Экосистема Онежского озера

Введение
В современной экологии преобладает системно-энергетический аспект в изучении водоемов. Их принято рассматривать как единую организованную систему, в которой тесно взаимосвязаны состав, структура и функции популяций и сообществ гидробионтов с параметрами внешней среды
Северные водные экосистемы наиболее уязвимы к любым внешним воздействиям по причине медленной скорости их восстановления. Невысокие температуры определяют замедленный метаболизм и низкую скорость самоочищения таких экосистем. В современных условиях активного освоения севера России и глобальных климатических изменений состояние крупных озер этого региона требует постоянного контроля с целью сохранения высокого качества воды и хозяйственной ценности водных объектов.
Управление экосистемой и ресурсами Онежского озера должно осуществляться на базе знаний о состоянии и тенденциях изменения экосистем.
Цель работы – охарактеризовать экосистему Онежского озера.
Поставлены задачи:
Предоставить общую характеристику Ладожского озера.
Описать особенности экосистемы Ладожского озера.
1 Общая характеристика Онежского озера
Физико-географическое положение
В пределах России на территории Республики Карелия расположено второе по величине пресноводное озеро Европы - Онежское. Площадь зеркала озера составляет 9720 км2, из которых 250 км2 приходится на 1500 островов. Протяженность озера с севера на юг - 248 км, с запада на восток - 96 км.
Бассейн озера расположен на двух контрастирующих частях земной коры с различными геологическими историями - Балтийском щите и Русском плато.
Рис.1. Границы водосбора Онежского озера
1.2 Морфологические параметры озера
Озеро характеризуется выраженной неоднородностью, обусловленной не только размерами, но и геологией котловины, неравномерным распределением приточности, различной степенью антропогенной нагрузки. Бассейн сложен труднорастворимыми архейско-протерозойскими породами, и поэтому минерализация вод притоков и самого озера очень низкая - 37 мг/л, что в 1,5 ниже, чем в воде Ладожского озера.
Параметры Онежского озера представлено в табл.1.
Табл.1. Параметры Онежского озера [2]
Параметры Онежское озеро
Географическая широта, oс. ш. 61,5
Долгота, oв. д. 35,75
Высота над уровнем моря, м 33
Площадь зеркала, км2 9720
Средняя глубина, м 30
Максимальная глубина, м 127
Удельный водосбор 5,82
Модуль стока, л/(С · км2) 10,5
Время пребывания воды в озере, годы 15,6
Содержание общего фосфора в воде, мкг/л 10 (7–13)
Перманганатная окисляемость воды, мг O/л 6,5 (5,6–6,9)
Цветность воды, град. цветности 22 (20–25)
Длительность вегетационного сезона, день 179
Объем водной массы озера достигает 295 км3, средняя глубина - 30 м, максимальная - 120 м. В озеро впадают 52 реки длиной более 10 км, из которых только 8 рек имеют длину более 100 км. Сток из озера осуществляется по реке Свири, несущей свои воды в Ладожское озеро. Площадь водосборного бассейна Онежского озера составляет 53 100 км2 (без площади озера).
Различия в геологической структуре бассейна отражаются на характере берегов. Берега северной половины озера сложены кристаллическими породами, возвышенные, изрезанные. Южная часть характеризуется плавными очертаниями низменных берегов.
Озеро после строительства в 1953 г. Верхне-Свирской гидроэлектростанции превратилось в водохранилище, его уровень поднялся на 30 см по сравнению с естественным. Средняя годовая амплитуда колебаний уровня составляет 65 см. Озеро в течение 6-6,5 месяца (с декабря до середины мая) покрыто льдом. Весной (в мае-июне) и осенью (в октябре) образуется термобар, отделяющий более прогретые весной и более охлажденные осенью воды мелководной зоны от глубоководной части озера. Летом образуется вертикальная термическая стратификация. Толщина эпилимниона составляет около 10-16 м.
1.3 Лимническая неоднородность озера
Онежское озеро, как и другие большие озера, характеризуется хорошо выраженной лимнической гетерогенностью (рис.2).
Рис.2. Лимнические зоны Онежского озера
Она обусловлена большими размерами, сложной формой - сильной изрезанностью береговой линии в северной и северо-западной частях, особым геологическим строением котловины, неравномерным распределением речного стока, различной антропогенной нагрузкой.
1.2 Гидрохимическая характеристика озера
Онежское озеро является одним из наименее минерализованных озер мира. Общая минерализация воды в различных его районах составляет 39-46 мг/л

.
