a unor substante (agenti tensioactivi), care in anumite conditii hidro-meteo scindeaza pelicula de petrol, in picaturi de ordinal micrometrilor, acestea dispersandu-se in coloana de apa. 216 Volumul necesar de dispersanti, numarul de treceri, rata pulverizarii la o trecere si marimea picaturilor pulverizate (tipul duzei) sunt parametri ce urmeaza a fi calculati în functie de tipul si cantitatea de produs petrolier, suprafata si grosimea peliculei care urmeaza a fi tratata. Utilizarea dispersantilor necesita o serie de proceduri ce urmeaza a fi indeplinite si anume: · permisiunea de utilizare din partea unui organism national abilitat · intocmirea unei liste care sa contina tipurile de dispersanti admisi a fi utilizati, concentratii, doze letale specificate pe zone. · reguli de utilizare, mod de pulverizare, conditii de protectie a personalului, etc. Limitele, conditiile în care se poate aplica acest procedeu sunt: a. Conditii hidro-meteo : - starea de agitatie a mãrii cuprinsa intre 2 - 6 0B; - temperatura apei cu valori mai mari decat punctul de curgere al poluantului ; b. Caracteristici poluant : - grosimea maxima a peliculei de poluant : 2m¸ 1mm; - vâscozitatea maximã a poluantului 2000cSt; - se aplicã în cel mult 24 ore de la producerea poluãrii; c. Se aplicã numai în mare deschisã sau în unele zonele nelocuite (pe tãrm) intrucat pe langa efectul benefic pe care il au, introduc in mediu, o serie de substante nocive pentru fauna, flora si om. De regula nu sunt utilizati pe adancimi mai mici de 20 m, in zonele locuite si rezervatii. Pot fi utilizati in apele curgatoare datorita starii de agitatie continue a acestora. Etapele de aplicare a metodei constau in: · Evaluarea/monitorizarea poluantului si a conditiilor hidro-meteo · Alegerea dispersantului( tip, cantitate), a modului de lucru · Definirea tipului si a cantitatii de echipamant necesar Dispersantii contin componente cu caracter hidrofil si oleofil care produc scindarea poluantului in picaturi fine de circa 70 m care se mentin in masa apei. Meacanismul dispersiei consta in pulverizarea unei pelicule fine de dispersanti pe o suprafata poluata avand grosimea de maximum 1 mm. Amestecul rezultat trebuie agitat (prin mijloace naturale sau artificiale) pentru a intra in reactie. In final se produce scindarea poluantului in picaturi fine care se regasesc in coloana de apa. 217 Aceste picaturi disperseaza in coloana de apa, precum particulele fine de praf care plutesc in atmosfera atunci cand bate vantul. Tipuri de dispersanti utilizati: · Dispersanti tip 1 - 25% agent tensioactiv, - 75% solvent organic; - r = 0,8 kg/dm3, ν < 10 cSt la 20°C - rata de aplicare – nediluat 1/1, 1/3 dispersant/titei; · Dispersant tip 2 – agenti tensioactivi, alcoli sau glicoli, solubili in apa - r = 0,9 – 1,05 kg/dm3, ν = 20 – 100 cSt la 20°C (in coditii optime). - rata de aplicare – se utilizeaza in solutie 10% in apa de mare, rezulta o parte solutie disperseaza 3 parti titei, (sau o parte dispersant nediluat revine la 30 parti titei). · Dispersant tip 3 – agenti tensioactivi, alcoli sau glicoli, - rata de aplicare – se utilizeaza nediluat 1 parte la 30 parti titei, se recomanda lansarea de pe mijloace aeriene. Rata de aplicare a dispersantului variaza in functie de vascozitatea poluantului care se modifica in timp, prin procesele de degradare (evaporare, emulsionare, etc ). Raportul procentual dispersant/titei pentru poluanti de vascozitati diferite este reprezentat dupa cum urmeaza: Vascozitatea (cSt))/tipul de <1000 1000-2000 >2000 Produsi conventionali 30-50% Pana la 100% Ineficace (a II-a generatie) disp/titei disp/titei dispersanti usor eficace Produsi din a III-a generatie 5-10% Ineficace Ineficace 5-10% >10% Ineficace diluati 10% in apa Produsi din a III-a generatie raspanditi in stare pura Echipamentul de pulverizare si mijloacele de transport aero sau navale, sunt alese în functie de : · volumul, grosimea si suprafata ocupata de poluant; · volumul si tipul dispersantului utilizat; · distanta de la baza de plecare pana la zona poluata; · conditiile hidro-meteo. 218 Gama de echipamente necesara aplicarii acestei metode consta in: · pompe pentru apa de mare necesara diluarii produsilor de dispersie; · amestecator pentru omogenizarea amestecului dispersant-apa de mare; · pompe pentru imprastierea amestecului dispersant-apa de mare; · generator de putere; · cisterne de stocare; · rampa de pulverizare cu duze reglabile pentru debit si finetea picaturilor; · echipament personal de protectie; · sisteme care asigura turbulenta apei. Echipamentul se monteaza pe: · nave, fiind amplasat de obicei in prova acestora astfel incat dupa pulverizare, dispersantul pulverizat, sa fie amestecat cu poluantul prin crearea unei tulbulente datorata elicei navei; · in cazul utilizarii mijloacelor aero (helicoptere, avioane mari) rampele de pulverizare se monteaza in partea inferioara (sub aripi) astfel incat curentul de aer produs de elice sa amplifice imprastierea produsilor de dispersie pe o suprafata cat mai mare. In acest caz este recomandata aplicarea in conditii de mare agitata 4-5°B, propice amestecarii naturale a dispersantilor cu poluantul. Comparand cele trei metode de aplicare a dispersantilor (de pe nave, elicoptere si avioane cu capacitate sporita de transport) rezulta ca utilizarea avioanelor mari este deosebit de rapida, productiva si se poate aplica in conditii hidro-meteo dificile. In vederea estimarii cantitatii de dispersant care trebuie aplicat, se pot utiliza o serie de relatii de calcul astfel: · Cantitatea de dispersant - C (litri/hectar ) = 10.000 x t x R t = grosimea peliculei de poluant de pe suprafata