Academy of Sciences of MoldovaInstitute of Zoology

Biodiversity and the water quality of the Prut River

Performers: Laboratory of Hydrobiology and Ecotoxicology Laboratory of Ichthyology and Aquaculture

Speaker – Dumitru Bulat, PhD, assoc.prof., leading scientific researcher

ROUNDTABLEIași, 7th of April 2014

Pentru studiul ihtiologic probele din r. Prut (limetele Republicii Moldova) s-au colectat pe parcursul anilor 2010-2014. Prelevarea lor s-a efectuat cu ajutorul avelor staţionare cu dimensiunile laturii ochiului de la 14x14 mm - 100x100 mm, şi năvodaşului pentru puiet (5x5 mm, L = 5 m).Fixarea şi analiza materialului ihtiologic s-a realizat în conformitate cu metodele ihtiologice uzuale (Правдин, 1966; Никольский, 1953, 1965; Коблицкая, 1981; Типовые методики исследования продуктивности видов рыб в пределах их ареалов, 1974–1985; Kottelat M. ş.a., 2007; Năvodaru M., 2008; Davideanu G., 2014, ş.a.Datele obţinute au fost prelucrate statistic, utilizând programele STATISTICA 6,0 şi Excel – 2007.

MATERIALE ŞI METODE DE CERCETARE A IHTIOFAUNEI

În urma investigaţiile efectuate în bazinul r. Prut (limetele Republicii Moldova) s-a stabilit o componenţă ihtiofaunistică de 50 specii de peşti atribuite la 11 familii şi 8 ordine: Ord. Acipenseriformes, fam. Acipenseridae (1 specie); Ord. Clupeiformes, fam. Clupeidae (1 specie); Ord. Esociformes, fam. Esocidae (1 specie); Ord. Cypriniformes, fam. Cyprinidae (26 specii), fam. Balitoridae (1 specie), fam. Cobitidae (4 specii); Ord. Siluriformes, fam. Siluridae (1 specie); Ord. Gadiformes, fam. Lotidae (1 specie); Ord. Gasterosteiformes, fam. Gasterosteidae (2 specii); Ord. Sygnathiformes, fam. Sygnathidae (1 specie); Ord. Perciformes, fam. Percidae (5 specii), fam. Gobiidae (4 specii), fam. Centrarchidae (1 specie), fam. Odontobutidae (1 specie). În ecosistemele constituiente ca: lacul Costeşti-Stânca s-au identificat 31 specii de peşti, iar în lacul Beleu - 42 specii.

Cega - Acipenser ruthenus Linnaeus,1758 Văduviţa - Leuciscus idus (Linnaeus, 1758)

Răspărul - Gymnocephalus schraetser (Linnaeus, 1758) Grindelul - Barbatula barbatula (Linnaeus, 1758)

Ţiparul - Misgurnus fossilis

(Linnaeus,1758)

Râmbiţa - Sabanejewia balcanica ( Karaman, 1922)

Rizeavca - Alosa tanaica (Grimm,1901)

Sabiţa - Pelecus cultratus (Linnaeus, 1758)

Ghiborţul lat -Gymnocephalus baloni  Holcík &

Hensel, 1974

Beldiţa - Alburnoides bipunctatus (Bloch, 1782)

I. Zona pragurilor, vadurilor şi grindurilor. Reprezentanţii tipici sunt: beldiţa comună, obleţul, scobarul, cleanul, mreana, porcuşorul de nisip, ciobănaşul ş.a.

S-a stabilit o dependenţă elocventă între diversitatea ihtiofaunistică şi cea hidrobiotopică

II. Zona de albie cu curgere lentă, apă adâncă şi puţin transparentă. Este cea mai extinsă, situată în ambele sectoare până la confluienţă cu fl. Dunărea. Reprezentanţii tipici sunt: somnul, platica, avatul, şalăul, morunaşul, ocheana, mreana, ghiborţul comun, obleţul, ş.a. Batca, văduviţa şi sabiţa sunt caracteristice doar sectorului inferior al r. Prut.

III Zona lacului de acumulare Costeşti-Stânca. Reprezentanţii tipci sunt platica, babuşca, bibanul, avatul, şalăul, obleţul, crapul de cultură, ciprinide asiatice ş.a.

IV. Zona laculurilor naturale Beleu şi Manta - carasul argintiu, babuşca, batca, obleţul, speciile de ghiborţ, crapul de cultură, ciprinide asiatice. În perioada reproductivă şi a viiturilor mari tabloul ihtiofaunistic este puternic influienţat de ihtiocenozele fl. Dunărea şi r. Prut.

V. Zona suprafeţelor inundate cu acoperire temporară sau permanentă de apă alimentate în timpul viiturilor de r. Prut (pruteţe şi braţe oarbe, agrocenoze inundate ş.a.). Reprezentanţii tipici sunt: carasul argintiu, soretele, boarţa, murgoiul bălţat, bibanul, obleţul, babuşca, puietul de ştiucă ş.a.

