Министерство на околната среда и водите

1.10.6. Качества на водите

Първите косвени сведения за качествата на водата предполагат, че езерото в началото на века е било в мезотрофно до еутрофно състояние (Petkov, 1911). Сведения от шейсетте години, след прекъсване на връзката с р. Дунав през 1948 г. показват прехода на водите към еутрофно състояние (Rozhdestvenski, 1964). За периода 1960 –1985 г. е отбелязано почти десетократно увеличение на концентрациите на фосфата и останалите биогени (Tzankov, 1993). След този период в резултат на засушаването 1982-1994 г. хидрохимичното състояние на езерото Сребърна претърпява значителни промени. През 1964 г. водата е отнесена към бикарбонатно-хлориден тип (Rozhdestvenski, 1964), а през 1985 г. тя е характеризирана като бикарбонатна (Radev, 1993). Драстичните промени - пресъхване и изплитняването на езерото през 1990-93 г. променят силно минералния състав като минерализацията се увеличава почти два пъти и е водата се променя от бикарбонатен към сулфатен тип, като е регистрирано 13 кратното нарастване на концентрацията на сулфата: от 38,1 до 487,3 мg/l (пак там). Анаеробните условие водят до поява на сероводород – резултат от сулфатредукция). Регистриран е и скок в концентрациите на биогенните елементи (Tzankov, 1993).

Концентрациите на неорганичните форми на азота и фосфора (NH4+, NO2-, NO3-, PO43+) и на Si във водата са измервани с помощта на стандартни аналитични методи (Merck) и спектрофотометъра Ultrospec1000 на LKB / Pharmacia-Biotech. Температурата, проводимостта и кислородната концентрация са измервани с полевия прибор MultiLine P4 на WTW. Пробите са събирани като средни от целия воден стълб до границата на сапропела от 5 пункта на езерото (Прил. 1, Карта 15).

Понастоящем Сребърна се намира в начална фаза на сукцесия от класически тип: езеро – блато – влажна ливада. Първият основен фактор, който влияе на качествата на водата, е периодичния достъп на речна вода и частичното пресъхване през летните месеци. Първичната продукция на тръстиката и фитопланктона е втория основен фактор, който едновременно зависи от качествата на водите и който в голяма степен ги определя.

Белите петна в информацията по раздела са свързани преди всичко с липсата на по-пълни данни за замърсяването на езерото с нефтопродукти.

При сукцесията на проточен тип езеро водата от бикарбонатен тип се променя в сулфатен в крайните фази на превръщането и в тресавище (Wetzel, 1983). В периода 1990-93 г. водите в езерото Сребърна са тръгнали по този път, но в резултат от възстановяването на връзката с р. Дунав са се върнали към бикарбонатен тип вода (Прил. 4, Фиг. 1). Отражение на минералния състав на водата е нейната електропороводимост. За наблюдавания период тя е била в нормални граници (420-520 S/m) близки до тези на дунавската вода (300-540 S/m).

Нарушението на водния режим през 1990-93 г. предизвиква намаление на водния слой и засилване на еутрофикацията, които водят до преобладаващата част от негативните промени. За периода 1985-1993 г. е регистрирано значително повишение на концентрациите на биогените: нитрата (от 5 до 10 пъти); на амония ( до 6 пъти за минималните стойности) и на фосфата (от 5 до 4 пъти) – (Фиг. 2.1-2.3, Прил. 4). Това води до висока продукция на органична материя и съответно до хипоксия във водата. Като последствие се нарушават хранителните вериги и от там хранителната база на водолюбивите птици.

Както се вижда от същите фигури след 1994 г. концентрациите на биогените силно спадат и през 1998 г. са в напълно нормални диапазони за еутрофна среда: NH₄⁺ (0,7-1 mg/l), NO₃^- (0.9-7.8 mg/l), PO₄³⁺ (0,1-0,55 mg/l) – (Прил. 4, Фиг. 3). С нахлуването на дунавски води през ноември 1998 г. биогенния състав на водите на езерото претърпяват рязка промяна. Голямо количество азотни съединения навлиза при разбъркване на тинята от канала Дунав – Сребърна и от устието на канала в района на Драгайка. Биогеохимичните процеси във езерото водят отначало до реминерализация на азотните и фосфорни съединения, а в последствие до консумацията им от първичните продуценти и вероятно при денитрификацията (виж 1.10.5). Резултат е почти петкратно намаление на азотните и фосфорни съединения във водата (Прил. 4, Фиг. 3).

През периода от януари до юли 1999 г. в резултат на високите водни нива загиват от 30 до 60 % от тръстиката. Едногодишната й продукция на въздушно-сухата маса (предполагайки 1/3 кореновата част) се оценява на повече от 11600 t (вж. 1.12.2.5). При съдържанието на азот в нея 1,16%, а на фосфор 0,0655 % (1.14.5) в резултат на биодеградацията и реминерализацията й във водата може да се освободят около 40-80 t азот и 2.3 – 4.6 t фосфор (вж. също проект Отстраняване на тинята). Тези огромни количества биха предизвикали изключително силни цъфтежи на планктона и разбира се скок в концентрациите на биогените. През 1999 г. такива явления не се наблюдават – напротив концентрациите на нитрата , амония и фосфата остават изключително ниски, а първичната продуктивност в нормални граници (виж 1.12.2.5). Очевидно биогеохимичните процеси в езерото блокират биогенните в недостъпна за първичните продуценти форма.