apei ( mm ); R = rata dilutiei dispersant/solvent ( specificata de producator ). · Debitul de aplicare - Q ( litri/secunda ) = 0,278 x N x S x t x R N = viteza navei (km/h ); S = latimea zonei la o trecere (m ). De mentionat este faptul ca odata cu stabilirea tipului si cantitatilor de dispersant si a echipamentului utilizat, este necesar a se stabili in faza initiala, ruta de deplasare spre zona poluata si traseul de survolare a suprafetei de tratare. Exista o serie de reguli care se aplica in acest caz tinandu-se cont printre altele de vectorul vant, curent marin de suprafata si directia de deplasare a frontului de poluant. De regula pulverizarea se realizeaza incepand din partea 219 frontala de deplasare a peliculei de poluant, astfel incat dispersantul sa intre in contact cu toata suprafata poluata. Utilizarea metodei trebuie sa tina cont in final de avantajele /dezavantajele pe care le implica si de costuri. Concluzii - Dispersantii redistribuie poluantul in coloana de apa. - Dispersia poate afecta utilizarea altor metode. - Metoda se poate aplica in combinatie cu recuperarea mecanica (in faza ei finala). Avantaje Dezavantaje In contrast cu recuperarea mecanicã Introduce substante nocive în mediul marin dispersantii pot fi utilizati cu success în cazul conditiilor hidro-meteo nefavorabile Este cel mai rapid rãspuns Dispersantii nu sunt compatibili cu toate tipurile de petrol în orice conditii Prin dispersarea petrolului în masa apei se Utilizarea lor pe tãrm poate duce la opreste înaintarea acestuia spre tãrm si penetrarea petrolului în sediment poluarea acestuia Reduce contaminarea pãsãrilor si Dispersantii induc efecte negative(sunt mamiferelor toxici) in mediul acvatic afectand populatiile de pesti, zonele de reproducere, coralii, crustaceii; Dispersantii afecteaza prizele de apa potabila. Amplificã dispersia petrolului favorizând Dispersantii nu pot fi utilizati decât într-o degradarea naturalã perioadã de timp limitatã si anume doar în primele 24 ore, se evita folosirea lor in ape putin adanci. 220 2.5 Concentrarea si recuperarea mecanica a poluantului Acest procedeu are in vedere doua aspecte: Protejarea zonelor sensibile (rezervatii naturale, zone economice, etc.) Recuperarea poluantului aflat in mediul acvatic. Metoda consta in limitarea suprafatei poluate si concentrarea poluantului, in vederea recuperarii si stocarii amestecului apa-hidrocarburi cu mijloace mecanice atat timp cat acesta se afla pe suprafata apei. Utilizarea metodei este limitata de o serie de factori cum ar fi: - starea de agitatie a mãrii, - tipul si cantitatea de echipamente disponibile, - distanta de la baza de interventie pana in zona poluata, Limite de interventie: · Viteza vantului = maximum 15 Nd; · Inaltimea valului = maximum 3 m; · Starea de agitatie a marii = maximum 3 ¸4 0B; · Viteza curentului de suprafata circa 1,5 Nd ; · Metoda se poate aplica in orice faza a poluarii; · Grosimea minima a peliculei, este de 10-2 mm. Metoda consta in parcurgerea obligatorie a urmatoarelor etape : - Monitorizarea, obtinerea informatiilor cu referire la poluant (tip, cantitate/suprafata poluata/grosimea peliculei/ starea de degradare a poluantului/directia de deplasare a poluantului/latimea frontului deplasarii), conditiile hidro-meteo, localizarea poluarii la un moment dat, etc. - Stabilirea necesitatilor din punct de vedere logistic : tipul si cantitatea necesara de baraje antipetrol, configuratia sistemului de traulare U,V,J, viteza, directia si traseul de traulare, rata de recuperare, tipul si numarul unitatilor de recuperare/pompare, tipul si numarul navelor auxiliare, tipul si numarul unitatilor de stocare, durata si costul actiunii. Stabilirea echipelor de interventie, asigurarea logistica a acestora. - Transportul echipamentelor si personalului in zona – alegerea tipurilor si a numarului de mijloace de transport si interventie, in vederea unei abordari rapide si eficiente ; - Limitarea-concentrarea, operatiunea propriuzisa de traulare a poluantului, realizata cu ajutorul barajelor antipetrol si a navelor de tractare. Operatiunea se desfasoara dupa o schema dinainte stabilita avand la baza 221 informatiile acumulate in fazele anterioare. - Recuperarea, transferul amestecului apa/titei care consta in pomparea poluantului concentrat pe suprafata apei, utilizand skimmere (sistem/cap plutitor de aspiratie), furtune si pompe de transfer, spre unitatile de stocare. - Stocarea intermediara si separarea primara apa/titei care consta in redistribuirea amestecului in unitati speciale de decantare/separare gravitationala si transportul acestora la unitatile speciale de prelucrare/incinerare/biodegradare, dupa caz. Ca si în cazul metodei prin dispersie, elementele prezentate alcatuiesc “verigile lantului” de limitare/cncentrare/rcuperare. Utilizarea metodei trebuie sa tina cont in final de avantajele /dezavantajele pe care le implica si de costuri. Avantaje Dezavantaje - Procedeul poate fi aplicat în orice Procedeul este eficient doar în conditii moment de la deversarea initialã. hidro-meteo : - înãltime max. val = 3m ; - vitezã vânt max. = 15Nd - Este singurul procedeu care se - Necesarul de echipamente este poate aplica pentru recuperarea ridicat, fiind greu de transportat la grosierã din zona porturilor, distante mari. tãrmurilor, golfurilor. - In general procedeul de depoluare - Numãrul de operatori este mecanicã este cel mai indicat în deasemenea ridicat, necesitând conditii zona tãrmului. de cazare, masã etc. pe termen lung. - Procedeul nu intrduce în mediu Este foarte costisitor, de lungã duratã, cu o alte substante nocive eficientã variabilã în functie de factorii specifici temporali. 