Бургаски влажни зони | Rada Evtimova

(Burgas wetlands) 

Сравнителен екологичен анализ на Бургаските влажни зони: Влияние на солевия градиент върху биоразнообразието и адаптивните стратегии на видовете в Атанасовско, Поморийско и Бургаско езеро

(Comparative Ecological Analysis of the Burgas Wetlands: The Influence of the Salinity Gradient on Biodiversity and Species Adaptive Strategies in Atanasovsko, Pomorie and Burgas Lake)

Резюме

Бургаският езерен комплекс включва три водни басейна с коренно различен солеви режим — хиперхалинното Атанасовско езеро, хиперхалинната Поморийска лагуна и бракичното до сладководно Бургаско езеро (Вая). Настоящата статия систематизира публикувани научни данни за хидрохимичните параметри, таксономичния състав и консервационния статус на трите екосистеми, за да изведе зависимостта между солевия градиент и структурата на биологичните съобщества. Анализът се основава на изследвания в областта на фитопланктона, безгръбначната фауна, халофитната растителност и орнитофауната, публикувани от български и международни изследователски екипи в периода 2014–2024 г. Резултатите показват обратна зависимост между солевата концентрация и видовото богатство, съпроводена от нарастваща физиологична специализация на организмите при по-високи солености. Установена е и чувствителността на хидроложкия режим към антропогенни намеси, довели до документирани промени в солеността и последващи екологични отклонения в двете лагуни. Статията предлага сравнителна синтезна рамка, приложима за бъдещи мониторингови и консервационни програми в региона.

Ключови думи: солев градиент, хиперхалинни лагуни, биоразнообразие, халофити, Атанасовско езеро, Поморийско езеро, Бургаско езеро

Съдържание на статията

• 1. Увод
• 2. История на проучванията
• 3. Методология
• 4. Основни резултати
• 5. Анализ и интерпретация
• 6. Сравнителен анализ
• 7. Специфики и научен контекст
• 8. Интегративен научен дискурс
• 9. Заключение
• 10. Използвани източници и институционална база

 Бургаски влажни зони  (Burgas wetlands)

Увод

Бургаският езерен комплекс на българското Черноморие обединява четири основни водни тела — Атанасовско езеро, Поморийско езеро, Мандренско езеро и Бургаско езеро (Вая), — от които настоящото изследване разглежда трите с най-контрастен солеви режим: Атанасовско, Поморийско и Бургаско. Комплексът е част от миграционния път Виа Понтика и е защитен на национално и европейско ниво чрез мрежата Натура 2000, Рамсарската конвенция и Директивите за птиците и местообитанията (AfterLife Conservation Plan, LIFE19 NAT/BG/000804).

Атанасовско езеро принадлежи към националния тип L10 — черноморски хиперхалинни езера със соленост над 40‰ и дълбочина под 1 m (Gecheva et al. 2017: 146). Поморийско езеро е хиперхалинна лагуна с площ 760 ha, част от защитени зони SAC Pomorie (2085.15 ha) и SPA Pomoriysko ezero (921.52 ha) (AfterLife Conservation Plan). Поради липсата на първични хидрохимични данни в достъпната литература за Бургаско езеро (Вая), то е разгледано единствено като референтна точка за сравнение на фитопланктонния състав в изследванията на Kalcheva et al. (2021: 43) и Hubenov et al. (2015: 51), които цитират вторично данните на Dimitrova et al. (2014) и Belkinova et al. (2020).

Изследователският въпрос на статията е формулиран така: по какъв начин градиентът на соленост между трите басейна определя видовото богатство, доминантните таксономични групи и адаптивните механизми на организмите, обитаващи тези екосистеми.

                       

История на проучванията

Систематичното изучаване на безгръбначната фауна на Атанасовско езеро датира от управленските планове на резервата, изготвени през 1997 и 2003 г. (Michev 2003, цит. по Hubenov et al. 2015: 47). Актуализиран управленски план е разработен през 2015 г. под редакцията на Т. Михев (Michev et al. 2018: 24). Пълна таксономична ревизия на безгръбначните животни е публикувана от Хубенов, Кендеров и Пандурски през 2015 г. в Historia naturalis bulgarica, а обобщена оценка на цялостното биоразнообразие на езерото — от екип с водещ автор Т. Михев в Acta zoologica bulgarica (Michev et al. 2018).