Au fost indentificate 5 tipuri de

habitate majore cu specii şi asociaţii

caracteristice

Poziţia eudominantă a obleţului şi beldiţei în zona pragurilor şi vadurilor

Răsopândirea ştiucii, carasului argintiu şi bibanului pe tot sectorul medial de albie

Expansia speciei alogene invazive moşul de Amur în aval

În habitatele de albie a sectorului medial al r. Prut se constată:

În capturile cu năvodaşul pentru ecosistemul lacului de acumulare Costeşti-Stânca se atestă:

Valori ridicate a constanţei şi dominanţei pentru obleţ,

biban şi babuşcă.Devin accesorii unele specii reofile ca mreana comună,

cleanul, scobarul ş.a.

Tabelul 3. Valorile idicilor ecologici sintetici ai ihtiofaunei principalelor tipuri de habitate majore din sectorul Prutului medial.

Indicii ecologici sinteticiZona vadurilor şi

pragurilorZona albiei cu curgere lentă

Zona de litoral a l.a. Costeşti-Stânca

Diversitatea realăIndicele Shannon-Wiener (Hs)

3,133±0,039 3,937±0,117 3,581±0,121

Indicele Simpson (Is) 0,204±0,009 0,103±0,003 0,118±0,004Echitabilitatea Lloyd-Gheraldi (e) 0,136±0,006 0,116±0,003 0,119±0,004

În sectorul lotic al

Prutului inferior:

Creşte ponderea speciilor de cultură (sângerul, novacul,

cosaşul şi crapul), iar somnul devine specie

caracteristică biotopului de albie.

În hidrobiotopurile lacurilor naturale Beleu şi Manta:

Se constată supermaţia numerică a speciilor cu ciclul vital scurt şi mediu de talie mică

(babuştei, bătcii, carasului argintiu cu ritm lent de creştere, obleţului, ghiborţului comun şi cel de Dunăre, murgoiului bălţat, boarţei ş.a.), care devin indeferente faţă de uneltele

selective de pescuit (plase) şi deţin idioadaptări oportune (capacitate bună de dispersie, rezistenţă la factorii de mediu negativi, strategii r populaţionale ş.a.)

După inundaţiile majore din 2008 şi 2010 în macroecosistemul r. Prut (inclusiv fl. Nistru) se observă un proces activ de reofilizare a faunei piscicole (şi majorare a ponderii speciilor de cultură pătrunse din gospodăriile piscicole avariate). Dacă, în 1996-1998, lacul de acumulare Costeşti-Stânca (Usatîi M., 2004) adăpostea specii reofile litofile şi psamofile de peşti (ca claenul, scobarul, morunaşul, mreana comună, porcuşorul de nisip ş.a.) cu o pondere nu mai mare de 3,0 %, atunci în prezent, unele din ele devin adesea în capturi eudominante D5 (peste 10,0 %).

← Fig 1. Scobarul Chondrostoma

nasus (Linnaeus, 1758)

→ Fig. 2 Porcuşorul de

nisipRomanogobio

kessleri (Dybowski, 1862)

← Fig. 3 Morunaşul

Vimba vimba (Linnaeus, 1758)

→ Fig.4 CleanulSqualius cephalus (Linnaeus, 1758)

Tăierile neselective a fâşiilor forestiere de protecţie

Colmatarea şi eutrofizarea activă a lacurilor naturale Beleu şi Manta (cu cazuri de

secare a lor totală)

Braconajul omniprezent al cărui victime devin şi alte specii de animale decât peştii (cu divers statut de rarietate)

Efectul regularizării albiei şi imposibilitatea retragerii peştiilor după

viituri

Influienţa factorilor antropici negativi asupra ecosistemului r. Prut

 

Dinamica pescuitului industrial (tone) în lacul de acumulare Costeşti-Stânca (în limetele

teritoriale ale Republicii Moldova).

Dinamica pescuitului industrial în bălţile Manta şi lacul Beleu (tone)

Parametrii de creştere Bertalanffy a avatului (Aspius aspius) din l.a. Costeşti-Stânca

Tabelul 2. Abundenţa relativă şi biomasa capturilor din plasele staţionare cu dimensiunile laturii ochiului Ø 20, 30, 40 mm (timpul de expunere 24 ore) din lacul Beleu în primăvara anului 2013

Conservarea diversităţii ihtiofaunistice în bazinul r. Prut este posibilă numai păstrând şi intactitatea hidrobiotopică

INVESTIGAȚII HIDROBIOLOGICE•Au fost efectuate 18 expediții pe r. Prut în

limitele Republicii Moldova și lacul de acumulare Costești-Stănca cu scopul evaluării efectivului, biomasei, producției bacterioplactonului, fitoplanctonului, nevertebratelor planctonice și bentonice şi stării ihtiofaunei.

