Morze Bałtyckie jest jednym z najintensywniej wykorzystywanych gospodarczo akwenów Europy. Na jego wodach odbywa się 15 proc. globalnego transportu morskiego, a kraje nadbałtyckie zamieszkuje w sumie ponad 85 mln ludzi. Co roku do wód Bałtyku, zarówno rzekami, jak i z atmosfery, trafiają miliony ton substancji pochodzenia rolniczego i innych niebezpiecznych zanieczyszczeń. Dlatego niezwykle ważne są regularne badania, które pozwalają monitorować stan tego ekosystemu. Ich wyniki są podstawą do wyznaczania zakresu działań, mających na celu ograniczenie presji i procesów prowadzących do pogarszania się stanu środowiska Morza Bałtyckiego, a także określają kierunek, w jakim powinny przebiegać zmiany. Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej jest jedną z instytucji, które uważnie spoglądają w kierunku Bałtyku.
AUTOR: Tamara Zalewska, IMGW-PIB/Centrum Badań i Rozwoju/Zakład Oceanografii i Monitoringu Bałtyku
Badania środowiska morskiego rozpoczęto w IMGW-PIB w 1959 roku – pierwotnie jedynie w zakresie kilku głównych parametrów fizykochemicznych. W kolejnych latach program monitoringu był rozszerzany o elementy biologiczne i chemiczne. W 1991 roku uruchomiono regularne badania środowiska morskiego Bałtyku w ramach Państwowego Monitoringu Środowiska. Jego koordynację powierzono Głównemu Inspektorowi Ochrony Środowiska. W 2014 roku zmodyfikowano zakres badań monitoringowych zgodnie z wytycznymi dyrektywy ramowej w sprawie strategii morskiej (2008/56/WE[i]) i odnoszącej się do niej decyzji Komisji Europejskiej 2017/848[ii]. Obydwa akty prawne określają wskaźniki opisowe, które muszą być uwzględnione w badaniach prowadzonych przez kraje unijne w obszarach morskich pozostających pod ich jurysdykcją. Państwa członkowskie opracowują sześcioletnie programy monitoringu obszarów morskich, skonstruowane tak, aby możliwe było dokonanie oceny stanu środowiska w zakresie wszystkich wskaźników. Monitoring polskich obszarów morskich Bałtyku jest prowadzony w ścisłej współpracy regionalnej koordynowanej przez Komisję Ochrony Środowiska Morskiego Bałtyku (HELCOM) i został ujęty w Strategicznym Programie Państwowego Monitoringu Środowiska na lata 2020-2025.
Rola IMGW-PIB
Badania monitoringowe środowiska Morza Bałtyckiego, prowadzone przez Zakład Oceanografii i Monitoringu Bałtyku IMGW-PIB, obejmują obszar morza otwartego oraz strefy wód przybrzeżnych i przejściowych, w tym Zalewu Szczecińskiego i Zalewu Wiślanego. Pomiary i obserwacje na pełnym morzu wykonuje się z pokładu statku badawczego „Baltica”[iii] sześć razy w roku: w lutym, marcu, czerwcu, sierpniu, we wrześniu i w listopadzie. Harmonogram ten pozwala wychwycić zmiany sezonowe zarówno w zakresie temperatury wody, jak i rozwoju organizmów morskich, który jest ściśle powiązany z temperaturą i dostępnością światła w akwenie. Rejsy pełnomorskie trwają zazwyczaj 4-8 dni. Poza nimi wykonywane są również jednodniowe eskapady w rejonie Zatoki Puckiej, Zalewu Szczecińskiego i Zalewu Wiślanego – z wykorzystaniem mniejszych jednostek.
Pomiary i pobór próbek odbywają się w ośmiu stacjach głębokowodnych, zlokalizowanych w Zatoce Gdańskiej, Głębi Gdańskiej, we wschodnim Basenie Gotlandzkim, w Basenie Bornholmskim i Rynnie Słupskiej. Uzupełnieniem sieci jest osiemnaście stacji w strefie płytkowodnej. Badania są prowadzone również w dwóch stacjach referencyjnych w Zatoce Gdańskiej i w rejonie środkowego Wybrzeża. Dodatkowo w jednej lokalizacji, w Zatoce Puckiej, częstotliwość pomiarów jest zwiększona do dwunastu razy na rok. Taki wybór i podział stacji umożliwia śledzenie zmian zachodzących w obszarach o różnej charakterystyce hydrologiczno-morfologicznej, pozostających pod wpływem różnych presji.
