Monitoring środowiska morskiego Bałtyku – rys historyczny (do 2000 r.)
Eugeniusz Andrulewicz
1976–1996, Oddział Morski IMGW w Gdyni 1996–obecnie, Morski Instytut Rybacki-PIB w Gdyni
1988–1996, Wiceprzewodniczący Komitetu Ochrony Środowiska HELCOM e-mail: eugene@mir.gdynia.pl
1. Wstęp
Do drugiej połowy XX wieku sądzono, że morza i oceany (z tytułu swojego ogromu), z łatwością poradzą sobie z każdą ilością zanieczyszczeń. Jednakże postępujący rozwój przemysłu, chemizacja rolnictwa i presja urbanizacyjna spowodowały wzmożoną eutrofizację i kontaminację wielu akwenów morskich. Obecność skażeń chemicznych stwierdzono nawet w miejscach bardzo odległych od źródeł zanieczyszczeń. Zdarzały się spektakularne wydarzenia, takie jak rozlew olejowy po katastrofie supertankowca Torrey Canion (1967 r.).
Straty środowiskowe tej katastrofy poruszyły opinię publiczną i polityków, stymulując ochronę prawną i prace badawcze na rzecz zwalczania skutków rozlewów olejowych.
Podstawowe znaczenie dla świadomości społecznej i ochrony środowiska, miał raport Sekretarza Generalnego ONZ U Thanta pt. Człowiek i jego środowisko, który został ogłoszony w 1969 r. Dokument ten po raz pierwszy prezentował dane wskazujące na zniszczenie środowiska naturalnego i jego niekorzystne konsekwencje, wzywał wszystkie kraje do racjonalnego korzystania z zasobów Ziemi i do wysiłków na rzecz ochrony środowiska.
Głównym bodźcem do ochrony środowiska Morza Bałtyckiego była Konferencja ONZ pod hasłem Mamy tylko jedną Ziemię, która odbyła się w Sztokholmie w 1972 r.
Konferencja ta zainspirowała społeczność bałtycką do opracowania i wdrożenia w życie konwencji na rzecz ochrony Bałtyku.
Konwencja o Ochronie Środowiska Obszaru Morza Bałtyckiego (Konwencja Helsińska) została podpisana w Helsinkach w dniu 22 marca 1974 r. (weszła w życie 3 maja 1980 r.). Z uwagi na ówczesne uwarunkowania polityczne, Konwencja nie obejmowała morskich wód wewnętrznych oraz pasa wód terytorialnych krajów Stron Konwencji.
Organem wykonawczym Konwencji została Komisja Helsińska (HELCOM). Konwencja była zobowiązaniem moralnym państwa, nie miała siły obowiązku prawnego.
Po zmianach politycznych w państwach Regionu Bałtyckiego, w 1992 r., podpisano nową Konwencję Helsińską (ratyfikowaną przez RP dn. 8 października 1999 r.), która obejmuje Bałyk wraz z wodami terytorialnymi i wewnętrznymi oraz zlewiskiem Bałtyku.
Jednym z pierwszych i najważniejszych zobowiązań nałożonych przez Konwencję na kraje Strony było zobowiązanie do prowadzenia systematycznych badań i ustanowienie międzynarodowego programu monitoringu Morza Bałtyckiego.
2. Monitoring - definicja i przykłady monitoringu
Monitoring jest najważniejszym narzędziem w zarządzaniu środowiskiem morskim i jego żywymi zasobami. Monitoring, jest to process of repetitive observing for defined purposes, of one or more elements of the environment, according to prearranged schedules in space and in time and using comparable methodologies for environmental sensing and data collection (UNEP 2005). A więc, monitoring to: cykliczność pomiarów, unifikacja sprzętu i metodyk oraz unifikacja interpretacji wyników.
W monitoringu nie definiuje się okresu trwania obserwacji, są to jednak pomiary/obserwacje wieloletnie, a w wielu przypadkach (hydrometeorologii morskiej, zmian
środowiskowych itp.) będą to obserwacje stałe, czasowo nieograniczone. Najdłuższą serią pomiarową na Morzu Bałtyckim są odczyty stanów wód (pomiary mareograficzne).
Monitoring ten trwa nieprzerwanie (nawet w okresie działań wojennych) od prawie 200 lat (Dziadziuszko 1994). Długie ciągi pomiarowe mają też statystyki połowowe ryb komercyjnych Bałtyku, które są prowadzone od 1930 r. (Ojaveer i Kaleis 2008). Aktualnie, monitoringiem określa się też badania dotyczące skutków środowiskowych inwestycji wielkoskalowych. Przykładem może być tu monitoring skutków budowy mostu nad cieśniną Oeresund Oeresund Bridge czy też monitoring związany z budową gazociągu Nord Stream.