Хидробиологичният мониторинг на Атанасовско езеро в рамките на проект „Солта на живота“ (LIFE11 NAT/BG/000262), координиран от Българска фондация Биоразнообразие в партньорство с Българско дружество за защита на птиците, обхваща периода 2013–2018 г. и включва тригодишно проследяване на ключови биологични качествени елементи, публикувано от Гечева и колектив през 2017 г. (Gecheva et al. 2017).

За Поморийската лагуна пилотно изследване на фитопланктонния състав е проведено през 2017 г. и публикувано от Калчева и колектив през 2021 г. в Ecologia Balkanica (Kalcheva et al. 2021). Проектът LIFE19 NAT/BG/000804 „LIFE for Pomorie Lagoon“ (2020–2023) документира хидроложкото състояние на лагуната и последиците от нарушения дренажен режим (AfterLife Conservation Plan).

Изследването на почвената соленост и разпространението на халофитите на територията на двете солени езера е проведено от Тодорова и колектив през 2013 г. и публикувано в Agricultural Science and Technology (Todorova et al. 2014). Геоложката история на Атанасовското езеро, включително холоценската му седиментация, е изяснена в работата на Синьовски и колектив, публикувана в Journal of Mining and Geological Sciences (Sinnyovsky et al. 2019).

Методология

Настоящият обзор систематизира публикувани първични изследвания чрез метод на системен преглед и мета-анализ на рецензирани научни източници. Включените данни произхождат от седем рецензирани научни публикации и един технически доклад по проект LIFE, обхващащи периода 2014–2024 г.

Използваните в първичните изследвания методи включват: измерване на електропроводимост (EC) и pH на почвени проби по методиката на Popandova (2001), цитирана в Todorova et al. (2014: 466); хидрохимичен мониторинг на соленост, разтворен кислород, температура и биогенни съединения по стандартизирани протоколи на Директивата за водите (Gecheva et al. 2017: 146); количествена и качествена оценка на фитопланктона по метода на Едлер (Edler 1979) и Оленина и колектив (Olenina et al. 2006), цитирани в Kalcheva et al. (2021: 39); гранулометричен анализ на седименти за установяване на холоценската стратиграфия (Sinnyovsky et al. 2019: 63–64).

Сравнителният анализ в настоящата статия систематизира публикуваните количествени показатели по единен признак — солева концентрация във водните басейни (изразена в промили ‰) или електропроводимост на почвените проби (в mS/cm) — и съпоставя видовото богатство и таксономичния състав на съответните биологични групи във всеки от трите басейна.

Основни резултати

Хидрохимични параметри

Атанасовско езеро показва изразена сезонна и годишна вариация на солеността. В Северните солници стойностите варират от 30.1‰ до 54.3‰ (средно 43.6‰) през 2013 г. и от 39.9‰ до 49.3‰ (средно 44.5‰) през 2014 г., но спадат рязко до диапазон 6.3‰–40.2‰ (средно 19.8‰) през 2015 г. вследствие на обилни валежи. В Южните солници стойностите варират съответно от 23.9‰–30.1‰ (2013 г.) до 5.7‰–33.7‰ (2015 г.) (Gecheva et al. 2017: 147, Table 1). Хубенов и колектив посочват пролетна соленост от порядъка на 5–25‰ и летни стойности от 150‰ до 340‰ в отделни солникови басейни (Hubenov et al. 2015: 46).

Поморийската лагуна регистрира драстичен спад на средногодишната соленост — от 52–55‰ през 2007 г. до 19–19.9‰ през 2015 г. (Kalcheva et al. 2021: 38), а по данни на проекта LIFE for Pomorie Lagoon стойността през декември 2010 г. е 30.98‰, а през май 2019 г. — едва 12.58‰ (AfterLife Conservation Plan). И в двата случая спадът е свързан с нарушения на дренажната инфраструктура и увеличен приток на сладка вода.

По отношение на Бургаско езеро (Вая) липсват преки първични хидрохимични данни в съвременната литература, като в наличните изследвания басейнът се разглежда предимно като референтен бракично-сладководен обект в цитиранията на Dimitrova et al. (2014) и Belkinova et al. (2020), възпроизведени в Kalcheva et al. (2021: 43) и Hubenov et al. (2015: 51).