2.5.1. Limitarea extinderii si concentrarea peliculei de petrol Baraje antipetrol Utilizarea barajelor antipetrol are ca scop ingradirea/izolarea “etansa” unei suprafete poluate pentru: · impiedicarea raspandirii si deplasarii necontrolate a hidrocarburilor pe suprafata apei; 222 · mentinerea intr-o zona strict delimitata a peliculei de hidrocarburi; · favorizarea operatiunilor de recuperare a hidrocarburilor (micsorarea suprafetei de raspandire si sporirea grosimii peliculei); · dirijarea peliculei spre utilajele recuperatoare; · protejarea zonelor vulnerabile, sensibile. In vederea selectarii celui mai potrivit tip de baraj atat in faza de achizitie cat si in cea de utilizare, in functie de necesitati se impune cunoasterea tuturor variantelor constructive conform clasificarilor existente. Criteriile de clasificare evidentiaza structura multifunctionala a fiecarui tip, in stransa legatura cu metoda de care apartine : Dupa dispunerea fata de luciul apei (zona de functionare) - Baraje de suprafata; - Baraje de fund. Dupa conditiile de lucru, barajele pot fi: - pentru ape curgatoare (rauri, fluvii, canale); - pentru ape calme (lacuri, golfuri adapostite, rade si acvatorii portuare); - pentru mare deschisa (Offshore). Diferentele constand in forma constructiva, caracteristicile de rezistenta la tractiune si modul de ancorare. Dupa modul de utilizare barajele pot fi: - pasive, utilizate in regim permanent, regim static ( pentru poluari cronice), - active, utilizate in regim dinamic (pentru poluari accidentale). Cele pasive, denumite uneori si stationare, au un amplasament fix în calea peliculei, pe cand cele active sunt utilizate in mod dinamic, tractate de nave in diverse sisteme de traulare. Dupa modul in care se realizeaza efectul de bariera (in fond, dupa principiul de functionare) barajele pot fi: - cu jeturi de fluid; - cu elemente flotante. Metode de calcul utilizate in vederea stabilirii parametrilor necesari utilizarii corecte a barajelor Utilizarea barajelor are deci ca scop limitarea, concentrarea (îngrosarea peliculei de petrol) si orientarea acestuia spre zonele stabilite. 223 In acest scop barajele antipetrol trebuie sã nu permitã trecerea petrolului în orice conditii hidro-meteo de lucru. De regulã datoritã conditiilor hidro-meteo sau utilizarii defectuase se produc urmãtoarele fenomene: · datoritã valurilor care se sparg, a celor prea înalte sau datoritã alegerii unui tip de baraj nepotrivit conditiilor respective, petrolul este antrenat pe deasupra barajului. · datoritã ancorãrii, pozitionarii sau lestarii gresite, barajul nu se mentine în pozitie verticalã, sau nu creaza efectul de etansare cu malul, petrolul trece pe sub el; · un curent prea mare de apã antreneazã deasemenea petrolul pe sub baraj; · cuplãrile defecte sau de calitate proastã permit petrolului sã treacã printer tronsoane. · Acumularea unei cantitati prea mari de hidrocarburi in zona de recuperare a barajului (in timpul traularii) poate provoca antrenarea poluantului pe sub jupa acestuia. Pentru a elimina aceste neajunsuri sunt necesare urmãtoarele: - Alegerea corecta a barajului pe tipo/dimensiuni in functie de zona, conditii hidrometeo, adancimea apei, modul de utilizare (permanent sau nu/active sau pasive), caracteristicile functionale. Caracteristicile tehnice ale barajelor trebuiesc corelate cu conditiile hidro-meteo de functionare: Offshore Pentru tarm si port Bord liber (mm) 1300 600 400 300 200 Jupă (mm) 1500 1100 600 500 300 Greutate lant ballast (kg/m) 36 17 6 5 4 Rezistenta la rupere 400 200 100 90 50 Inaltime maxima val (m) 6 4 3 1,5 0,5 Stabil in current maxim de (Nd) 3 2 2 2 2 - Dispunerea în curent La o viteza a curentului de apa prea mare (atunci cand barajul este tractat prea repede sau cand acesta actioneaza in ape curgatoare) petrolul este antrenat pe sub baraj. Curentul maxim perpendicular pe baraj pentru care acesta este eficient are o valoare de circa 0,583 Nd sau 0,3m/s. 224 In cazul unor ape curgãtoare cu un curent mai mare 1¸5Nd, barajele se monteazã la un unghi astfel incat modulul rezultantei vitezei perpendiculare pe acesta sa fie mai mic decat 0,583Nd. Valoarea unghiului de amplasare a barajului variaza cu modulul vectorului vitezei curentului fiind prezentata in tabel: Figura reprezintã montarea unui baraj la un unghi a în raport cu liniile de curent. Cu cat viteza curentului este mai mare cu atat valoarea unghiului scade iar lungimea barajului creste. - Calculul fortelor care actioneaza asupra unui baraj (in curent sau aflat in traulare). In cazul utilizãrii unui baraj în mod pasiv sau dinamic este necesarã cunoasterea fortelor care actioneazã asupra lui atat în vederea alegerii tipului constructive potrivit din 225 punct de vedere al rezistentei la tractiune cat si pentru stabilirea sistemului de ancoraj sau a fortei de tractiune exercitate de nava in traulare. Asupra barajului actioneazã atât curentul de vitezã Vc cu o fortã Fc cât si vântul cu forta Fv. Forta totalã F care actioneazã asupra barajului rezultã prin însumarea vectorilor celor douã forte. Calculul fortei de tractiune la care este supus un baraj: F = Fc+ Fv, Fc = k x As x Vc2, Fv = k x Aa x (Vv/40) 2 • Unde F = forta totalã (kgf) • Fc = forta exercitatã de curentul de apã asupra jupei barajului (kgf). • Fv = forta exercitatã de vânt asupra bordului liber (kgf) • As = suprafata jupei (zonei imersate)(m2) • Vc = viteza curentului apei (Nd) • k=constanta de proportionalitate = 26 • Aa = aria suprafetei bordului liber,zona emersa (m2) • Vv = viteza vantului (Nd) In concluzie pentru 100m de baraj având: · bordul liber = 0,6 m; · Jupa = 1m; care