3. Początki monitoringu bałtyckiego w Polsce
W 1970 roku powstała w Morskim Instytucie Rybackim w Gdyni Pracownia Ochrony Środowiska Morskiego. Współinicjatorem jej powstania i kierownikiem był dr hab. Ludwik Żmudziński. Pracownia, rozpoczęła comiesięczne oznaczenia wybranych składników chemicznych wód rzecznych i morskich oraz badania bentosowe. W okresie trzech lat prowadzono badania ładunków zanieczyszczeń wnoszonych polskimi rzekami do Bałtyku (Dubrawski i Andrulewicz 1972; Andrulewicz 1976). Wyniki zaprezentowano na międzynarodowej Konferencji Oceanografów Bałtyckich Kopenhadze (Andrulewicz i in., 1972). Na owe czasy była to inicjatywa pionierska i spotkała się z uznaniem uczestników Konferencji.
Rozpoczęto także współpracę z Odziałem Morskim Państwowego Instytutu Hydrologiczno-Meteorologicznego (PIHM) w Gdyni (obecnie IMGW), który już od lat pięćdziesiątych, prowadził badania na pełnym morzu. Dysponował statkiem badawczym r/v Hydromet, dobrze rozwiniętą analityką chemiczną pod kierownictwem dr Anny Trzosińskiej oraz świetnie wyszkoloną ekipą hydrologów pod kierownictwem naukowym prof. Aleksandra Majewskiego. Wszystko to stanowiło dobrą bazę do podjęcia międzynarodowego monitoringu środowiska morskiego. Natomiast Pracownia Ochrony Środowiska zakończyła swoją działalność w ramach MIR w 1976 r. Kadra Pracowni przeszła głównie do nowo powołanego Instytutu Kształtowania Środowiska w Gdyni, a także do innych instytutów Trójmiasta.
4. Początki międzynarodowego monitoringu Morza Bałtyckiego
Program Monitoringu Morza Bałtyckiego zatwierdzono na międzynarodowej konferencji w Szczecinie w 1977 roku, jednakże jego praktyczna realizacja rozpoczęła się dwa lata później, w 1979 r. Celem monitoringu bałtyckiego było poznanie aktualnego stanu środowiska oraz określenia kierunku, natężenia i przyczyn zmian długookresowych zachodzących w ekosystemie bałtyckim.
Kraje obozu socjalistycznego nie były przygotowane merytorycznie i technicznie do podjęcia międzynarodowego monitoringu (słaba znajomość jęz. angielskiego, braki odczynników i aparatury). Poza tym należało uzgodnić metodyki, skalibrować przyrządy itp.
W związku z tym rozpoczęto intensywne szkolenia i spotkania kalibracyjne, przeważnie w Niemczech (zorganizowane na wielką skalę na Uniwersytecie Kilońskim) i w krajach skandynawskich. Należy podkreślić, że koledzy z krajów zachodnich tworzyli bardzo sympatyczną i przyjazną atmosferę i niejednokrotnie wspomagali w zdobyciu odczynników i sprzętu do badań. Ważną rolę, w podnoszeniu poziomu badań i integracji środowiska naukowców bałtyckich odegrały też pozarządowe organizacje naukowe takie jak: BMB (Baltic Marine Biologists), CBO (Conference of the Baltic Oceanographers) i BMG (Baltic Marine Geologists).
Monitoring bałtycki rozpoczęto od pomiarów hydrologicznych i hydrochemicznych.
Stopniowo dołączano parametry hydrobiologiczne, biologiczne i przyrodnicze (Andrulewicz
1996). Prowadzenie międzynarodowego monitoringu Bałtyku wymagało opracowania szeregu dokumentów, w których uczestniczyli głównie eksperci z OM IMGW w Gdyni, ale także z MIR Gdynia i AR Szczecin. Były to:
• Przewodniki metodyczne dot. zbioru próbek, zabezpieczania próbek, ich przechowywania i analizy (Guidelines)
• Program jakości pomiarów (Quality Assurance Programme)
• Sposób raportowania danych (Data formats)
• Przechowywanie i obróbka danych (Data banking)
• Okresowa ocena wyników (Periodical Assessments), w tym ocena naukowa Background Assessment,, ocena dla decydentów Executive Assessment oraz oceny popularno-naukowe Popular Assessment.
W końcówce lat dziewięćdziesiątych ub. wieku pełny program monitoringu bałtyckiego HELCOM Monitoring Programme (COMBINE) składał się z następujących elementów:
• Baltic Monitoring Programme (BMP): Hydrology, chemistry, biology
• Pollution Load Compilation (PLC): River discharges and atmospheric fallout
• Coastal Monitoring Programme (CMP): Chemistry, biology, nature conservation elements
• Monitoring of Radioactive Substances (MORS): man made radionuclides.