Почвена соленост и халофитна растителност

Изследването на Тодорова и колектив (2014) установява електропроводимост на почвата в Атанасовско езеро между 2.59 и 42.6 mS/cm (средно 12.51 mS/cm) при pH 8–9.2, докато в Поморийско езеро стойностите варират от 1.78 до 12.61 mS/cm при pH 7.1–8.9 (Todorova et al. 2014: 466–467). Установена е корелация между съдържанието на хлориди и електропроводимостта (R = 0.79). Salicornia europaea agg. доминира в почви с висока соленост (над 14 mS/cm) и е преобладаващ вид в Атанасовско езеро, докато Bassia hirsuta формира най-многобройните популации в Поморийско езеро. Petrosimonia brachiata се среща в двете територии при по-ниска соленост (2–6 mS/cm) (Todorova et al. 2014: 469).

Безгръбначна фауна и фитопланктон

От Атанасовско езеро и прилежащите водоеми са установени общо 157 вида безгръбначни, разпределени в 6 типа, 10 класа, 35 разреда и 82 семейства, от които 56 вида (35.7%) са морски и морско-бракични форми, а 101 вида (64.3%) — бракично-сладководни, сладководни и сухоземни форми (Hubenov et al. 2015: 49). Доминантни бентосни форми са Cerastoderma glaucum (до 134 376 екз./m²), Ecrobia ventrosa, Abra segmentum и Cyprideis torosa (до 77 440 екз./m²) (Hubenov et al. 2015: 60). Халобионтите Artemia parthenogenetica и Artemia salina достигат плътност до 3400 екз./л вода при соленост 24–26‰ (Hubenov et al. 2015: 63). Установени са 6 инвазивни вида, сред които Rapana venosa, Anadara kagoshimensis и Mya arenaria (Hubenov et al. 2015: 64).

В Поморийската лагуна е регистриран общо 41 вид фитопланктон, разпределен в 8 класа, с доминиране на Dinophyceae (34.69%) и Bacillariophyceae (18.37%) (Kalcheva et al. 2021: 39). Екологичният статус за 2017 г. е оценен между „умерен“ и „добър“ по критериите за мезотрофни езерни типове (Kalcheva et al. 2021: 42).

Макрозообентосът на Атанасовско езеро показва трайна тенденция на намаляващо видово богатство — от постоянно присъствие на хирономидни ларви през 2013 г. до тяхното пълно отсъствие през 2015 г. в Северните и Южните солници (Gecheva et al. 2017: 149).

Орнитофауна и консервационен статус

Общото биологично разнообразие на Атанасовско езеро достига 1173 вида, разновидности и форми, като птиците са най-богатата таксономична група с 333 вида — 79.3% от българската орнитофауна (Michev et al. 2018: 25). Повече от 35% от всички установени таксони имат защитен статус по международни или национални документи.

В Поморийската лагуна е документиран драстичен спад в броя на гнездящите двойки приоритетни видове птици в периода 2013–2019 г.: малката рибарка (Sternula albifrons) от 43 на 14 двойки, речната рибарка (Sterna hirundo) от 125 на 71 двойки, морския дъждосвирец (Charadrius alexandrinus) от 23 на 5 двойки и саблеклюна (Himantopus himantopus) от 147 на 42 двойки (AfterLife Conservation Plan). Спадът е пряко свързан с нарушения хидроложки режим на лагуната.

Геоложка стратиграфия

Геоложкото проучване на Синьовски и колектив (2019) идентифицира фосилен хумусен хоризонт в източния бряг на Атанасовско езеро, свързан с Нимфейската трансгресия отпреди около 1000 години, когато нивото на Черно море е било с 1.5–2.0 m по-високо от съвременното (Sinnyovsky et al. 2019: 63). Гранулометричният анализ на два образеца показва финозърнеста теригенна седиментация, което свидетелства, че Атанасовското езеро не е имало широка връзка с морето дори при по-високото ниво на морето през тази трансгресия (Sinnyovsky et al. 2019: 64).