functioneazã în urmãtoarele conditii: · Viteza curent = 0,4Nd, pe aceeasi directie cu vectorul · Viteza vant = 20Nd obtinem o fortã totalã (F): • F = 26[100 x 1 x 0,42 + 100 x 0,6 x (20/40) 2] = 806kgf Forta de ancorare este diferita in functie de tipul fundului pe care se lanseaza ancorele de fixare ale barajului : Greutate Mal Nisip Argila 15 200 250 300 25 350 400 500 ancora(kg) Criteriile de alegere a barajelor depind de anumiti factori cum ar fi: · Capacitatea de retinere a hidrocarburilor : 226 - capacitatea de a urmãri valul ; - capacitatea de a împiedica trecerea hidrocarburilor pe sub baraj sau pe deasupra ; - mentinerea în plan vertical. · Criterii de fiabilitate ; - rezistenta în conditiile de mediu dure din mediul marin ; - rezistenta la rupere ; - rezistenta la UV, temperaturã, actiunea chimicã a hidrocarburilor, frecare. · Criteriul vizând conditiile de folosire ; - parametrii constructivi ; - parametrii functionali ; - conditii de transport ; - suport operational ; - personal, logisticã ; - manevrabilitate ; · costuri privind achizitionarea si întretinerea : - pret de cost ; - costuri privind spãlarea, uscarea, stocarea. Selectarea tipului de baraj necesar unui utilizator se poate efectua conform unei matrici prezentatã în tabel. Utilizarea matricii, favorizeazã selectarea corectã a tipului de baraj în conformitate cu zonele si conditiile de exploatare, performantele operationale si caracteristicile de întretinere specifice utilizatorului. In functie de calitatea rãspunsului pe care îl poate oferi în situatii specifice, fiecare tip de baraj a fost notat de la 1 la 3, 1 reprezentand nota maximã. Prin insumarea notelor corespunzatoare fiecarui tip de baraj se obtine un anumit punctaj. In final pote fi selectionat barajul care a obtinut cel mai mic punctaj. 227 228 2.5.2 Recuperarea mecanicã a produsilor petrol si apã-petrol Recuperatoare (skimmere) Operatiunea de recuperare a petrolului de pe suprafata apei, acolo unde el a fost concentrat prin traulare cu barajele antipetrol, se efectueazã cu instalatii sau dispozitive denumite generic recuperatoare (skimmere). De regula poluantul este amestecat cu apa astfel incat oricat de selective ar fi, skimmerele nu pot colecta numai titeiul. In general ceea ce se colecteaza de pe suprafata apei este un amestec apa/titei care urmeaza a fi separat/decantat, prin diverse metode care se bazeaza de regula pe diferenta de densitate a celor doua componente. In general, un skimmer executã urmatoarele operatiuni: · colectarea propriu-zisã a poluantului in amestec, de pe suprafata apei, · separarea primarã a apei din amestec, · transferul hidrocarburilor în rezervoarele proprii sau în barje plutitoare de stocare, · stocarea si transportul acestora la tãrm sau la o navã colectoare. Caracteristicile tehnico-functionale · Vascozitatea maxima a amestecului colectat/transferat Fiecare tip de skimmer, este calculat astfel incat sa functioneze intre anumite limite de vascozitate ale poluantului transferat. · Debitul maxim de colectare reprezinta cantitatea maxima de poluant pe care o poate colecta skimmerul in unitatea de timp, in conditii optime de functionare. · Gradul de selectivitate reprezinta procentul maxim de hidrocarburi din cantitatea totala de amestec colectat in unitatea de timp in conditii optime de functionare. · Eficienta fiecarui tip de skimmer reprezinta valoarea raportului dintre cantitatea de hidrocarburi colectata si cea traulata. · Dimensiuni de gabarit/greutate - skimmerele trebuie sa fie compacte usoare, simple pentru a putea fi manevrate rapid si efficient. · Sensibilitate la resturi solide plutitoare reprezinta rezistenta mecanica la socuri si coliziuni cu materiale solide plutitoare aflate in zona de actiune. · In vderea eliminarii pericolului de explozie (datorita fractiilor volatile eliminate in primele faze ale poluarii) sunt utilizate actionarile hidraulice. · Usurinta in exploatare · Caracteristici de stocare si intretinere – sistemele trebuiesc astfel realizate incat sa pota fi usor demontate/montate. Materialele utilizate la constructia skimmerelor trebuie sa fie rezistente la coroziune, la actiunea produselor petroliere, sa aiba proprietati antiex, etc. 229 Metode de recuperare, clasificari Ca si in cazul barajelor antipetrol, recuperatoarele pot fi clasificate tinand seama de o serie de criterii privind : modul de utilizare (static/dinamic), tipul sistemului de colectare, etc. Clasificare dupa metoda Existã douã metode de recuperare a hidrocarburilor: staticã si dinamicã, implicând agregate specifice, adaptate fiecarei situatii. · Metoda staticã se aplicã atunci când petrolul se aflã concentrat intr-un anumit perimetru sau poate fi adunat cu usurintã în locuri adapostite. In general, petrolul este aspirat fie cu pompe hidraulice, fie cu instalatii de vacuum, fiind refulat apoi într-un separator apãpetrol, de unde este trimis în tancurile de reziduuri proprii sau în tancurile unei nave-cisternã. · Metoda dinamicã se foloseste atunci când pelicula este foarte întinsa, având de cele mai multe ori o grosime destul de micã. Prin traularea de suprafatã, pelicula se îngroasa facand posibila functionarea cu randament superior a dispozitivelor de recuperare amplasate in zona. Aceste instalatii, în afara dispozitivului recuperator propriu-zis, sunt prevãzute cu sisteme de pompare a hidrocarburilor colectate, cu sisteme de actionare si alimentare cu energie, toate fiind concepute pentru conditii marine dure. Separarea hidrocarburilor de apa rezidualã, preluatã odatã cu ele, se face prin decantare gravitationalã, în scopul utilizãrii rationale a spatiilor de stocare, pentru a nu