În timpul vacanțelor petrecute pe litoral, mulți dintre noi am fost martorii prezenței în cantități excesive pe țărm a algelor moarte, în putrefacție, dar și a peștilor morți ce plutesc în apele de mică adâncime. Aceste fenomene nedorite pot fi efectele unui proces de origine naturală – în special în cazul lacurilor cu apă dulce -, dar, în majoritatea cazurilor semnalate în zona costieră a Mării Negre, ele sunt cauzate de intervenția umană asupra naturii.
Ambele situații descrise mai sus aparțin fenomenului de EUTROFIZARE. Deși nu este complet necunoscut publicului larg, datorită numeroaselor articole pe acest subiect care apar an de an în mass media, puțini știu ce înseamnă eutrofizarea, care sunt cauzele și care sunt consecințele acesteia. Însăși etimologia acestui termen oferă informații primare despre ce reprezintă el – eutrophos în limba greacă, înseamnă bine hrănit, dezvoltat. Astfel, fenomenul poate fi definit ca îmbogățirea excesivă a unui corp de apă cu materie organică și nutrienți (azot, fosfor și siliciu), elemente care sunt necesare dezvoltării organismelor. Deși în aparență lucrurile sună bine, în realitate, îmbogățirea excesivă a corpurilor de apă cu nutrienți determină schimbări în structura, funcționalitatea și stabilitatea ecosistemelor acvatice.
Apele costiere românești sunt supuse unei presiuni antropice ridicate. Pe lângă aportul de nutrienți și materie organică adus de Dunăre, echilibrul ecosistemului este perturbat și de activitățile industriale, agricole și urbane din zonă. Îmbogățirea în exces a acestor ape duce la dezvoltarea necontrolată a unor specii de alge unicelulare (fitoplancton). Apar, în consecință, foarte frecvente înfloririle algale mono specifice, ce reduc transparența apei, având efecte negative asupra populațiilor bentale (pești care trăiesc pe fundul apelor). Până la sfârșitul anilor 1950, înfloririle algale din zona litoralului românesc erau evenimente sporadice, ce aveau loc de regulă în zona gurilor Dunării. Dezvoltarea rapidă din perioada 1970 – 1990 a industriei și agriculturii în bazinul hidrografic al Dunării a făcut ca aceste înfloriri algale să apară frecvent și intens, mai ales în perioada 1980 – 2000. Evident, consecințele asupra ecosistemului costier au fost dezastruoase. Faptul că aceste înfloriri algale sunt produse, în general, de o singură specie de fitoplancton determină modificarea culorii apei la suprafață, în funcție de specia dominantă. În multe din aceste cazuri, a fost observată o înroşire a apei, produsă de o specie unicelulară de talie mică, numită Prorocentrum cordatum.
O consecință mult mai gravă a acestor înfloriri algale o reprezintă însă reducerea dramatică a concentrației de oxigen dizolvat în apă, uneori până la zero (așa numita hipoxie). După perioada de maximă dezvoltare a algelor unicelulare, acestea mor și se descompun. Descompunerea acestora este un proces aerob, consumator de oxigen și favorizat, chiar accelerat, de prezența unor valori ridicate ale temperaturii aerului. Evident, în cazul unui număr foarte mare de celule algale, cantitatea de oxigen necesară descompunerii lor este și ea foarte mare, fapt ce duce la epuizarea oxigenului dizolvat din apă. Un astfel de episod, care a fost unul de mare amploare, a fost înregistrat în iulie 2010 și a fost studiat de către cercetătorii GeoEcoMar (filiala Constanța) în cadrul proiectului EU FP7 HYPOX (In Situ Monitoring of Oxygen Depletion in Hypoxic Ecosystems of Coastal and Open Seas, and Landlocked Water Bodies). În acea perioadă, au fost observate mortalități în masă ale unor organisme marine, cum ar fi moluște, crustacee și pești (chefal, laban, guvizi, calcan), în general puiet, care nu a avut puterea să înoate în larg, spre apele mai oxigenate.