Концентрациите на силиция, определян като SiO₂ , са над 3mg/l и не представляват лимитиращ фактор за развитието на фитопланктона.

Кислородната концентрация във водния стълб е един от основните елементи на качествата на водите, определящи условията за съществуване на биотата. Нормално във водата се наблюдава градиент с висока на концентрация на кислорода (5-22 mg/l или 60-320 % наситеност) около повърхността и която бързо намалява почти до нула около границата на сапропела. Денонощната динамика показва най-значителни колебания по време на летните максимуми в развитие на планктона (август-септември). Като заключение може да се отбележи, че в същинския воден стълб не са наблюдавани опасни за организмите понижения на кислородната концентрация, свързани с високата еутрофикация.

Резултатите от анализите за тежки метали в еднометровия тинест слой (Cu, Pb, Zn, Cd, Mn, Co, Ni и Fe) не дават основание за съмнения за замърсяване на езерото. Същите резултати са получени за хлор-съдържащи органични съединения вкл. хлорсъдържащи пестициди и PCB.

Промените в качествата на водите и връзката им с трофността през периода 1990 -1999 г. може да се интерпретират с помощта на ОЕСД класификационната система (Vollenweider, R. & J. Kerekes, 1982). Концентрацията на хлорофила и прозрачността по Секки показват, че езерото се намира в зоната на еутрофното състояние,с тенденциите към нормализиране.

1.10.7. Дълбочина

При положение, че южният шлюз остава затворен, максималната дълбочина на езерото Сребърна се определя от мястото, откъдето водите му навлизат или се изтеглят в р. Дунав (понастоящем това е разрушената част от дигата в северозападния край на резервата). Тази част има надморска височина 13,2 m. При тези условия максималната дълбочина е 3,3 m и се намира при входа на канала “Драгайка”, където в миналото водите на езерото са го напускали, а средната дълбочина - 2,1 m.

1.10.8. Климат

Континенталният характер на климата тук е добре изразен със студена зима и горещо лято. През зимата времето се формира предимно под въздействието на континентални въздушни маси. Лятото е горещо поради преобладаването на субтропични въздушни маси от по-южните широчини или пък формирани тук под въздействие на силното лятно слънчево греене в условията на малкоподвижен антициклон

Кратко описание на климата по сезони:

ЗИМА - Биологичната зима е период със задържане на TC под 5C, средно началото е - 26.XI, краят е около 12.III, а продължителността е около 110-120 дни. Термични характеристики за януари са: средната температура - в граници от -1,5 до -2,5С; минимална при снежна покривка и антициклонално време -20-25С; при екстремни ситуации до -30-35С; микроклиматична променливост - 5-6С. Броят на дните с минимална температура под: 0С (мразовити дни) - 26; 10С - около 8. Средната дневна температура е по-висока от 5С в 12% от зимните дни. Зимна сума на валежа – 105 mm. Начало на снежната покривка (13.ХI - средата на ХII), общо 48 дни.

ПРОЛЕТ – Началото й е 12.III, а краят около 2.V. Честота на ранните и късните пролети е 27-28%. Пролетни мразове са най-често в края на март и началото на април. През пролетта има средно 1-2 дена са със средноденонощна температура под 5С, а само в 4-5 дни от месеца минималната температура е под 2С. Сумата на валежа за астрономическата пролет е около 122-128 mm, а за биологичната само около 70 mm. Безвалежни периоди с продължителност над 10 дни се случват средно в 2 от 10 г.

ЛЯТО - Средната денонощна температура преминава устойчиво над 15С - около 2.V и се задържа до 2.Х. Средна юлска температура 23С с максимуми до 39-41С. 80-85% от дните за периода юни-август са с максимални температури над 25С, а около 40-45% са с максимални температури над 30. Валеж – 159 mm. Общо през лятото и есента има средно 4-5 безвалежни периода със средна продължителност около 16-20 дни.

ЕСЕН – Началото й е устойчивото преминаване на температурата на въздуха под 15С, а за край на сезона понижаването й под 5С – от 2.Х до около 26.ХI. Валежната сума за климатичната есен е 113 mm, а за биологичната – 66 mm. Средно денонощната температура на въздуха пада под 10С към 20-25 октомври и под 5С в периода 15-20 ноември. Първите есенни мразове настъпват още в края на октомври или началото на ноември.