Co mierzymy?
Zakres badań monitoringowych jest bardzo szeroki i obejmuje parametry fizykochemiczne i biologiczne, stężenie substancji niebezpiecznych, w tym metali ciężkich, trwałych zanieczyszczeń organicznych i izotopów promieniotwórczych w różnych matrycach, odpady morskie gromadzone na plażach i pływające w toni wodnej wraz z mikrocząstkami, a także parametry określające dźwięki podwodne. Część parametrów, np. temperatura i zasolenie w kolumnie wody oraz prądy morskie na transektach pomiędzy stacjami, jest mierzona in situ, czyli na miejscu, w terenie. Jednak w większości przypadków próbki wody morskiej pobiera się z różnych głębokości i analizuje w laboratorium na statku lub na lądzie. W taki sposób oznacza się stężenie tlenu, odczyn pH, ciśnienie parcjalne dwutlenku węgla (pCO2), azotany, azotyny, azot całkowity, fosforany i fosfor całkowity.
Bardzo ważnym czynnikiem, świadczącym o zdrowiu ekosystemu morskiego, jest obecność i różnorodność gatunków fauny i flory. Z tego względu prowadzi się regularne badania liczebności i biomasy fitoplanktonu (małe organizmy roślinne), zooplanktonu (małe organizmy fauny), zoobentosu (organizmy zwierzęce o rozmiarach makroskopowych) oraz alg i roślin naczyniowych. Istotnym wskaźnikiem jest również chlorofil a – barwnik asymilacyjny występujący w roślinach – który może być stosowany do śledzenia zakwitów. Oznacza się go w próbkach wody morskiej pobieranych z głębokości 0-10 m.
Kolejnymi parametrami monitorowanymi w ramach programu są substancje chemiczne i związki charakteryzujące się udokumentowaną szkodliwością dla zdrowia ludzi i organizmów morskich. Należą do nich metale ciężkie, w tym rtęć, ołów i kadm, których śladów szuka się w rybach i osadach dennych, a także izotopy promieniotwórcze. Badania nad obecnością cezu 137 i strontu 90 w wodzie morskiej, rybach i osadach dennych prowadzi się od lat 80., gdy w wyniku awarii elektrowni atomowej w Czarnobylu doszło do skażenia atmosfery i wód tymi niebezpiecznymi izotopami emitującymi promieniowanie.
Poważnym zagrożeniem są również trwałe zanieczyszczenia organiczne, które ulegają bioakumulacji i bardzo często mają działanie kancerogenne lub wywołują inne choroby, w tym związane z zaburzeniami hormonalnymi. Do substancji objętych obecnie badaniami monitoringowymi należą związki polibromowane, pestycydy chloroorganiczne (w tym polichlorowane bifenyloetery), związki tributylocyny, sulfonian perfluorooktanowy (PFOS) oraz wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne pochodzące z paliw kopalnych i produktów spalania, ze szczególnym uwzględnieniem benzo(a)pirenu. Ponadto sprawdza się obecność i stężenie farmaceutyków, których duże ilości są odprowadzane do Bałtyku z oczyszczalni ścieków. Ostatnie badania wskazują, że mogą one w znacznym stopniu wpływać na kondycję organizmów morskich.
Coraz większym problemem staje się broń chemiczna i wraki statków zalegające na dnie Morza Bałtyckiego. Wielu ekspertów mówi wręcz o „tykającej bombie ekologicznej”, która zagraża całemu ekosystemowi morskiemu. Dlatego w 2020 roku IMGW rozpoczął badania na obecnością w osadach dennych iperytu, arsenu i wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych. Celem jest wczesne wykrycie potencjalnych skażeń, wynikających z uwalniania się z zatopionych statków bojowych środków trujących i paliwa.
