Eutrofizacja Bałtyku - czym jest i dlaczego jest problemem?

Zielonkawa woda i smugi na powierzchni to efekt zakwitów sinic - jednego z najbardziej widocznych skutków eutrofizacji. Jej źródła znajdują się jednak setki kilometrów od morza.

Latem Bałtyk potrafi wyglądać zupełnie inaczej niż na pocztówce. Zamiast przejrzystej wody pojawia się zielonkawa zawiesina, a na powierzchni tworzą się charakterystyczne smugi. To między innymi efekt zakwitów sinic - jednego z najbardziej widocznych skutków eutrofizacji, czyli przeżyźnienia wód.

Problem nie zaczyna się jednak na powierzchni morza. Jego źródła często znajdują się setki kilometrów dalej - na polach, w rzekach, w miastach i wszędzie tam, skąd do Bałtyku trafia nadmiar azotu i fosforu.

Czym właściwie jest eutrofizacja?

Najprościej mówiąc, eutrofizacja to sytuacja, w której do wody trafia zbyt dużo składników odżywczych - przede wszystkim azotu i fosforu.

Same w sobie nie są one czymś złym. Wręcz przeciwnie, są niezbędne do życia. Problem zaczyna się wtedy, gdy jest ich za dużo.

Wyobraźmy sobie Bałtyk jak ogród. Rośliny potrzebują nawozu, żeby rosnąć. Jeśli jednak dostaną go zdecydowanie więcej, niż są w stanie wykorzystać, ogród szybko przestaje być uporządkowanym ekosystemem. Pojawiają się gatunki, które wykorzystują nadmiar składników, rosną szybciej i zaczynają dominować.

W morzu podobną rolę odgrywają fitoplankton, glony i sinice. Nadmiar składników odżywczych pobudza ich wzrost, zwiększa ilość materii organicznej w wodzie i może prowadzić do szeregu kolejnych zmian: pogorszenia przejrzystości wody, ograniczenia dostępu światła oraz spadku zawartości tlenu przy dnie. Tutaj zaczyna się problem.

Skąd bierze się nadmiar azotu i fosforu?

Bałtyk jest morzem o szczególnej charakterystyce. Jest stosunkowo płytki, wymiana wody z Morzem Północnym przebiega bardzo wolno, a jego zlewisko zamieszkują dziesiątki milionów ludzi. To oznacza, że substancje trafiające do rzek i wód powierzchniowych mogą ostatecznie znaleźć się właśnie w Bałtyku.

Jednym z najważniejszych źródeł składników odżywczych jest rolnictwo. Nawozy zawierające azot i fosfor są potrzebne do produkcji żywności, ale ich część może być wymywana z gleby i wraz z wodą przedostawać się do rzek, a następnie do morza.

Znaczenie mają również ścieki komunalne, przemysł oraz depozycja atmosferyczna. Według analiz HELCOM głównymi drogami transportu składników odżywczych do Bałtyku są m.in. rzeki, źródła punktowe oraz - w przypadku azotu - atmosfera.

To dlatego eutrofizacja nie jest problemem jednego miasta, jednego kraju czy jednego odcinka wybrzeża. Bałtyk jest wspólnym ekosystemem, a to, co dzieje się na lądzie, może mieć konsekwencje daleko od miejsca, w którym powstało.

A gdzie w tym wszystkim są sinice?

Kiedy latem widzimy na Bałtyku zielone, niebiesko-zielone lub żółtawe skupiska, często mamy do czynienia z zakwitem sinic. Sinice, nazywane również cyjanobakteriami, są naturalną częścią ekosystemu. Samo ich występowanie nie oznacza więc katastrofy. Problem pojawia się wtedy, gdy warunki pozwalają im rozwijać się na dużą skalę, w czym eutrofizacja ma ogromne znaczenie.

W wodzie bogatej w składniki odżywcze fitoplankton może rozwijać się intensywniej. W Bałtyku letnie zakwity sinic są dodatkowo związane z charakterystycznymi warunkami fizycznymi i chemicznymi. Fosfor odgrywa szczególnie ważną rolę w podtrzymywaniu letnich zakwitów sinic, które potrafią wykorzystywać atmosferyczny azot dzięki zdolności do jego wiązania.

To ważne, bo pokazuje, dlaczego samo ograniczenie jednego składnika nie rozwiązuje całego problemu. Azot i fosfor tworzą w Bałtyku system naczyń połączonych, a ich znaczenie może zmieniać się w zależności od pory roku i warunków panujących w wodzie.

Zakwit to dopiero początek

Duża ilość glonów i sinic może wyglądać jak problem przede wszystkim estetyczny. Zielona woda, nieprzyjemny zapach, zamknięte kąpielisko - to jednak tylko najbardziej widoczna część zjawiska.

