POCHODZENIE I EWOLUCJA EKOSYSTEMÓW MORZA BAŁTYCKIEGO ORAZ ICH ZMIANY ANTROPOGENICZNE
Morze Bałtyckie jest szelfowym, śródkontynentalnym morzem Oceanu Atlantyckiego w Europie Pn. Należy ono do najpłytszych i najmniejszych mórz na Ziemi. W skali całej kuli ziemskiej Bałtyk jest jedynie maleńką niebieską plamką.
Narodziny Bałtyku:
Bałtyk pojawił się, w geologicznej skali czasu, całkiem niedawno, bo ok. 12 tys. lat temu, podczas gdy inne morza powstały przed milionami lat. Podobnie jak jeziora polodowcowe, Morze Bałtyckie powstało wskutek ocieplania się klimatu i topnienia lodowca i rozwinęło się u schyłku pleistocenium i w holocenie. W jego krótkiej historii następowały poważne zmiany poziomu wód, linii brzegowej i zasolenia, wynikające głównie z ruchów skorupy ziemskiej. Badacze wyróżniają od 7 do 11 stadiów rozwojowych na obszarze pierwotnego lądu zwanego Fennoskandia. W tej krótkiej historii występowały okresy szerokiego kontaktu z wodami oceanicznymi poprzez Morze Białe i Morze Północne, jak i okresy zupełnego odcięcia się od wszech oceanu, gdzie Bałtyk stawał się wówczas olbrzymim jeziorem.
W epoce lodowcowej Morze Bałtyckie wypełniała potężna masa lodu, uniemożliwiająca życie jakichkolwiek organizmów wodnych. Początki kształtowania się biocenoz sięgają ok. 12 tys. lat, kiedy wody z topniejącego lądolodu zaczęły wypełniać znajdujące się u jego czoła zagłębienia, tworząc stale powiększające się jeziora, które w końcu połączyły się tworząc Bałtyckie Jezioro Lodowe (I). Niektórzy badacze wymieniają od razu Późnoglacjalne Morze Yoldiowe (I), w którego historii były okresy szerokiego kontaktu z Morzem Białym i Morzem Północnym. Przerwanie połączenia na zachodzie, mimo utrzymującego się jeszcze kontaktu z Morzem Białym, powodowało stopniowe wysładzanie zbiornika.
Kolejnym etapem w ewolucji Bałtyku było powstanie Bałtyckiego Jeziora Lodowego (II). Poziom jego wód był wyższy od oceanicznych, a ich nadmiar spływał przez rejon dzisiejszych Cieśnin Duńskich do Morza Północnego. Flora i fauna tego zbiornika były bardzo ubogie i składały się głównie z gatunków słodkowodnych.
Cofnięcie lodowca i zmniejszenie się naporu wód lodowcowych spowodowało obniżenie poziomu Jeziora Lodowego oraz napływ wody morskiej. Jezioro stopniowo przekształcało się w zbiornik morski, co spowodowało rozwój organizmów morskich, w tym dominującego w tym okresie małża Yoldia arctica, od którego nadano zbiornikowi wodnemu w tym okresie nazwę Morze Yoldiowe (II) lub Preborealne Morze Yoldiowe. Nastąpiło to ok. 10 tys. lat temu. Był to stosunkowo krótki etap rozwoju Bałtyku, poprzedzający etap roztopienia lądolodu i powstanie Jeziora Ancylusowego.
Jezioro Ancylusowe pojawiło się zatem ok. 9 tys. lat temu, kiedy to w wyniku dalszego procesu topienia się lądolodu nastąpiło stopniowe dźwiganie się Fennoskandii co spowodowało całkowite odcięcie Bałtyku od wód oceanicznych i przez okres Morza Echineis ponowne przekształcenie się w zbiornik słodkowodny. W wodach zbiornika żył pospolity ślimak z gatunku Ancylus fluviatilis (przytulik), od którego jezioro wzięło swoją nazwę. Fauna morska w wyniku wysłodzenia całkowicie wymarła, poziom jeziora podniósł się, ale nie na tyle, zniwelować efekt wypiętrzenia się Fennoskandii. Równocześnie ocieplił się klimat.
