Анализ последствий изменения гидрорежима Нижней Волги для биоразнообразия

Для решения задач сохранения биологического разнообразия, которое оказывается в угрожаемом состоянии из-за создания и функционирования плотин ГЭС, в регионе Нижней Волги было проведено развернутое исследование, основанное на сравнении гидрологических режимов до и после зарегулирования стока Волги. Исследование выполнено в рамках проекта ПРООН/ГЭФ «Сохранение биоразнообразия водно-болотных угодий Нижней Волги». Целью анализа, выполненного Государственным океанографическим институтом им. Н.Н. Зубова, было создание межсекторальных механизмов сохранения биоразнообразия ВБУ Нижней Волги путем адаптации режима эксплуатации Волгоградского водохранилища к нуждам сохранения всего комплекса природных экосистем (наземных и водно-болотных) в дельте Волги, Волго-Ахтубинской пойме и в зоне пристепных ильменей.

В подготовленном отчете, который размещен на нашем портале, содержится детальная информация, позволяющая количественно и качественно сравнивать экологическую ситуацию «ДО» и «ПОСЛЕ» гидростроительства. Главным инструментом исследования стало сравнение основных параметров гидрологического режима и его изменчивости в период до зарегулирования стока и после сооружения плотины Волгоградского гидроузла. Это сравнение позволило соотнести экологические последствия для биоразнообразия водно-болотных территорий Нижней Волги с прямым и косвенным влиянием создания и эксплуатации Волгоградского гидроузла и всего Волжско-Камского каскада ГЭС.

На Нижней Волге действует наблюдательная сеть Росгидромета, включающая 26 гидрологических постов (3 в Волгоградской и 23 в Астраханской области). Еще 2 ведомственных гидрологических поста функционируют в Астраханском биосферном заповеднике. Постоянные наблюдения за уровнем воды в нижнем бьефе ведутся на Волжской ГЭС. Наиболее продолжительные ряды наблюдений за уровнем воды имеются на г/п Волгоград (Царицын, Сталинград) – с 1877 г. по настоящее время и г/п Астрахань – с 1876 г. по настоящее время.

Анализ многолетней изменчивости стока в створе г. Волгограда показал, что - при практически равных среднемноголетних значениях - годовой сток Волги в зарегулированных условиях характеризуется меньшей амплитудой межгодовых колебаний по сравнению с естественным режимом. Значительно изменилось внутригодовое распределение стока: за апрель-июль объем стока уменьшился на 30%, за август-ноябрь вырос на 14%, а зимний сток за декабрь-март вырос более чем в ДВА (!) раза по сравнению с естественными условиями.

В наибольшей степени изменена фаза подъема половодья. Если продолжительность периода половодья в целом сократилась с 95 до 64 дней, то продолжительность фазы подъема уменьшилась в ДВА раза. Пик половодья стал наступать раньше на 20 суток, что приводит к более раннему (что существенно значимо для нереста и других сезонных процессов) заливанию пойменных массивов. Увеличение скорости подъема уровня воды ведет запаздыванию её прогревания в период затопления нерестилищ. Температура воды на пике половодья снизилась на 40%, амплитуда роста температуры - на 60%. Теплозапас в период половодья снизился на 50%, причем на фазе подъема половодья снижение составило 60%.

При проектировании Волгоградского гидроузла были предусмотрены системы компенсационных гидромелиоративных мероприятий. Однако, запланированные мероприятия не были реализованы в полном объеме, а даже созданные в 1960-1970-х гг. фрагменты системы водообеспечения Нижней Волги сейчас уже пришли в полный упадок. Изменения динамики водного потока породили трансформацию морфометрических характеристик основного русла Волги и основных водотоков, по которым происходит поступление воды в экосистемы Нижней Волги. В основных узлах разветвления русла Волги, Ахтубы и водотоков более высокого порядка наблюдается врезание русла основного водотока, которое вызывает заиление истоков водотоков следующего порядка (в истоке Ахтубы, в истоках водоподающих трактов верхней части Волго-Ахтубинской поймы, в водотоках, подающих воду в Западные подстепные ильмени). Разнонаправленные изменения отметок дна снижают количество воды, поступающей на пойму и в ильмени при тех же объемах попуска, что и в прошлые годы. Возникает самоусиливающийся процесс, когда для подачи нужных объемов воды надо каждый год увеличивать объемы сбросов с плотины Волгоградского гидроузла.

Изменение гидрорежима оказало наибольшее влияние на ихтиоценозы (уменьшение численности преимущественно крупных видов, экспансия мелких эврибионтов), лимнофильную орнитофауну и наземную растительность (происходит ксерофитизация растительности, уменьшение биоразнообразия и активное расселение рудеральных видов). Минимальное влияние настоящие изменения оказывают на зообентосные сообщества постоянных водоемов и териофауну.