depozita, transporta sau vehicula în mod inutil apã. Clasificarea recuperatoarele de petrol dupa sistemul de recuperare - Recuperatoarele mecanice Cu aspiratie directã. Aceste sisteme sunt foarte practice pentru lucru în ape foarte putin adânci, tarmuri, zone mai greu accesibile. Desi putin selectiv, este sistemul cel mai utilizat, mai ales la poluãrile mici. Cu element deversor Functionarea acestui tip de skimmer se bazeaza pe proprietatea petrolului de a fi mai usor decat apa, conform caracteristicilor de densitate. Reglarea unui prag mobil sub suprafata poluantului (care pluteste pa apa) permite în principiu prelevarea stratului de poluant, care este apoi deversat într-o cuvã înainte de preluarea cu o pompã oarecare. Cu o punere în lucru mai simplã, aceste aparate, mai elaborate decat precedentele, sunt mai selective. Eficacitatea lor depinde de tipul pompei care îi este asociatã. Se utilizeaza mai ales in cazul poluantilor cu vascozitate ridicata < 1000 cSt. Foarte numeroase, aceste aparate sunt bine adaptate interventiilor la nivelul apei adãpostite. 230 Skimmere cu vortex Functionarea acestui skimmer se bazeaza pe proprietatea poluantului, mai putin dens decât apa, sa se concentreze în centrul unui vârtej, permitând astfel pomparea selectivã. Vartejul este creat cu ajutorul unei turbine, elice, curent, etc amplasat in mediul poluat. Aceste aparate sunt foarte selective si potrivite mai ales pentru produse fluide în ape putin agitate. Vascozitatea fluidului transferat < 1000 cSt. Utilajul are o deosebita sensibilitate la resturi solide. Skimmere cu banda transportoare O bandã echipatã cu paleti/racleti, ridicã poluantul transferandu-l intr-o cuva de stocare-decantare. Special adaptate recuperãrii poluantului foarte vâscos si a resturilor plutitoare, aceste aparate îsi mãresc selectivitatea prin posibilitatea decantarii, separarii gravitationale în cuva. Skimmere cu submersie Poluantul este antrenat pe sub apã cu o curea, banda, tamburi speciali, discuri avand un profil special, panã la un put de recuperare, unde este ridicat la suprafatã înainte de a fi preluat de o pompã. Functionarea acestui tip de skimmer se bazeaza pe diferenta de vascozitate apa/hidrocarburi. Mai eficient pentru produsele usoare si cu o bunã selectivitate, aceste aparate au nevoie pentru a functiona bine de un curent usor (fiind utilizat in ape curgatoare), eventual generat chiar de aparat. - Recuperatoarele oleofile Functionarea acestor skimmere se bazeaza pe proprietatea hidrocarburilor de a adera la anumite tipuri de materiale (oleofile): aluminiu, polipropilena, materialele plastice, etc. In consecinta materialele oleofile sunt utilizate la constructia dispozitivelor de antrenare a poluantului catre cuva de stocare/transfer a skimmerului. In functie de tipul consrtuctiv al dispozitivelor de antrenare skimmerele oleofile pot fi clasificate in: Skimmere cu discuri Principiul de functionare consta in rotirea unui disc realizat din material oleofil, amplasat jumatate in fluidul poluat, jumatate in aer. Poluantul adera la jumatatea discului aflata in imersie. Prin rotire, acesta este ridicat in aer, fiind razuit cu ajutorul unor racleti. Petrolul astfel razuit este antrenat garvitational prin intermediul unor jgheaburi speciale in cuva de stocare/transfer a skimmerului. Skimmere cu tambur In acest caz materialele oleofile sunt transformate in tamburi de diverse marimi. Materialele oleofile, situate la periferia tamburului, se încarcã cu poluant în contact cu 231 pelicula si este apoi rãzuit în partea iesitã la suprafatã a tamburului. Acest tip de aparate sunt foarte selective, avand o eficacitate care creste cu vâscozitatea poluantului. Sunt în general echipamente grele pentru performantele lor care pot fi crescute printr-o functionare dinamicã. Ele pot functiona cu succes in conditii extreme atat in zona offshore cat si cea onshore. Skimmere cu banda O curea flexibila functioneazã ca o bandã transportoare oarecare care permite eliminarea apei înaintea prelevarii poluantului prin stoarcere. Pot fi utilizate atat in regim dinamic cat si static, in zona offshore cat si in cea offshore. Skimmere cu franghie Franghia (gen coada de vulpe) se roteste continuu între o fulie motoare si una de întoarcere. Franghia este realizata din materiale oleofile. La fulia motoare sunt asociate rulouri de stoarcere care preleveaza poluantul înaintea preluarii de catre o pompa. Utilizarea este limitatã de mobilitatea scãzutã dar se preteazã la o utilizare bunã în ape interioare. Periile rotative, care recupereazã hidrocarburile si lasã sã curgã apa, sunt debaraste de poluant cu ajutorul unui sistem de piepteni. Eficienta skimmerelor in functie de vascozitatea fluidului vehiculat: 232 233 234 2.5.3 Stocarea si separarea petrolului recuperat din amestecul apa/petrol. Unitati de stocare Unitatile de stocare au rolul de a prelua amstecul apa/hidrocarburi recuperate cu ajutorul skimmerelor atat in zona offshore cat si in cea de tarm. In urma operatiunilor de recuperare de pe suprafata apei rezultã un produs apã/petrol. In functie de tipul de recuperare utilizat procentul de apã/petrol este diferit. Operatiunea deb stocare este îndeplinitã cu succes în cazul în care procentul final de apã din amestec se reduce la circa 1¸5%. Stocarea si separarea se realizeazã în aceeasi incintã. Separarea amestecului se realizeazã gravitational. Dupã separare petrolul rezultat se recupereazã integral. Unitãtile de stocare sunt realizate într-o gamã variatã putând fi utilizate atât pe tãrm cât si în mare. Pe apã se utilizeazã de obicei nave de stocare-transport ale amestecului apã-hidrocarburi recuperat, rezervoare