Методика построения карт интегральной уязвимости прибрежных и морских зон от нефти

Исследования прибрежья и береговой зоны северной части Кольского залива и разработка карт уязвимости всего залива от нефти
Авторы: 
А.А. Шавыкин, П.С. Ващенко, О.П. Калинка, А.Н. Карнатов
Мурманский морской биологический институт КНЦ РАН. Лаборатория инженерной экологии.
Руководитель работ - зав. лаб. инженерной экологии к.т.н. А.А. ШавыкинЗам. руководителя работ, координатор работ - н.с. лаб. инженерной экологии П.С. ВащенкоЗам. руководителя работ, зам. зав. лаб. инженерной экологии О.П. КалинкаОтветственный исполнитель - м.н.с. лаб. инженерной экологии А.Н. Карнатов
Руководитель работ - зав. лаб. инженерной экологии к.т.н. А.А. ШавыкинЗам. руководителя работ, координатор работ - н.с. лаб. инженерной экологии П.С. ВащенкоЗам. руководителя работ, зам. зав. лаб. инженерной экологии О.П. КалинкаОтветственный исполнитель - м.н.с. лаб. инженерной экологии А.Н. Карнатов

Таблица 1 - Описание алгоритма методики разработки карт уязвимости прибрежных и морских зон от нефти при её разливе

ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫСОДЕРЖАНИЕ ЭТАПА В ОБЩЕМ ВИДЕСОДЕРЖАНИЕ ЭТАПА ДЛЯ КОЛЬСКОГО ЗАЛИВА
1. Определение перечня элементов, входящих в учитываемые группы объектов:В перечень включают объекты наиболее важные с точки зрения функционирования экосистемы и использования человеком, подверженные воздействию нефти при ее разливе, и которым может быть нанесен определенный ущерб.
1.1. Важные компоненты биоты: группы/подгруппы/виды (ВКБ)Включают группы/подгруппы/виды биоты от макрофитов до морских млекопитающих и птиц (фито- и зоопланктон, как правило, не учитываются).

Не учитываются:

  • ихтиофауна (ихтиопланктон и рыбы) - данные отсутствуют;
  • морские млекопитающие - крайне редко заходят в залив.
1.2. Особо значимые эколого-экономические, и социокультурные объекты (ОЗО)Рекреационные территории; ключевые местообитания птиц и морских млекопитающих; районы нереста; районы промышленного рыболовства, участки акватории, занятые марикультурой и другими производственными отраслями.Учитываются только портовые сооружения, устья нерестовых рек, районы размножения крабов и развития их личинок.
1.3. Природоохранные территории (ПОТ)Заповедники, заказники, национальные парки, памятники природы, проектируемые ООПТ.Природоохранные территории отсутствуют.
2. Определение временных границ сезонов для картографируемого района

Границы сезонов и их количество определяются на основе изменчивости природных условий и биологических и абиотических особенностей учитываемых компонентов экосистемы.

При достаточном обеспечении данными рекомендуется строить карты по месяцам.

Границы сезонов определены на основе изменения плотности распределения мобильного зообентоса и птиц.

Для залива принято 5 сезонов (см. Таблицу 2).

3. Построение сезонных разномасштабных карт распределения ВКБ, ОЗО, ПОТ

Разномасштабные карты необходимы для использования на разных уровнях: объектные (1:25 000) и тактические (1:200 000) - для ликвидаторов на месте разлива, тактические и стратегические (1:1 000 000) - для руководителей операций по ЛРН.

Все данные приводятся в пределах картографируемого района.

Разномасштабные карты исходного распределения построены для всех объектов ВКБ в масштабах 1:25 000 и 1:150 000, а для птиц – 1:150 000.

Для разных периодов года представлены карты мобильного мегабентоса, птиц, устьев нерестовых рек, районы размножения крабов и развития их личинок (Таблица 2). 

4. Расчет коэффициентов уязвимости для ВКБ и экспертное определение коэффициентов приоритетной защиты для ОЗО и ПОТКоэффициенты уязвимости ВКБ (V = E×S/R) рассчитывают (частично экспертно) на основе оценок вероятности воздействия на них нефти (E); различной чувствительности (S) и восстанавливаемости (R) групп/подгрупп/видов.Среди ВКБ наибольшей уязвимостью в Кольском заливе характеризуются птицы «ныряющие», а минимальной - макрофитобентос (Таблица 3).
Коэффициенты приоритетной защиты для ОЗО оцениваются по эколого-экономической (хозяйственной) и социокультурной значимости.В заливе принято, что коэффициенты приоритетной защиты минимальны для портовых сооружений, а максимальны – для районов размножения крабов и развития их личинок (Таблица 4).
Для ПОТ коэффициенты выбираются исходя из природоохранного статуса объекта и его значимости в экосистеме.ПОТ в заливе отсутствуют.
5. Построение для ВКБ, ОЗО и ПОТ нормированных разномасштабных карт уязвимости для отдельных сезонов

Карты сезонной уязвимости биоты – «сумма» карт распределения нормированного обилия групп/подгрупп/видов «умноженных» на их коэффициенты уязвимости.

Карты сезонной уязвимости ОЗО – «сумма» карт расположения учитываемых объектов, «умноженных» на их коэффициенты приоритетной защиты.