Концентрация растворенного кислорода близка к полному насыщению. Абсолютное содержание О2 - 10,4-14,4 мг/л. Современное состояние экосистемы Онежского озера, сформировавшееся в результате взаимодействия многообразного комплекса природных процессов, развивающихся в его водной среде и на водосборе, находится под влиянием климата и антропогенной нагрузки. В целом качество вод озера в настоящее время высокое, озеро олиготрофное, малопродуктивное. Воды Центрального, Большого и Малого Онего, Повенецко- го залива сохранили до настоящего времени достаточно высокое качество. Они слабо окрашены (цветность 20-30 град.), содержат небольшое количество органического вещества (Сорг - 4-6 мг/л; перманганатная окисляемость - 5-8 мг О/л), бедны биогенными элементами, особенно общим фосфором (7-10 мкг/л). В Центральном и Южном Онего в последнее десятилетие эпизодически повышается концентрация общего фосфора (до 20 мкг/л) и понижается содержание кремния (с 0,7 до 0,2 мг/л), что может служить одним из признаков начала антропогенного эвтрофирования этих районов в основном за счет поступления трансформированных вод Петрозаводского, Кондопожского и Медвежьегорского промузлов. С антропогенным стоком от этих промузлов в озеро вносится в среднем 105 млн м3/год сточных вод, 50 % объема которых приходится на трудно трансформируемые сточные воды целлюлозно-бумажного производства. Ежегодно со сточными водами в озеро поступает около 160 т фосфора, 700 т азота и 3700 т взвешенных веществ.
Воды рек, впадающих в Онежское озеро, содержат повышенное количество органических веществ (С0рг 9 мг/л, ПО 10 мг О/л), они маломинерализованы (25 мг/л), сильно гумифицированы (рН 6, цветность 40 град.). С этими водами поступает около 80-90 % органических и взвешенных веществ, 90 % общего азота, 70 % общего фосфора. Именно эти воды, наряду с влиянием промцентров, формируют качество вод губ и заливов. В губах, подверженных антропогенному воздействию (Петрозаводской, Кондопожской), содержание общего фосфора в 2 раза выше, чем в открытом Онего, в результате чего развитие эвтрофирования в них идет быстрее, чем в открытом озере.
Значительное влияние на характеристики вод Петрозаводской губы - источника питьевого водоснабжения г. Петрозаводска - оказывает сток р. Шуи, вода которой имеет низкое природное качество из-за высокого содержания в ней железа и гумусных веществ. Органическое вещество шуйских вод устойчиво к биохимическому окислению, они содержат загрязнения, связанные с сельскохозяйственной деятельностью, развитой на водосборе реки. Многолетние исследования вод Петрозаводской губы показали, что под воздействием сточных вод Петрозаводского промузла, стоков с р. Шуи и с территории города качество вод губы изменилось, и по совокупности химических показателей они относятся к олиго-мезотрофному типу, а по индексу загрязненности вод (ИЗВ) - к загрязненным и умеренно-загрязненным. В весенний период в связи с наличием термобара (природного явления, «запирающего» дважды в год Петрозаводскую губу и затрудняющего тем самым ее водообмен с Большим Онего), показатели качества воды Петрозаводской губы в зоне городского побережья и в поверхностных слоях ближе к шуйским, чем к озерным водам (цветность - 70-125 град., ПО - 12-17 мг О/л, Ре - 0,6 мг/л). В этот период создаются неблагоприятные условия для организации питьевого водоснабжения города, так как воды губы оказываются изолированными от озерных и состоят из трансформированных речных и сточных вод промузла. Заметного улучшения качества используемой воды можно достичь при переносе оголовка водозабора в район Ивановских островов. Исследования донных отложений показали, что в последние годы отмечается увеличение скорости осадконакопления в районах, примыкающих к промузлам. Установлено изменение состава донных отложений не только отдельных заливов, но и центральных аккумуляционных зон озера: в осадках наблюдается устойчивое содержание органических веществ, фосфора, азота и железа.
Флора и фауна
Флора и фауна Онежского озера к настоящему времени изучены достаточно полно.
Фитопланктон насчитывает 430 видов и форм.Суточная продукция водорослей в весенний период изменяется от 5 до 11 мкг С/л, летом - от 7 до 35 мкг С/л. Среднее содержание хлорофилла в фитопланктоне основной акватории Онего составляет 14 мкг/л, до 1,9-3,5 мкг/л в заливах, подверженных антропогенному воздействию. В перифитоне насчитывается 506 видов и форм водорослей