Ce s-a întâmplat atunci? În perioada imediat premergătoare acestui apariției acestui episod, în mai – iunie 2010, debitele zilnice al Dunării au înregistrat valori foarte ridicate. Acest lucru a dus la instalarea în dreptul litoralului românesc a unui front de apă îndulcită între gurile Dunării şi Constanţa, cu o extindere spre larg de 10 – 20 km. Acest front de apă a fost caracterizat de o salinitatea extrem de redusă și de o concentrație ridicată de particule solide în suspensie (turbiditate ridicată), chiar și în extremitatea sudică a acestui front. În plus, apele dulci ale Dunării au antrenat spre sud vegetaţie, substanţă organică şi chiar cantități de apă dulce. Astfel s-au creat condiții optime pentru dezvoltarea excesivă a fitoplanctonului, care, după încheierea ciclului de viață, s-a descompus. Descompunerea a fost accelerată de temperaturile foarte ridicate din acea perioadă, de peste 27 – 28 °C, precum și de o circulație extrem de slabă a maselor de apă în zona costieră. În consecință, conținutul de oxigen dizolvat în apă a scăzut în multe cazuri până la zero, generând mortalități ale faunei marine. Dacă aceste condiții de mediu s-ar fi menținut pe o perioadă scurtă de timp, efectele nu ar fi fost atât de grave. Însă circulația foarte slabă a maselor de apă, deci reîmprospătarea redusă a apelor s-a menținut o perioadă mai lungă de timp, favorizând descompunerea intensă a materiei organice. După 2010, cercetătorii GeoEcoMar nu au mai observat fenomene de eutrofizare de anvergura celui descris mai sus. Desigur, astfel de evenimente sporadice de epuizare a cantității de oxigen există și vor continua să existe. Cu toate acestea, nu se poate spune că ele reprezintă o caracteristică a apelor costiere românești.
Deși dă semnele unei însănătoşiri lente, ecosistemul marin din zona costieră a Mării Negre se află încă într-un moment ecologic care poate fi comparat cu o stare de convalescenţă. În aceste condiţii de echilibru fragil, el este în continuare vulnerabil în fața intervențiilor umane asupra naturii (impactul antropic), în fața eventualelor accidente ecologice și, nu în ultimul rând, în fața schimbărilor climatice globale. Procesul natural de redresare a stării de sănătate a mării depinde de perseverența și fermitatea cu care sunt implementate măsurile de conservare, protecţie şi dezvoltare durabilă a mediului marin. Coerența acestor măsuri ține de aplicarea unui model conceptual de management adaptativ, bazat pe principiile durabilității. Doar astfel ne putem asigura că impactul activității umane asupra ecosistemului costier de la Marea Neagră este minim sau, cel puțin, acceptabil.
Acestor provocări li se adaugă incertitudinile inerente funcționării ecosistemului marin. Buna gestionare a acestuia este strâns legată de cercetarea științifică, de răspunsurile pe care cercetătorii le caută împreună cu partenerii lor din institutele de cercetare marină europene, dintre care amintim doar Hellenic Centre for Marine Research (Grecia), Institute of Oceanology of Bulgarian Academy of Sciences (Bulgaria) sau IFREMER (Franța). Colaborarea dintre GeoEcoMar și partenerii săi europeni a dus la proiecte comune ca HYPOX (In Situ Monitoring of Oxygen Depletion in Hypoxic Ecosystems of Coastal and Open Seas, and Landlocked Water Bodies), PERSEUS (Policy-orientated Marine Environmental Research for The Southern European Seas), SESAME (Southern European Seas: Assesing and Modelling Ecosystem Changes) sau COCONET (Towards Coast to Coast Network of Marine Protected Areas – from the Shore to the High and Deep Sea – Coupled with Sea-based Wind Energy Potential).