Карты сезонной уязвимости ПОТ – «сумма» карт расположения учитываемых природоохранных территорий, «умноженных» на их коэффициенты приоритетной защиты.

Проводят нормировку итоговых карт уязвимости ВКБ, ОЗО, ПОТ.

Карты сезонной уязвимости биоты – «сумма» карт нормированных распределений макрофитобентоса, макрозообентоса, мегазообентоса (немобильного и мобильного отдельно), птиц ("парителей", "ныряющих", околоводных), «умноженных» на их коэффициенты уязвимости.

Карты сезонной уязвимости ОЗО – «сумма» карт расположения портовых сооружений, устьев нерестовых рек, районов размножения крабов и развития их личинок, «умноженные» на соответствующие им коэффициенты приоритетной защиты.

Проводят нормировку итоговых карт уязвимости ВКБ, ОЗО (Таблица 5).

6. Расчёт разномасштабных сезонных карт интегральной уязвимости картографируемого района

Интегральная уязвимость участка акватории – «сумма» карт уязвимости  ВКБ, уязвимости ОЗО и уязвимости ПОТ. Все карты строятся для выделенных сезонов.

Карты «относительной» уязвимости – диапазон изменчивости уязвимости в каждом сезоне свой – предназначены для принятия решений при аварийных разливах нефти.

Карты «абсолютной» уязвимости – диапазон изменчивости уязвимости соответствует всему году – предназначены для природоохранных целей; строят при необходимости.

Карты «относительной» и «абсолютной» уязвимости рассчитаны для пяти сезонов (см. Таблицу 2):

для всего залива – тактические карты (1 : 150 000);

и для трех участков – объектные карты (1 : 25 000).

Районы с максимальной «относительной» уязвимостью Кольского залива – кутовая часть залива летом и менее – весной; участки у западного побережья в северной части южного колена, у восточного побережья среднего колена – зимой; отдельные участки вблизи западного и восточных побережий на севере среднего колена и в северном колене – во все сезоны.

Карты «абсолютной» уязвимости показывают, что наиболее уязвимым является ранневесенний сезон, наименее уязвим Кольский залив осенью.

7. Построение разномасштабных карт чувствительности береговой линии по ESIБереговую линию картографируют по ESI – индексам экологической чувствительности: от минимального (ESI=1) до максимального (ESI=10) значения.

В заливе присутствуют берега с индексами ESI  1 – 4, 6 – 8.

Берега с высокой чувствительностью составляют около 40 % (ESI-6 – 14%, ESI-7 – 26.1%).

Побережье с низкой чувствительностью – 58 % (ESI-1 – 23.6% и ESI-2 – 34.2 %).

Таблица 2 - Деление года на сезоны для учитываемых групп / подгрупп биоты Кольского залива

Экологические группы / подгруппыМесяц
IIIIIIIVVVIVIIVIIIIXXXIXII
Макрофитобентос            
Макрозообентос х х х х х х х х х х х х
Мегазообентос (немобильный) х х х х х х х х х х х х
Мегазообентос (мобильный) х х х х х х х х х х х х
Птицы"парители" х х х х х х х х х х х х
"ныряющие" х х х х х х х х х х х х
околоводные х х х х х х х х х х х х
Сезоны для построения карт уязвимости3Ранняя веснаВеснаЛетоОсеньЗима (З)

Таблица 3 - Экспертные значения чувствительности, восстанавливаемости, потенциального воздействия для нефти среднего типа и вычисленные коэффициенты уязвимости для каждой g-ой группы/подгруппы организмов (Кольский залив)

Группы / подгруппы биотыEgSgRgVgb = (Sg x Eg ) / Rg
Макрофитобентос (до 20 м)6151.0
Макрозообентос (до 20 м)4453.2
Мегабентос, немобильный (до 20 м)5343.8
Мегабентос, мобильный (до 20 м)2231.3
Птицы "парители"35115.0
Птицы "ныряющие"75217.5
Птицы околоводные1515.0

Примечание: если виды, относящиеся к какой-либо из групп/подгрупп, входят в список краснокнижных, то для них вводится дополнительный коэффициент 2

Таблица 4 - Коэффициенты (ранги) уязвимости особо значимых объектов (ОЗО) (Кольский залив)

Тип особо значимых объектовVec
Порты и портовые сооружения1
Устья нерестовых рек семги (апрель - октябрь)2
Районы размножения крабов и развития личинок (февраль - июнь)3
Семинар по проекту KolArctic (2011 г. МГТУ Мурманск)Российско-норвежский семинар RU-NO Barents (2013г. гост. Меридиан г. Мурманск)
Семинар по проекту KolArctic (2011 г., МГТУ, г. Мурманск)Российско-норвежский семинар RU-NO Barents (2013 г., гост. Меридиан, г. Мурманск)
Обсуждение методики построения картВ лаборатории инженерной экологии
Обсуждение методики построения карт уязвимости с норвежскими специалистами в лаборатории инженерной экологии (2013 г., грант CETIA, проект KolArctic)
Работа выполнена по гранту Всероссийской общественной организации "Русское географическое общество" 2013 - 2014 гг.

 

Контактная информация

e-mail: shavykin@mmbi.info; тел.: +7 921 160 29 16

Back to Top
Яндекс.Метрика