W 2015 roku uruchomiono program monitoringu odpadów gromadzonych na plażach i mikroodpadów w wodzie morskiej i osadach. W tym samym roku podjęto działania w celu rejestracji hałasu podwodnego, który w sposób istotny może wpływać negatywnie na życie ssaków morskich.
Kompleksowe opracowanie oceny stanu środowiska morskiego
Badania monitoringowe są cenne tylko, jeśli prowadzi się je regularnie, ciągle i zgodnie z aktualnymi wytycznymi. Ich wyniki stanowią podstawę do opracowania oceny stanu środowiska Bałtyku. Pracownicy Zakładu Oceanografii i Monitoringu Bałtyku, przy współudziale ekspertów IMGW-PIB z zakresu meteorologii i hydrologii, co roku przygotowują publikację prezentującą aktualny stan środowiska Bałtyku w odniesieniu do poprzedzającego dziesięciolecia. Obecnie na ukończeniu jest najnowsze opracowanie „Ocena stanu środowiska polskich obszarów morskich Bałtyku na podstawie danych monitoringowych z roku 2020 na tle dziesięciolecia 2010-2019”. Publikacja powstaje na zlecenie Głównego Inspektoratu Ochrony Środowiska i jest finansowana ze środków Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej.
Współpraca HELCOM
Administracyjnie Bałtyk jest podzielony na obszary pozostające pod jurysdykcją poszczególnych państw. Jednak z punktu widzenia środowiska akwen ten stanowi całość, dlatego dla utrzymania dobrego stanu jego ekosystemów bardzo ważna jest współpraca pomiędzy poszczególnymi krajami. Działania te koordynuje Komisja Ochrony Środowiska Morskiego Bałtyku – Komisja Helsińska (HELCOM). Na podstawie wspólnych ustaleń kraje nadbałtyckie dobrowolnie zobowiązują się do współpracy w zakresie badania i oceny stanu środowiska morskiego oraz działań podejmowanych na rzecz jego poprawy. HELCOM powstała jako organ wykonawczy konwencji o ochronie środowiska morskiego obszaru Morza Bałtyckiego z 1974 roku. W Polsce konwencja weszła w życie 3 maja 1980 roku, a kolejna umowa została ratyfikowana 8 października 1999 roku. Sygnatariuszami konwencji helsińskiej są kraje nadbałtyckie (dziewięć państw) i Wspólnota Europejska.
Monitoring Bałtyku, prowadzony przez pracowników Zakładu Oceanografii i Monitoringu Bałtyku IMGW-PIB w ramach umowy z Głównym Inspektoratem Ochrony Środowiska, jest bardzo ważnym elementem Państwowego Monitoringu Środowiska. Program ten stanowi podstawę w zakresie wypełniania zobowiązań Polski jako kraju członkowskiego UE i zapewnia powszechny dostęp do wiarygodnej informacji o stanie środowiska morskiego Bałtyku.
[i] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2008/56/WE z dnia 17 czerwca 2008 roku ustanawiająca ramy działań Wspólnoty w dziedzinie polityki środowiska morskiego (dyrektywa ramowa w sprawie strategii morskiej), EUR-Lex, Bruksela.
[ii] Decyzja Komisji Europejskiej (UE) 2017/848 z dnia 17 maja 2017 roku ustanawiająca kryteria i standardy metodologiczne dotyczące dobrego stanu środowiska wód morskich oraz specyfikacje i ujednolicone metody monitorowania i oceny, oraz uchylająca decyzję 2010/477/UE, EUR-Lex.
[iii] Właścicielami jednostki r/v „Baltica” są Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej oraz Morski Instytut Rybacki.
Zdjęcie główne: Philipp Deus | Unsplash
Tamara Zalewska
Absolwentka Politechniki Gdańskiej. Doktor nauk chemicznych, doktor habilitowany nauk technicznych w dziedzinie inżynierii środowiska. Od 2000 roku pracownik naukowy IMGW-PIB. Obecnie kierownik Zakładu Oceanografii i Monitoringu Bałtyku. Zajmuje się szeroko pojętymi zagadnieniami związanymi z badaniami i ochroną obszarów morskich, ze szczególnym uwzględnieniem problematyki oceny stanu środowiska.