Podstawowym dokumentem monitoringu środowiskowego Bałtyku jest Manual for Marine Monitoring in the COMBINE Programme of HELCOM (aktualnie: HELCOM Monitoring Manual). Dokument ten określa zalecane metody, częstotliwości i parametry pomiarów w ramach Zintegrowanego Programu Monitoringu Morza Bałtyckiego.
Równocześnie prowadzone były prace badawcze ukierunkowane na pozyskiwanie informacji ciągłych (on-line), nad zastosowaniem nowych technik analitycznych, rozwojem czujników pomiarowych, instalowaniem boi pomiarowych, wykorzystaniem regularnych linii żeglugowych (ships of opportunity), obserwacji satelitarnych (satellite images) itp.
Obecnie, wysiłki ekspertów zmierzają do znalezienia/wytypowania odpowiednich wskaźników stanu środowiska (parametrów, organizmów) adekwatnych dla danego problemu środowiskowego. Oprócz tego dąży się do ustanowienia indeksów stanu populacji/zdrowia, tak aby informacja o środowisku była jak najbardziej zintegrowana.
5. Okresowe oceny stanu środowiska Morza Bałtyckiego
Wyniki monitoringu bałtyckiego posłużyły do opracowania ocen stanu środowiska morskiego, a następnie przygotowania zaleceń dotyczących jego ochrony. Stan środowiska morskiego Bałtyku oceniany był w okresach 5-letnich Periodic Assessments (BSEP:1987,1990,1996,2002). Jako zasadę przyjęto podział Bałtyku na regiony naturalne, które z uwagi na swą specyfikę hydrologiczną były oceniane oddzielnie.
HELCOM Periodic Assessments
• 0″ Background Assessment, 1981 (Melvasalo i in. 1981)
• 1st Periodic Assessment, 1987
• 2nd Periodic Assessment, 1990
• 3rd Periodic Assessment, 1996
• 4th Periodic Assessment, 2002
• Specific assessments: coastal waters, radioactivity, sediments
W klasycznym schemacie zarządzania środowiskiem D-P-S-I-R (Driving force- Pressure-State-Response), monitoringowi podlegają człony P i S. W ramach monitoringu presji (P) prowadzony jest program HELCOM PLC a w ramach monitoringu stanu (S) prowadzony jest monitoring HELCOM COMBINE. Monitoring jest narzędziem służącym do wypracowania wskazówek do podejmowania decyzji i zarządzania środowiskiem (R- response), które ma wpłynąć/zmieniać politykę ochrony środowiska (D-Driving force). W przypadku Bałtyku, chodzi głównie o politykę rolną i rybacką oraz w odniesieniu do punktowych źródeł zanieczyszczeń przemysłowych (Hot spots) i gospodarki komunalnej.
6. Osiągnięcia i wyzwania
Wdrożenie pierwszej na świecie Konwekcji o Ochronie Środowiska Morskiego przez państwa o różnym ustroju politycznym, było bardzo ważnym osiągnięciem i dobrym przykładem dla innych państw morskich. Po jej podpisaniu, zawarto szereg innych konwencji w odniesieniu do mórz europejskich (ale też i pozaeuropejskich).
Po włączeniu Morza Bałtyckiego do mórz Unii Europejskiej i wprowadzeniu jurysdykcji UE w zakresie ochrony jego środowiska, uzasadnionym wydaje się być ocena stanu środowiska Bałtyku do roku 2000, kiedy to Bałtyk znajdował się wyłącznie pod jurysdykcją HELCOM) i po 2000 r., kiedy to Morze Bałtyckie zostało objęte jurysdykcją unijną (od wejścia w życie Ramowej Dyrektywy Wodnej UE), z rygorem obowiązku spełnienia wymagań UE.
Należy podkreślić, że HELCOM był znakomitym forum dla realizacji zadań ochrony Bałtyku, a kraje bałtyckie osiągnęły dobre wyniki w zakresie poprawy stanu jego środowiska.
Zdołano zahamować niektóre niekorzystne trendy, takie jak rosnące skażenia chemiczne, czy też spadek populacji ptaków i ssaków. Uniknięto katastrofalnych rozlewów olejowych, nastąpiła poprawa warunków sanitarnych w strefach brzegowych, zmniejszono ładunki zanieczyszczeń dopływające do Bałtyku, zrozumiano potrzebę ochrony przyrody bałtyckiej.