Морфографската специфика на района - денивелацията на плосковидните възвишения, ограждащи езерото от запад и изток. Различните по площ и дълбочина водни площи, както и видът и плътността на блатната растителност нарушават изцяло структурата на метеорологичните полета. Средните месечни минимални температури през лятото се различават с около 1,5 от тези на равно и открито място или с 1,5-2,5 от тези по върховете на ограждащите хълмове. В условията на нощно радиационно изстиване при липса на адвекция в ясни и тихи нощи тази разлика може да достигне до около 5-6. Денонощната амплитуда на температурата в подножието на ограждащите хълмове е с 2-3 по-голяма отколкото по върховете им. През зимата тези различия намаляват с около 0,5-1, но остават значими. Продължителността на свободното от мраз време в района на езерото и прилежащия му нисък бряг се очаква да се различава със 7-12 дни от този по околните възвишения, а от там и натрупаната топлина намалява с около 500. При адвекция коефициентът на изменение на вятъра достига до 2-2,5, като процентът на затишия нараства неколкократно. Различията в степента на изпарение в езерото и по бреговете през топлото полугодие са от порядъка на 100 mm на месец и повече. Тези разлики не са еднакви за цялата площ на резервата, а имат мозаичен характер. Така например, ако в подножието на западния ограждащ хълм минималната температура е по-ниска с 6 от тази на върха му, то в източната част тази разлика ще е по-малка, което е обусловено от различния въздухосбор.

Една от важните характеристики е потенциалната евапотранспирация, която е показател за възможното изпарение от естествената подложна повърхност на дадена местност (включително и растителността), при съществуващите в нея климатични условия. Средната многогодишна евапотранспирация е пресметната по Thornthwaite в mm. В района на Сребърна по данни от ст. Силистра през лятото тя е 112,6 – 134,5 mm. През най-засушливата част на годината за района (декември-февруари) тя пада до 0.0 mm. Годишната евапотранспирация за района е около 691 mm.

Друг комплексен показател, в основата на който лежат температурата и валежа е така нареченият “индекс на сухота” или “индекс на аридност I” даден от De Martone. Годишният ход на коефициента на “сухост” I за периода 1931 - 1973 е показан графично на Фиг. 1, Прил. 5.

Годишната стойност на I е 23,2, което определя района като умерено сух според класификацията на Киров, Кючукова (1955) със стойности на I под 20 през 4 месеца в годината (от юли до септември).

За оценка на засушливостта на разглеждания район e използван и индексът на Пед. Средният индекс на Пед за района е под 1, което показва, че районът не е силно засушлив.

Друга важна специфична климатична характеристика за района, оказваща реално влияние върху състоянието на резервата, са ледовите процеси по р. Дунав. След 1986 г. ледовите явления в Българския участък се наблюдават все по - рядко. Физиката на тяхното проявяване показва, че те са тясно свързани с метеорологичните условия. Направена е съвместна ранжировка на редовете на средната зимна температура и броя дни с ледови явления. Установява се, че 1953 г. е най-студена с най-голям брой дни с ледови явления. Прави впечатление, че в някои сравнително студени зими ледови явления не е имало, докато в други зими със средна положителна температура е имало такива.

Описаният характер на климата търпи изменения и колебания през годините. Изследван е многогодишният тренд на изменение на температурата, валежите и индексите на сухост за периода 1941-1997 г. В Прил. 3. е показан тренда на годишните характеристики на температурата, валежите и индексите на Де Мартон и Пед. Не се вижда никаква тенденция на изменението в средните годишни температури. Същото се отнася и за индекса на засушливост на Пед, чиито колебания са незначителни. Само в годишната сума на валежите и индекс на де Мартон има слабо проявена тенденция за спадане на степента на овлажнение от началото на 70-те години до 1994, след което има тенденция за повишение. За по-голяма яснота анализът е проведен по отделно за зимния и летен сезон. (Прил. 5, Фиг. 2, 3, 4.)

Почти не се забелязват многогодишни изменения в средните зимни температури и зимните суми на валежите. Не е такова положението обаче по отношение на летните характеристики. От 1984 г. до 1996 г. има добре проявена тенденция на нарастване на летните температури. Лятната сума на валежите, обратно има слабо изразена тенденция на спад от края на 70-те години.

От края на 70-те години има тенденция на засушаване през лятото. Така в периода 1972-1995 г. стойностите на I са под 20 в повече от 50% от летата, което е показател за повишаване засушливостта в района.

За разлика от другите райони на страната, тук съвсем слабо са проявени или съвсем отсъстват тенденциите за засушаване и затопляне на климата, които се забелязват в по-голямата част от страната на страната.

Описаният характер на климата търпи значителни изменения в рамките на резервата, съизмерими със смяната на климатичния район. Тези изменения може да не са негативни по отношение на климата като такъв, но да се окажат пагубни за биотата в резервата. Така например намаляването на водните площи и дълбочината им (затлачването им) има за следствие изменението на термичния режим на тези водни площи. В конкретен план това води до повишаване на температурите през топлото полугодие, което има за следствие увеличаването на изпарението, а през студеното е причина за по-ниски температури, което в някои по-плитки места може да доведе до замръзване на езерото. Този проблем може да бъде решен с предприемане на мерки за почистването на езерното дъно, както и на растителността на кочките, ако това няма да е вредно за колониите на птиците.