flotante construite din material textil, etc. Unitãtile de stocare pot fi amovibile, flexibile, usor de stocat, montat si utilizat. Au capacitãti de ordinul zecilor de tone putând fi utilizate si în baterii. Materialele din care se realizeaza aceste unitati trebuie sa fie rezistente la produs petrolier, la socuri, la radiatia ultravioleta, la coroziune, umditate. Alegerea acestor unitati atat in faza de achizitionare cat si pentru inerventie trebuie sa tina cont de mai multi factori cum ar fi: - Tipul si cantiatatea de poluant recuperata, - Debitul unitatilor de recuperare, - Zona de utilizare, - Conditiile hidro-meteo din teren, - Modul de transport, - Modul de amplasare in teren. Caracteristicile tehnico-functionale cuprind urmatoarele: - Capacitate de stocare, - Dimensiuni de gabarit atat in faza de operare cat si in faza de stocare, - Rezistente la tractiune, socuri, frecare, UV. - Greutate/unitate de stocare. 235 CONCLUZII Metoda de concentrare şi recuperare mecanică a poluantului este recomandată deoarece este cea mai « curată », poluantul fiind recuperat în întregime fără a fi transferat în coloana de apă sau atmosferă ca în celelalte cazuri (dispersie, ardere). Metoda necesită anumite condiţii hidro-meteo limită, dar se poate desfăşura în orice moment şi pe orice tip de poluare. Metoda este costisitoare dar, odată finalizată este sigură (nu necesită reluări, fiind completă). Succesul operaţiunii, are la bazã o serie de elemente interdependente care constau în evaluarea corectă a necesarului de echipamente şi personal, a sistemului de intervenţie ales, a facilităţilor auxiliare de suport logistic. METODE DE DEPOLUARE A ŢĂRMULUI Alegerea strategiei de interventie, a metodei si echipamentelor de depoluare, are la baza o serie de informatii care se refera la: • Poluant si tipul impactului • Caile de acces terestre • Caile de acces naval • Posibilitatile de acces/desfasurare in zona • Posibilitatile de stocare/depozitare temporara • Zonele sensibile/protejate • Impactul metodei de interventie asupra zonei poluate • Echipamentele si materialele de interventie si protectie • Conditiile hidro/meteo Depoluarea tarmului cuprinde 4 faze: • Evalurea situatiei poluarii prin deplasarea in zona si culegerea de informatii, • Selectarea metodei de interventie in functie de evaluarile efectuate pe baza informatiilor obtinute in faza anterioara, 236 • Desfasurarea operatiunii de interventie, care consta in deplasarea in zona, concentrare/recuperare/stocare/transport deseuri/refacere ecologica, • Finalizarea interventiei si monitorizarea zonei. La randul lor operatiunile propriu-zise de interventie (se refera la faza nr. 3) se pot desfãsura în 1 - 3 etape in functie de amploarea poluarii, si anume: 1. Depoluarea primarã care constã în recuperarea petrolului care bãlteste sau pluteste 2. Etapa de recuperare propriuzisã 3. Depoluarea finalã, care constã în îndepãrtarea, spãlarea, dispersia, ultimelor urme de poluant. METODE DE INTERVENTIE: • Recuperarea prin pompare (vacuumatica) • Recuperarea mecanica (decopertare, drenare) • Recuperarea manuala • Recuperarea pasiva cu materiale adsorbante/absorbante • Spalare cu apa, vapori, dispersanti, sablare • Aerare 1. Recuperarea prin pompare (vacuumatica) are ca obiectiv colectarea petrolului care bãlteste, pluteste, în general a straturilor de petrol aflat încã în stare lichidã si transferul acestora in unitatile de stocare. Recuperarea prin pomparea vacuumatica a petrolului vascos este cea mai simpla metodã de recuperare. In prima etapã suprafata poluatã este limitatã cu baraje esuabile pentru protejarea zonelor adiacente. Procedeul se aplica in cazul in care poluantul este concentrat, la grosimi de minimum 10 mm. 237 2. Recuperarea mecanicã (a sedimentelor poluate) are ca obiective: • Recuperarea sedimentului poluat (nisip-petrol); • Spãlarea-curãtirea nisipului; • Reamplasarea pe plajã a nisipului. 238 Recuperarea se face prin raclare, escavare, greblare a sedimentelor poluate masiv cu petrol. Operatiunea se efectueazã cu ajutorul utilajelor grele: buldozere, gredere, tractoare cu lamã etc. Procedeul se poate desfãsura pe plaje largi care permit accesul. 3. Recuperarea manualã are ca obiectiv recuperarea petrolului depus pe tãrm utilizand personal si unelte de mânã. Metoda constã în : • concentrarea/raclarea poluantului; • colectarea deseurilor si a materialului poluant; • stocarea si evacuarea acestora. 4. Recuperarea pasivã cu materiale adsorbante are ca obiectiv recuperarea poluantului utilizând adsorbanti din material oleofil în zonele poluate. Materialul oleofil este plasat pe zonele poluate. Procentul de petrol adsorbit este în functie de tipul adsorbantului, tipul poluantului si de gradul de deteriorare a poluantului în timp. 5. Spãlarea cu apã a zonei poluate are ca obiective: •antrenarea poluantului aflat la suprafata solului în vederea concentrãrii în spatii amenajate în partea inferioarã a tãrmului; • Inundarea plajei si executarea unor canale de drenaj în vederea recuperãrii poluantului infiltrat la adâncimi de 10 - 30cm în substrat; • Spãlarea cu apã de mare a zonelor pe care s-a efectuat depoluarea grosierã. Metoda constã în douã variante în functie de nivelul la care se aflã poluantul: a) Poluantul se aflã la suprafata solului. b) Poluantul se aflã în substrat la circa 10 - 40cm adancime 239 6. Spãlarea cu apã la presiune înaltã are ca obiectiv dirijarea poluantului si concentrarea acestuia în zonele de recuperare. Procedeul constã în antrenarea cu ajutorul apei din zonele adiacente zonei poluate, a poluantului fixat pe substrat. Presiunea de lucru este de circa 60÷ 150 bari. Datoritã presiunii ridicate, poluantul fixat pe roci, diguri, platforme este antrenat de apã cãtre zona de concentrare si recuperare. 