Nie udało się uporać z nadmierną eutrofizacją wód Bałtyku. Objawia się ona głównie w masowych zakwitach planktonu, obniżeniu przezroczystości wody, niedoborach tlenu w głębszych warstwach wód oraz rozwoju oportunistycznych glonów w strefach brzegowych.
Nadmierna eutrofizacja, na liście problemów środowiskowych Morza Bałtyckiego, bezspornie pozostaje na pierwszym miejscu:
1. Nadmierna eutrofizacja/ Enhanced eutrophication 2. Nadmierna presja rybołówstwa/ Overfishing
3. Zanieczyszczenia chemiczne/ Chemical contamination
4. Fizyczne zaburzenia siedlisk/ Physical disturbance of habitats 5. Zanieczyszczenia ropopochodne/ Oil pollution
6. Zmniejszenie różnorodności biologicznej niektórych siedlisk/ Loss of biological diversity
7. Organizmy obce/ Alien species
8. Skażenia sanitarne strefy brzegowej/ Sanitary pollution of coastal waters 9. Antropogeniczne radionuklidy/ Anthropogenic radionuclides.
Ranking tych problemów środowiskowych jest dyskusyjny, jednakże ranking taki uzmysławia naukowcom i decydentom gdzie należy kierować wysiłek naukowy i finansowy.
Nadmierna eutrofizacja, która spowodowała zmianę trofii Bałtyku (z oligotroficznego - mezotroficznego na eutroficzny) oraz cały szereg negatywnych skutków środowiskowych, jest zjawiskiem, którego nie uda się zwalczyć nawet w skali życia jednego pokolenia (Savchuk i in. 1999; Variopuro i in., 2014). Chociaż, w kontekście dyskusji nad negatywnymi skutkami eutrofizacji, zbyt rzadko mówi się o tym, że przyniosła ona także i pewne korzyści ekonomiczne: „więcej pokarmu-więcej ryb”).
Literatura
Andrulewicz E., Dubrawski R., Żmudziński L., 1972, Preliminary investigations to determine influence of Polish rivers on Baltic Sea pollution, Proc. 8th Conf. Baltic Oceanographers, Copenhagen, 14 pp.
Andrulewicz E., 1976, Spływ biogenów do Bałtyku z terenu Polski, Stud. i Mater. Oceanol., 15, Biologia morza 3, 79–90.
Andrulewicz E., 1996, Proposals for the Baltic Monitoring Programme (HELCOM BMP) and Coastal Monitoring Programme (HELCOM CMP) for the Polish Marine Areas of the Baltic Sea, Oceanol. Stud. 1–2, 159–177.
BSEP No. 5B. Assessment of the Effects of Pollution on the Natural Resources of the Baltic Sea 1980.
BSEP No. 35B. Second Periodic Assessment of the State of the Marine Environment of the Baltic Sea 1984–1988.
BSEP No. 64B. Third Periodic Assessment of the State of the Marine Environment of the Baltic Sea 1989–93.
BSEP No. 82B. Environment of the Baltic Sea area 1994–1998.
Dubrawski R., Andrulewicz E., 1972, Spływ jonowy rzek z obszaru Polski w aspekcie zanieczyszczenia Bałtyku, Mater. MIR Gdynia: Ekosystemy Morskie, Sozologia Morska Nr V, 17–49.
Dziadziuszko Z., 1994, Wahania poziomu morza, [w:] Atlas Morza Bałtyckiego, Red. A.
Majewski i Z. Lauer, Wyd. IMGW, Warszawa.
Melvasalo T., Pawlak J., Grasshoff K., Thorell L., Tsiban A. (red.), 1981, Assessment of the effects of pollution on the natural resources of the Baltic Sea 1980, Balt. Sea Environ.
Proc. No. 5, 426 pp.
Ojaveer E., Kaleis M., 2005, The impact of climate change on the adaptation of marine fish in the Baltic Sea, ICES J. Marine Sci., 62(7), 1492–1500.
Savchuk O., Wulff F., 1999, Modelling regional and large-scale 441 response of the Baltic Sea ecosystems to nutrient load reductions, Hydrobiologia, 393, 35–43.
UNEP, 2005, Baltic Sea – GIWA Regional assessment 17, A. Lääne, E. Kraav i G Titova (red.), University of Kalmar, Sweden.
Varjopuro R., Andrulewicz E., Blenckner T., Dolch T., Heiskanen A., Pihlajamäki M., Brandt U. S. Valman M., Gee K., Potts T., Psuty I., 2014, Coping with persistent environmental problems – Systemic delays in reducing eutrophication of the Baltic Sea, Ecol. Soc., (in press, manuscript #ES-2014-6938, Ver. 3).