Kiedy organizmy tworzące zakwit obumierają, ich materia organiczna opada w głębsze warstwy wody. Jej rozkład zużywa tlen. A to generuje kolejny problem dla Bałtyku.

Jego wody są silnie uwarstwione, słodsza woda znajduje się bliżej powierzchni, a bardziej słona w głębszych warstwach. Ogranicza to mieszanie się wody i utrudnia dostarczanie tlenu do głębin. W rezultacie w miejscach, gdzie gromadzi się dużo materii organicznej, może dochodzić do deficytu tlenu, a nawet powstawania stref pozbawionych tlenu.

To z kolei wpływa na organizmy żyjące przy dnie i może prowadzić do dalszych zmian w ekosystemie.

Powstaje więc pewnego rodzaju łańcuch zależności:

więcej azotu i fosforu → więcej glonów i sinic → więcej materii organicznej → większe zużycie tlenu → gorsze warunki dla organizmów żyjących w morzu.

Jak duży jest problem?

Tu warto oddać głos danym. Według trzeciej kompleksowej oceny stanu Bałtyku przeprowadzonej przez HELCOM, w latach 2016-2021 aż 93,8% ocenianej powierzchni Morza Bałtyckiego znajdowało się poniżej dobrego stanu środowiskowego pod względem eutrofizacji. Żaden z otwartych basenów Bałtyku nie osiągnął dobrego stanu, a jedynie niewielka część obszarów przybrzeżnych była oceniona jako nieobjęta problemem eutrofizacji.

To bardzo dużo. Ale jest też druga strona tej historii.

Pomiędzy okresem referencyjnym 1997-2003 a rokiem 2020 całkowity znormalizowany dopływ azotu do Bałtyku zmniejszył się o 12%, a fosforu o 28%. Jednocześnie HELCOM podkreśla, że w części basenów cele dotyczące maksymalnego dopływu składników odżywczych nadal nie zostały osiągnięte.

Dane z monitoringu pokazują również długofalową poprawę w niektórych obszarach. Przykładowo, między 1995 a 2022 rokiem bezpośrednie dopływy z punktowych źródeł zmniejszyły się o około 58% dla azotu i 84% dla fosforu.

To pokazuje coś ważnego: działania mają sens, ale Bałtyk nie regeneruje się z dnia na dzień.

Czy możemy coś z tym zrobić?

Eutrofizacja jest problemem całego systemu, dlatego potrzebujemy wielu działań prowadzonych jednocześnie.

Ograniczenie dopływów nawozów z rolnictwa. Lepsze zarządzanie nawożeniem, ograniczenie strat składników odżywczych i tworzenie stref buforowych przy ciekach wodnych mogą zmniejszyć ilość azotu i fosforu trafiających do rzek.

Modernizowanie oczyszczalni ścieków. Skuteczne oczyszczanie ścieków pozwala ograniczać ilość składników odżywczych przedostających się do środowiska. To jeden z obszarów, w których w regionie Bałtyku już udało się osiągnąć znaczące postępy.

Ochrona rzek i obszarów podmokłych. Rzeki są jednym z głównych kanałów transportu substancji odżywczych z lądu do morza. Naturalne ekosystemy, takie jak mokradła, mogą zatrzymywać część tych substancji zanim dotrą one do Bałtyku.

Lepszy monitoring morza. I tutaj pojawia się technologia. Nie możemy skutecznie chronić czegoś, czego nie potrafimy dobrze obserwować. Regularne pomiary temperatury, zasolenia, przejrzystości, zawartości tlenu czy innych parametrów pozwalają lepiej rozumieć, co dzieje się w wodzie i jak zmienia się ekosystem.

Dane zbierane przez czujniki, obserwacje satelitarne i badania naukowe mogą się wzajemnie uzupełniać. Co więcej, analiza danych w czasie pozwala nie tylko opisywać to, co już się wydarzyło, ale również szukać zależności i wcześniej zauważać niepokojące zmiany.

To zadanie dla nas, zespołu Bentos.

Bałtyk potrzebuje danych

Eutrofizacja dobrze pokazuje, dlaczego monitorowanie stanu morza ma znaczenie.

Zakwit sinic widzimy na powierzchni. Ale zanim się pojawi, w wodzie zachodzi cały szereg procesów, których nie jesteśmy w stanie ocenić, patrząc z plaży.

Posiadając niezbędne dane, będziemy zdolni do przewidywania zakwitu sinic oraz do obserwacji procesu eutrofizacji Bałtyku. W efekcie bliżej poznamy morze, przy którym żyjemy.