Анализ и интерпретация

Съпоставката на данните за трите басейна очертава ясна обратна зависимост между солевата концентрация и общото видово богатство. В най-солените участъци на Атанасовско езеро (над 150‰ през летния сезон) оцеляват единствено силно специализирани халобионти като Artemia salina и Artemia parthenogenetica, докато в участъци с по-ниска и по-стабилна соленост се наблюдава значително по-голямо таксономично разнообразие от безгръбначни (Hubenov et al. 2015: 49–50).

Резките колебания в солеността, документирани и в Атанасовско, и в Поморийско езеро, водят до сходни екологични последици — намаляване на популацията на характерни видове. Данните на Гечева и колектив показват изчезването на популацията на Knipowitschia caucasica в Южните солници на Атанасовско езеро през 2015 г., когато солеността временно спада под оптималния диапазон от 20–27‰ (Gecheva et al. 2017: 150). Аналогичен механизъм действа в Поморийската лагуна, където намалената соленост благоприятства развитието на макрофити за сметка на халофитните и хиперхалинните съобщества, а спадът на солеността директно кореспондира със снижена гнездова успеваемост на приоритетните видове птици (AfterLife Conservation Plan).

Данните на Тодорова и колектив потвърждават физиологичната диференциация между халофитните видове според степента на солева толерантност: Salicornia europaea доминира при най-високите стойности на електропроводимост, Bassia hirsuta заема средния диапазон, а Petrosimonia brachiata се ограничава до участъци с ниска до умерена соленост (Todorova et al. 2014: 469). Тази градация илюстрира принципа на екологична ниша, разпределена по солеви градиент в рамките на едно и също местообитание.

Сравнителен анализ

Показател	Атанасовско езеро	Поморийско езеро	Бургаско езеро (Вая)
Тип воден басейн	Хиперхалинен лиманен басейн (тип L10)	Хиперхалинна лагуна	Не е документирано в разгледаните извори
Соленост	5–25‰ (пролет) до 150–340‰ (лято, отделни басейни)	12.58‰–52–55‰ (в зависимост от годината)	Не е документирано в разгледаните извори
Брой видове безгръбначни	157 (Hubenov et al. 2015)	Не е обект на цялостна таксономична ревизия в разгледаните извори	Не е документирано в разгледаните извори
Доминиращ халофит	Salicornia europaea agg.	Bassia hirsuta	Не е документирано в разгледаните извори
Ключов консервационен вид	Knipowitschia caucasica, Artemia salina	Sternula albifrons, Sterna hirundo	Не е документирано в разгледаните извори

Забележка: Празните позиции за Бургаско езеро (Вая) се дължат на липсата на системни таксономични и хидрохимични публикации в обхвата на проучения период (Dimitrova et al. 2014; Belkinova et al. 2020).

                                       

Специфики и научен контекст

Уникална характеристика на Атанасовско езеро е установеният чрез гранулометричен анализ фин теригенен седиментен режим, който показва липса на широка морска връзка дори по време на историческата Нимфейска трансгресия преди около 1000 години (Sinnyovsky et al. 2019: 64). Тази геоложка изолираност обяснява отчасти защо езерото е запазило хиперхалинния си характер през дългосрочен период, независимо от периодичните антропогенни намеси в хидроложкия му режим.

За Поморийската лагуна специфичен елемент е установената зависимост между инфраструктурни нарушения — запълване на дренажен канал по време на пътно строителство — и директна промяна в солевия и хидроложкия режим на цялата лагуна, довела до преустановяване на традиционния солодобив от 2021 г. (AfterLife Conservation Plan). Този случай представлява документиран пример за пряка връзка между антропогенна инфраструктурна намеса и мащабна екологична трансформация на защитена територия.

Интегративен научен дискурс

Трите разгледани в достъпните извори басейна — Атанасовско и Поморийско езеро, с частично документиране на Бургаско езеро — очертават общ модел, при който солевият градиент действа като първичен структуриращ фактор за биологичните съобщества в Бургаския крайбрежен комплекс. Видовото богатство намалява с нарастване на солеността, но паралелно нараства степента на физиологична специализация на устойчивите видове. Хидроложката стабилност се оказва също толкова съществен фактор, колкото и абсолютната стойност на солеността — резките колебания, независимо от посоката им, водят до документирани загуби на популации и влошаване на консервационния статус.