To ocieplenie klimatu spowodowało całkowite stopienie się lądolodu ( ok. 8 tys. lat temu). Poziom wód podniósł się w tedy na tyle, że dotychczasowe Jezioro Ancylusowe uzyskało ponownie połączenie z Morzem Północnym stając się znów akwenem morskim i przeszło poprzez fazę Morza Mastogloia do Morza Litorynowego. Napływ wód oceanicznych spowodował wzrost zasolenia i rozwój fauny słonawej, zwłaszcza gatunków borealnych, które występują do dziś. Jednym z typowych przedstawicieli fauny słonawej żyjącej w tej fazie ewolucji Bałtyku, był pobrzeżek- Littorinia littorea, od którego morze wzięło swą nazwę. Morze Litorynowe, w wyniku tej kolejnej transgresji (połączenia), zwiększyło swoją powierzchnię, czego dowodem są do dziś obecne na jego dnie zalane wówczas doliny i torfowiska. Był to najcieplejszy okres w historii Bałtyku. Linia brzegowa była silnie rozwinięta; współczesny kształt Morza Bałtyckiego jest wypadkową kształtu ówczesnego i zmian abrazyjnych, które dokonały się do dnia dzisiejszego. Etap Morza Litorynowego zakończył się ok. tys. lat temu, kiedy Cieśniny Duńskie uległy znacznemu przewężeniu, ograniczając dopływ wód słonych z Morza Północnego.
Utrudnienie kontaktu z Morzem Północnym doprowadziło do obniżenia zasolenia i Bałtyk przez fazę Morza Limnaea przeszedł do okresu obecnego, tj. okresu zwanego Morzem Mya. Nazwa tej fazy pochodzi od małża Mya arenaria. Ponieważ blok skandynawski nadal się podnosi, uczeni przypuszczają, że w najbliższym czasie dno Zatoki Botnickiej, uniesie się, zwiększając napór wód na wybrzeże i powodując zniszczenie zwłaszcza wybrzeży klifowych, ewentualnie odcinając fragment morza i powodując wyodrębnienie akwenu, który w toku dalszej ewolucji zmieni się w jezioro słodkie.
Zasolenie
Temperatura wód bałtyckich
Temperatura Bałtyku zależy od szerokości geograficznej i od zasolenia (słona woda łatwiej zamarza). W materiałach, do których dotarłyśmy nie ma praktycznie w ogóle omówionego rozkładu temperatury w poszczególnych fazach kształtowania się Morza Bałtyckiego. Wspomniane jest jedynie, że wody w fazie Morza Yoldia były zimne, w fazie Jeziora Ancylusowego ciepłe a w fazie Morza Litorynowego cieplejsze od obecnego o 2-3°C (czyli temperatura wód musiała wynosić w tym okresie średnio ok. 3-5°C zimą i ok. 15-25°C latem) i był to najcieplejszy okres w historii Bałtyku.
Woda bałtycka obecnie cechuje się charakterystycznym uwarstwieniem. Głębsza warstwa wody jest bardziej słona i wahania jej temperatury są małe (warstwa izotermiczna). Górna warstwa wody jest izohalinowa (mniej więcej wyrównane, słabsze od głębinowej zasolenie) ale temperatura posiada określony reżim roczny.
Latem najcieplejsza woda znajduje się na powierzchni. Na głębokości 20-30 m i poniżej formuje się termoklina, czyli warstwa skoku termicznego. Poniżej niej zalega warstwa wody chłodnej z poprzedniej zimy. Wraz z trwaniem lata woda powierzchniowa ogrzewa się i termoklina obniża swoją głębokość.
Wiosną i jesienią w całym profilu woda ma podobną temperaturę, przeważnie 4 - 6oC. Wzrasta ona lekko w kierunku dna.
Zimą najniższa temperatura wody znajduje się w warstwie powierzchniowej i wzrasta powoli w kierunku dna. Jest to układ odwrócony w stosunku do lata.
Rozkład poziomy temperatury wody w warstwie powierzchniowej i przydennej obrazują mapy. Górna mapa dotyczy warstwy powierzchniowej a dolna przydennej.
Flora Morza Bałtyckiego
Fauna Bałtyku
Morze Bałtyckie od zawsze charakteryzowało się małą różnorodnością gatunkową czego powodem jest jego młody wiek oraz duża zmienność, co nie sprzyjało wytworzeniu się gatunków endemicznych, tj. specyficznych dla tego akwenu.