7. Spãlarea cu apã caldã sau vapori la presiune are ca obiectiv curãtirea finalã a zonelor depoluate si antrenarea petrolului în zonele de concentrare si recuperare. Aceastã metodã se utilizeazã atunci când metodele (5) si (6) nu dau rezultate, adicã în cazul depunerilor vechi de petrol. Presiunea de lucru variazã între 20÷ 150 bari fiind invers proportionalã cu temperatura de lucru care poate atinge valori de circa 1400C(vapori). 8. Spãlarea cu apã caldã la presiune si cu produse dispersante are ca obiectiv curãtirea finalã a zonei poluate. Acolo unde poluarea a durat mai mult de o lunã, desprinderea petrolului numai cu apã caldã sau vapori sub presiune nu este posibilã. In acest caz se va recurge la produse chimice de curãtire. De notat cã folosirea acestor produse trebuie autorizatã, deoarece impactul asupra mediului este important si de duratã 240 9. Sablarea cu nisip si apã are ca obiectiv curãtirea finalã a substratului poluat. Se utilizeazã în cazul zonelor stâncoase, faleze amenajate, constructii portuare pe care s-a depus petrol întãrit. Procedeul este utilizat mai mult din considerente estetice 10. Aerarea solului are ca obiectiv antrenarea petrolului din substrat cãtre suprafatã în scopul accelerãrii proceselor de degradare naturalã. Procedeul constã în discuirea, aerarea zonei în care s-a infiltrat petrol la 10÷ 30cm. Se va interveni cu utilaje agricole 11. Spălare cu dispersanti In vederea protejãrii zonelor adiacente se vor utiliza baraje antipetrol pentru izolarea zonei acvatice (baraj paralel cu malul pe toatã lungimea de lucru). - Se va utiliza circa 1 unitate de volum produs la 3 unitãti volum de poluant. - Se va pulveriza produsul pe zona poluatã. - Se va astepta 15÷20 minute pentru ca acesta sã poatã actiona asupra poluantului. - In final se va spãla zona cu apã caldã. - Efluentii care rezultã în urma procedeului se vor recupera pe cât posibil. In functie de tipul adsorbantului acesta se va împrãstia manual sau cu echipamente specializate. Se va mentine adsorbantul pentru ca poluantul sã adere la acesta. Adsorbantul îmbibat cu petrol va fi recuperat, fie manual fie cu aspiratoare speciale si transferat în unitãti de stocare. Pentru a limita numãrul de echipamente se va utiliza acelasi aspirator pentru ambele operatii: împrãstiere adsorbant – aspiratie. 241 BALTI DE PETROL PE UN TEREN MLASTINOS A nu se interveni este adesea cea mai bunã solutie în cazul poluãrii terenurilor mlãstinoase si estuarelor cu hidrocarburi. Petrolul este lãsat sã se degradeze în mod natural pe suprafata solului. Degradarea naturalã se realizeazã datoritã bacteriilor si conditiilor hidro-meteo din zonã. Un factor important îl constituie amplasarea de baraje flotante de limitare si deflectare a petrolului, barajele au rolul de a împiedica poluantul sã se aseze pe tãrmul considerat zonã sensibilã. A nu se interveni înseamnã a proteja si a monitoriza, a “închide” zona mlãstinoasã si a orienta poluantul aflat pe apã spre alte directii adiacente zonei sensibile. Depoluarea plajelor cu nisip Depoluarea manuală a plajelor cu nisip Echipele vor fi organizate pe cele trei tipuri de lucrãri necesare în cadrul unei operatiuni de depoluare. Numãrul de personal pe echipe trebuie limitat la circa 5 persoane, suficient pentru realizarea operatiunilor în conditii de productivitate optima 1. Concentrarea poluantului Echipa care va concentra poluantul este cea care are o deosebitã importantã în ceea ce priveste calitatea si productivitatea lucrãrii. Operatiunea de concentrare trebuie sã fie foarte 242 selectivã pentru diminuarea impactului ecologic. Poluantul trebuie raclat si dispus astfel încât sã poatã fi usor colectat, proportia de petrol în deseuri sã fie maximã, curàtirea suprafetelor sã fie realizatã în procent ridicat. 2. Colectarea poluantului Echipa care colecteazã poluantul are o sarcinã deosebitã în ceea ce priveste modul de lucru. Materialul de transport-saci de plastic, pubele etc., trebuie ales cu grijã pentru a preveni incidentele ulterioare, cum ar fi spargerea pe parcurs, vãrsarea, împrãstierea poluantului în zonele de transport si poluarea unorsituri neafectate. 3. Evacuarea poluantului Operatiunea este dificilã, echipa respectivã fiind supusã la un efort fizic deosebit. Personalul acestei echipe are o sarcinã deosebitã în ceea ce priveste respectarea traseelor de evacuare marcate. Decontaminarea personalului La sfârsitul unei zile de lucru, tot personalul trebuie sã treacã printr-un lant de decontaminare care constã în spãlarea cu apã sau produs chimic. Spãlarea se efectueazã în lant, în locuri amenajate, protejate, care sã nu permitã scurgerea efluentilor în zonele adiacente nepoluate. 243 Spãlarea/curãtirea se va realiza astfel: se formeazã un “lant”, prima persoanã este spãlatã de urmãtoarea si asa mai departe. Depoluarea prin mijloace mecanice a plajelor cu nisip Recuperare prin pompare vacuumatica * Initial se vor utiliza baraje antipetrol esuabile pentru a limita zona poluatã. Barajele se vor monta paralele cu tãrmul înconjurând zona poluatã. * Poluantul va fi apoi aspirat prin capetele de aspiratie, fiind transferat în rezervoare în vederea evacuãrii. * Rezervoarele de stocare vor fi amplasate în locuri special amenajate cât mai aproape de cãile de acces. * In cazul în care în zonã nu se pot deplasa rezervoare, poluantul va fi transferat prin pompare vacuumaticã în butoaie sau gropi realizate special, avand o izolatie din prelatã de polietilenã pentru împiedicarea penetrãrii în substrat. Decopertarea cu utilaje conventionale Procedeul constã in decopertarea substratului poluat, operatiunea desfãsurându-se în acelasi sens, pe directii paralele cu tãrmul, începând din partea superioarã a plajei. • Fâsiile decopertate au grosimi de ordinul centimetrilor (în functie de adâncimea de pãtrundere a poluantului). • In finalul fiecãrei treceri, materialul poluat rezultat este încãrcat si evacuat în vederea curãtirii. • Decopertarea se realizeazã cu lama buldozerului. 