Заключение

Настоящият систематичен преглед на публикувани изследвания потвърждава наличието на обратна зависимост между солевата концентрация и видовото богатство в Бургаския езерен комплекс, съпроводена от нарастваща физиологична специализация при по-високи солености. Атанасовско езеро поддържа устойчива хиперхалинна екосистема с висока степен на видова специализация, докато Поморийската лагуна демонстрира по-голяма чувствителност към хидроложки нарушения, отразена в директен спад на гнездовите популации на приоритетни видове птици. Публикациите, касаещи хидрохимичния и таксономичния профил на Бургаско езеро (Вая) в съвременната литература, остават ограничени в сравнение с наличните за другите два басейна — обстоятелство, което очертава конкретна насока за бъдещи теренни изследвания. Резултатите подкрепят необходимостта от непрекъснат хидроложки мониторинг като основен инструмент за опазване на трите защитени територии.

Използвани източници и институционална база

I. Институционална база

• Институт по биоразнообразие и екосистемни изследвания — Българска академия на науките (ИБЕИ-БАН)
• Тракийски университет, Факултет по агрономство, Стара Загора
• Пловдивски университет „Паисий Хилендарски“, Биологически факултет
• Минно-геоложки университет „Св. Иван Рилски“, София
• Зелени Балкани — НПО
• Българска фондация Биоразнообразие
• Българско дружество за защита на птиците (БДЗП)
• Министерство на околната среда и водите (МОСВ)

II. Дигитални платформи

• lifeforpomorielagoon.eu — платформа на проект LIFE19 NAT/BG/000804
• lagoon.biodiversity.bg — Българска фондация Биоразнообразие
• Ecologia Balkanica (eb.bio.uni-plovdiv.bg)

III. Библиография

• Gecheva, G. M., Varadinova, E. D., Belkinova, D. S., Mihov, S. D., Gyuzelev, G. A. & Hristeva, Y. G. (2017). Ecological Status Assessment of a Hypersaline Lake: a Case Study of Atanasovsko Lake, Bulgaria. Acta zoologica bulgarica, Suppl. 8, 145–151.
• Hubenov, Z., Kenderov, L. & Pandourski, I. (2015). Invertebrate Animals (Metazoa: Invertebrata) of the Atanasovsko Lake, Bulgaria. Historia naturalis bulgarica, 22, 45–71.
• Kalcheva, S. E., Klisarova, D. P., Gerdzhikov, D. B. & Georgiev, D. M. (2021). Phytoplankton Study in Pomorie Lake, Black Sea (Bulgaria). Ecologia Balkanica, 13(2), 37–45.
• Michev, T. M., Bedev, K. I., Dimchev, I. N., Dimitrov, D. S., Hubenov, Z. K., Kenderov, L. A., Michev, B. T., Mihov, S. D., Naumov, B. Y., Pandourski, I. S., Popov, V. V., Profirov, L. A. & Stoyneva-Gärtner, M. P. (2018). General assessment of the biodiversity of the Bulgarian Black Sea coastal wetland Atanasovsko Ezero. Acta zoologica bulgarica, Suppl. 11, 23–26.
• Sinnyovsky, D., Sinnyovska, D., Kalutskova, N., Dronin, N., Medvedev, A. & Telnova, N. (2019). Fossil Humus Mud and its Novochernomorian Base at the Atanasovsko Lake, Burgas Lakes Complex, Bulgaria. Journal of Mining and Geological Sciences, 62(1), 62–65.
• Todorova, M., Grozeva, N., Pleskuza, L., Yaneva, Z. & Gerdgikova, M. (2014). Relationship between soil salinity and Bassia hirsuta, Salicornia europaea agg. and Petrosimonia brachyata distribution on the territory of Pomorie lake and Atanasovsko lake. Agricultural Science and Technology, 6(4), 465–470.
• Проект LIFE19 NAT/BG/000804 „LIFE for Pomorie Lagoon“ (2020–2023). After Life Conservation Plan. M-Pomoriyski Solnitsi Ltd, Green Balkans NGO, Bulgarian Biodiversity Foundation.

Този материал е подготвен при стриктно спазване на принципите за авторска оригиналност и научна етика. Всички използвани източници са коректно цитирани, което гарантира достоверността и академичната цялост на представената информация.

ORCID iD: 0009-0008-6095-892X
ISSN: 3033-2982

DOI:

---

От:  © Rada Evtimova