Jak już wspomniałyśmy na początku, kształtowanie się biocenoz sięga ok. 12 tys. Lat wstecz, kiedy wody topniejącego lodowca zaczęły wypełniać znajdujące się u jego czoła zagłębienia. U początków powstania Bałtyku fauna była bardzo uboga i składała się głównie z gatunków słodkowodnych. Stopniowy napływ wód morskich w dalszej ewolucji spowodował rozwój organizmów morskich, w tym dominującego Małża Yoldia arctica. Dalsze topienie się lodowca i dźwiganie się Fennoskandii spowodowało, że Bałtyk jak wspomniałyśmy odciął się od wód oceanicznych i ponownie przekształcił się w zbiornik słodkowodny, w wodach którego żył ślimak z gatunku Ancylus fluviatilis (przytulik), a fauna morska całkowicie wymarła. Około 8 tys. lat wstecz znów doszło do napływu wód oceanicznych i spowodowało to wzrost zasolenia i rozwój fauny słonawej (np. pobrzeżek- Littorinia littorea). Etap ten zakończył się ok. 4 tys. lat temu. Wówczas doszło do zwężenia się cieśnin duńskich, co doprowadziło do obniżenia zasolenia i tak przeszedł Bałtyk do okresu obecnego, którego nazwa pochodzi od małża Mya arenaria.
Gatunki poprzednich okresów najczęściej wymierały przy zmianie charakteru zbiornika, a tylko nieliczne pozostały jako formy reliktowe. Do gatunków, które pozostały w Bałtyku z wcześniejszych okresów jego historii i stanowią formy reliktowe to: ryba należąca do głowaczowatych- kur rogacz, skorupiak- podwój wielki, mała meduzka Halitholus cirratus, foka obrączkowana.
Wśród imigrantów najczęściej zadomowił się krab wełnistoręki, przybysz z Chin oraz mały krabik amerykański (Rhitropanopeleria harrissi). Najnowsi przybysze to ryba- babka okrągła, zwana też byczkiem, przybysz z Basenu Kaspijskiego oraz amerykański wieloszczet Marenzelleria viridis, kolonizujący w szybkim tempie wody przybrzeżne całego Bałtyku.
Pierwsze miejsce pod względem liczby gatunków zajmują skorupiaki (np. pąkle, kiełż, widłonogi, wioślarki itp.) a następnie wieloszczety. Natomiast pod względem biomasy dominują małże (np. omułek jadalny, piaskołaz, sercówka, rogowiec bałtycki).
W Morzu Bałtyckim żyją również m. in.: Foka szara, foka pospolita, morświn- gat. delfina oraz liczne gatunki ryb (np. śledzie, płastugi, makrele, dorsze itp.), a także jamochłony (m. in. chełbia modra, beltwa).
Z powodu niskiego zasolenia nie występują w Bałtyku tak specyficzne dla mórz i oceanów zwierzęta jak: jamochłony- koralowce, ukwiał; szkarłupnie- np. jeżowce, rozgwiazdy, strzykwy itp. oraz głowonogi- np. ośmiornice, mątwy. A te z dużych organizmów morskich, które są reprezentowane w Bałtyku przez nieliczne gatunki, to gatunki potrafiące znieść niskie i zmienne zasolenie.
Na charakter zasiedlenia Morza Bałtyckiego przez organizmy, wpływają czynniki antropogeniczne, głównie zanieczyszczenia. Są one szczególnie groźne, ponieważ Bałtyk ma niekorzystne cechy hydrologiczne, takie jak długi czas retencji wód, stagnacja wód głębinowych oraz duża powierzchnia zlewiska w stosunku do powierzchni morza.
Zanieczyszczenia antropogeniczne przedostające się do wód Bałtyku, to:
Sole odżywcze (związki azotu i fosforu w nadmiernej ilości),
Substancje toksyczne (chemikalia, metale ciężkie i trwałe związki organiczne),
Zanieczyszczenia ropopochodne,
Skażenia mikrobiologiczne (głównie ścieki),
Substancje radioaktywne (zatopione lub z opadów atmosferycznych),
Gazy bojowe zatopione po I i II wojnie światowej.
Skutki zanieczyszczenia Morza Bałtyckiego można sprowadzić do dwóch podstawowych aspektów, wpływających na zmiany w składzie gatunkowym i ilościowym organizmów tam występujących i są to:
Eutrofizacja,
Zatrucia organizmów morskich (intoksykacja).
Czynniki te powodują nieodwracalne zmiany. Eutrofizacja powoduje m. in., że pogłębia się deficyt tlenu w jego głębiach, co oznacza że w tych strefach wymarło całkowicie życie, a obecność substancji toksycznych jest groźny dla początkowych stadiów rozwoju ryb i innych organizmów morskich. Dowiedziono też, że ma ujemny wpływ na wyższe ogniwa łańcucha pokarmowego- drapieżne ptaki i ssaki morskie.