244 • La o singurã trecere se pot decoperta fasii late de circa 3m. La capãtul fâsiei, materialul este adunat în grãmezi. Acestea sunt imediat evacuate cu ajutorul basculantelor, pentru a nu permite infiltrarea petrolului mai adânc în substrat. Curatirea prin cernere • Montarea utilajului de cernere. • Bransarea utilajului la sistemul hidraulic al tractorului. • Tractorul se va deplasa de-a lungul zonei poluate cu o vitezã de circa 1÷ 5km/h, pe directii paralele alternând sensul de deplasare. Deseurile recuperate cu ajutorul utilajului de cernere-recuperare vor fi transferate în remorca de stocare. Spalare cu apa rece la presiune joasa Procedeu: • Deplasarea peliculei spre o zonã de colectare/recuperare cu ajutorul lansatoarelor de apã. Jetul trebuie reglat ca jet “plat” sau “jet difuz”, fiind plasat practic paralel cu solul. • Este posibil ca în egalã mãsurã atât în cazul plajei cu galete, cât si în cazul unei plaje cu nisip, sã se satureze stratul de suprafatã cu apã. Acumulãrile de petrol se vor ridica la suprafatã fiind dirijate spre zonele de concentrare/recuperare. • Zona de recuperare se aflã de regulã la baza plajei la nivelul acvatoriului. Pentru a nu polua zonele adiacente, zona acvaticã va fi protejatã cu baraje antipetrol dispuse paralel cu malul, formându-se astfel incinte acvatice închise.Petrolul concentrat la baza plajei va fi recuperat cu ajutorul adsorbantilor sau a recuperatoarelor cu bandã sau tambur oleofil. 245 Drenarea Procedeu. Zona poluatã va fi limitatã cu baraje antipetrol plasate paralel cu tãrmul, formându-se astfel o incintã acvaticã închisã. Aceastã incintã va fi zona de concentrare a poluantului spre care se vor orienta canalele de drenaj. -Canalele de drenaj vor fi sãpate cu ajutorul lopetilor sau a brãzdarului agricol, fiind orientate perpendicular pe tãrm, pornind din zona superioarã a plajei, finalizandu-se la baza tãrmului. Dacã este necesar, se vor utiliza lansatoare de apã cu debit mare si presiune micã pentru a satura sedimentul cu apã si a antrena poluantul în zona de concentrare. Aerarea solului prin discuire Procedeu. Initial se va stabili zona de lucru. Operatiunea se desfãsoarã începând de la partea superioarã a plajei, finalizandu-se în acvatoriu. Lucrarea se realizeazã pe plaje si în zona acvatoriului atât cât este permis accesul utilajelor. Grãparea se realizeazã pe fâsii paralele cu tãrmul la o vitezã de 1-5km/h. In cazul în care sedimentul este foarte poluat este necesarã repetarea operatiunii. Zona acvaticã va fi protejatã cu baraje plasate paralel cu malul. In acest fel sedimentul poluat de la adancime, este scos la suprafatã, realizându-se conditii propice biodegradãrii poluantului. 246 BIBLIOGRAFIE Antipa, Gr., 1941 - Marea Neagră. Oceanografia, bionomia şi biologia generală a Mării Negre, I, Imprimeria Naţională, Bucureşti. Bejan, M., Ioana Bălan, Bejan, B., 2015 - Valorificarea energiei valurilor. Potenţial. Captare și valorificare. Partea I. Disponibil la: http://www.agir.ro/buletine/2479.pdf Bejan, M., Ioana Bălan, Bejan, B., 2015 - Valorificarea energiei valurilor. Potenţial. Captare și valorificare. Partea a II-a. Disponibil la: http://www.agir.ro/buletine/2363.pdf Cristea,V., Ceapă, C., Rusu, F., 2002. - Ingineria sistemelor recirculante în acvacultura. Ed.Didactica si Pedagogica Bucuresti Kim, S-K, Toldra, F, 2016 – Advances in food and nutrition research: Marine Enzymes Biotechnology, Production and industrial Applications: Part III – Applications of Marine Enzymes. Elsevier Inc. ISBN 978-0-12-809587-4. Disponibil: https://books.google.ro/books?id=X1yfDAAAQBAJ&pg=PR11&lpg=PR11&dq=enzymes+from +marine+organisms&source=bl&ots=Po7iAklnPn&sig=J Pillay, T.V.R. 2004.- Aquaculture and the enviroment. Second Edition. Blackwell Publishing. ISBN: 978-1-4051-0167-7, 208 pages Pillay,T.V.R., M. N. Kutty, 2005 - Aquaculture- Principles and Practices. Second Edition. Blacwell Publishing, 624 pg. Maliţa, M., Băcescu, M., (coord), 1980 – Viitorul mărilor şi oceanelor, Ed. Acad. RSR: 270 pp, Bucureşti. Mǘller, G.I., 1995 a – Marea Neagră, prezentare generală. Diversitatea lumii vii, Determinatorul ilustrat al florei şi faunei României, Volumul I- Mediul marin, (coordonatorul volumului G.I.Mǘller), Ed. Bucura Mond, Bucureşti, 1:1-29. Şundri, M.I., 2016 – Tehnologii ecologice marine. Note de curs. Format electronic. USEPA, 2001 - Guidelines for the bioremediation of marine shorelines and freshwater wetlands, Disponibil la: http://www.epa.gov/ceppo/web/docs/oil/edu/bioremed.pdf http://response.restoration.noaa.gov/ADIOS www.esf.org/marineboard -European Science Fundation, 2010 - Marine Biotechnology: A new version and Strategy for Europe, 96 pag. http://eur-lex.europa.eu/legal-content/RO/TXT/?uri=CELEX%3A52012DC0494 247 http://bioprosp.com/programme/2011/enzymatic-degradation-chemical-nerve-agents-enzymesisolated-marine-organisms https://heritagesciencejournal.springeropen.com/articles/10.1186/s40494-015-0046-1 https://ec.europa.eu/fisheries/cfp/aquaculture/aquaculture_methods/ https://ec.europa.eu/fisheries/inseparable/ro/farming-eu-qa https://www.esciencecentral.org/journals/marine-processing-waste--in-search-of-bioactivemolecules-2329-6836-1000e118.php?aid=82242 248