Существенное влияние на состояние биоценозов оказывает загрязнение, в особенности коммунальные стоки, приводящие к сильной эвтрофикации как водохранилищ, так и конечных приемников загрязненных вод на Нижней Волге. В сильно эвтрофицированных водоемах наблюдается интенсивное развитие фитопланктона, резкое зарастание верхних слоев воды водорослями и, как следствие, уменьшение содержания кислорода, ведущее к заморным явлениям и деградации экосистем.

Сравнивая современные списки таксонов с таковыми до строительства каскада ГЭС, можно констатировать факт, что зарегулированность стока практически не оказала видимого влияния на видовое богатство, численность и биомассу зообентоса внутренних постоянных водоёмов поймы. При этом изменение параметров паводка существенно изменило условия развития рыбного населения за счет уменьшения промываемости озер, их заливания в паводок, учащения летних и зимних заморов, сокращения площади нерестилищ (в т.ч. речных, используемых литофильными видами осетровых). Возросший зимний сток нарушает условия на зимовальных ямах в Волге и Ахтубе. Быстрое нарастание уровня паводка приводит к залитию поймы водой с низкой температурой, что ослабляет нерестовый ход рыб из Волги в Ахтубу, снижает воспроизводство, подрывает ресурсы бентоса – кормовой базы молоди. Резкие скачки уровня воды весной снижают эффективность нереста за счет обсыхания икры и гибели молоди. Рыбные ресурсы несут заметно большие потери от зарегулирования, чем другие группы живых организмов.

Изменение сроков и сокращение длительности половодья резко снизило значимость Волго-Ахтубинской поймы для водоплавающих птиц-мигрантов, которые стали пролетать через пойму транзитом или изменили основные пути миграций (некоторые виды гусей, лебеди кликун и шипун, свиязь и шилохвость и др.).

В связи с обмелением многие озера Волго-Ахтубинской поймы стали малопригодны для размножения голенастых птиц, в том числе «краснокнижных» каравайки и колпицы, а также для серого гуся и лебедя-шипуна. Усыхание болот и лугов, происходившее в связи с уменьшением паводков, привело к сокращению типичных местообитаний различных уток, куликов, чаек и пастушковых, особенно коростеля. Снижение численности птиц, вызванное этими процессами, отчетливо наблюдается также у кряквы, серой утки, чирка-трескунка, широконоски. Значительно снизилась численность чибиса и травника, а большой кроншнеп и большой веретенник сейчас, по-видимому, в Волго-Ахтубинской пойме совершенно исчезли на гнездовье. В последние десятилетия в Волго-Ахтубе не отмечались и гнездовья серого журавля.

Общая продуктивность населения птиц пойменных угодий резко снизилась. Это было обусловлено, прежде всего, исчезновением крупных, колониальных и стайных видов (пеликанов, голенастых, гусей, уток, куликов), вместо которых пойму стали заселять преимущественно мелкие лесные, степные и склерофильные, дисперсно распространенные воробьиные птицы, отличающиеся большей пластичностью, эволюционно продвинутые и легче приспосабливающиеся к новым антропогенным ландшафтам и трансформированным местообитаниям.

Для растительности наибольшие изменения проявились в биоразнообразии макрофитов. Пригодные для них водоемы имеют относительно небольшие размеры и незначительную глубину. Наиболее ценные с точки зрения флоры водоемы в наибольшей степени зависят от параметров паводка, они быстро «стареют», переходя в следующую стадию сукцессии, в наибольшей степени подвержены антропогенному влиянию.

Дубравы и другие лесные сообщества после зарегулирования стока уменьшились в площади (нарушение гидрорежима, учащение лесных пожаров на обсохших участках). Травяной покров дубрав утратил комплекс типичных дубравных видов, в т.ч. весенних эфемероидов. Возросла доля дубрав с ксерофильными злаками и рудеральными видами. Идет активное внедрение в лесные сообщества адвентивных американских видов: Fraxinus pennsylvanica Marsch., F. americana L., Amorpha fruticosa L.. Прогрессирует разрушение исходных древесно-кустарниковых сообществ, закустаривание пустошей лохом (Elaeagnus angustifolia L.), сокращаются популяции редких видов, в первую очередь, Fritillaria ruthenica (сбор на букеты, перевыпас, ксерофитизация).

Таким образом, негативные процессы происходят в настоящее время практически во всех группах биоразнообразия долины Нижней Волги.

Полный текст отчета ГОИН «Анализ экологических последствий эксплуатации Волгоградского водохранилища для сохранения биоразнообразия основных водно-болотных территорий нижней Волги»