•Au fost stabilite succesiunile sezoniere şi multianuale ale principalelor grupe de hidrobionți, preсizată influienţa factorilor antropici asupra funcționării ecosistemelor investigate și evaluată calitatea apei.

•Sunt realizate unele modelări in condiții de laborator și determinat nivelul de acumulare a unor poluanți pentru evaluarea rolului hidrobionților în circuitul și migrația substanțelor chimice.

Influența unor gradienţi de mediu asupra comunităților de organisme acvatice

Corelaţia între concentraţia substanţelor organice uşor degradabile (CCO-Mn, mgO/l) şi efectivul numeric al bacterioplanctonului total (Ntotal, mln.cel/ml) în apele r. Prut (B – Branişte, S – Sculeni, L – Leuşeni, Lv-Leova, C – Cahul, Cp- Cîşliţa-Prut, G – Giurgiuleşti) şi lacului Costeşti -Stînca la baraj, vara 2012

La analiza concentraţiei substanţelor organice uşor degradabile şi efectivul bacteriilor amilolituice şi celulozolitice observăm o corelaţie poziotivă şi o dependenţă directă, care indică la funcţionarea încă normală a nivelului reducătorilor şi a căror activitate nu este încă afectată de substanţele poluante persistente.

La analiza corelaţiei dintre cantitatea bacteriilor amilolitice şi CBO5 observăm că de la or. Leova şi pină la Giurgiuleşti avem valori destul de înalte a CBO5, > 2,0 mg/l, ceea ce indică la

o încărcătură organică moderată şi uneori chiar semnificativă ( > 3,0 mg/l).

Corelația între cantitate bacteriilor amiloalitice și consumul biochimic a oxigenului (CBO5, mgO2/l) în acumularea Costesti-Stinca și r. Prut (B-Braniste, S-Sculeni, L-Leuseni, Lv-Leova, C-Cahul, Cp-Cislita-Prut, G-Giurgiulesti), februarie- aprilie 2013

Cantitatea suspensiilor în r. Prut a variat într-un diapazon destul de mare - de la 2 mg/l pînă la 290 mg/l. Dinamică suspensiilor în r.Prut depinde mult de afluentul său de dreapta - r. Bahlui, care provoacă sporirea de zeci de ori a conţinutului de suspensii în râul Prut pe sectorul Leuseni - Cîşliţa-Prut. Cantităţile mari prezintă un risc pentru organismele acvatice planctonice , în special a fito- şi zooplanctonului, cît şi pentru pentru procesele producţionale.

La analiza dependenţei dintre cantitatea suspensiilor în ecosistemul r. Prut şi valoarea producţiei primare s-a constatat o corelaţie negativă (suspensii↑↔fotosinteza↓ → producţia primară↓).

Corelaţia între conţinutul de suspensii (Stotal, mg/l) şi valorile producţiei primare a fitoplanctonului (A – gO 2/m3) în apele r. Prut (B – Branişte, S – Sculeni, L – Leuşeni, Lv-Leova, C – Cahul, G – Giurgiuleşti) şi lacului de acumulare Costeşti -Stînca la baraj, anul 2012

La stabilirea interdependenţei între biomasa fitoplanctonului şi zooplanctonului în ecosistemul r. Prut s-a evidenţiat o corelaţia pozitivă clasică (cele mai mari valori fiind stabilite în lacul de aculmulare Costeşti-Stânca – aprox. 30 g/m3).

Corelaţia între biomasa fitoplanctonului (Bf, g/ m3) şi biomasa zooplanctonului (Bz, g/m3) în apele r. Prut (B – Branişte, S – Sculeni, L – Leuşeni, Lv-Leova, C – Cahul, G – Giurgiuleşti) şi lacului de acumulare Costeşti -Stînca la baraj, vara 2012

La analiza concentraţiei metalelor grele în ţesutul muscular la indivizii de avat, şalău, sabiță, mreană, plătică din albia Prutului inferior s-au constatat valori în limitele admisibile, ce nu reprezintă pericol pentru alimentaţie şi starea funcţională a peştilor. Însă, la sabiţă (Pelecus cultratus) şi unele exemplare de avat (Aspius aspius) capturate în albia Prutului inferior s-a constatat o concentrație mai mare a acestor metale, ceea ce este necaracteristic ecosistemului dat, indicând la origenea alohtonă a acestor indivizi (posibil din unele zone mai poluate a bazinului danubial).

Concentration of metals in the body muscles of fish from the Prut River, mg/kg wet weight Species

Zn

Cu

Pb

Ni

Mo

V

Cd

Wet weight of fish, gram

Sander lucioperca 35.6 5.2 3.3 6.9 1.9 2.6 0.44 970 Sander lucioperca 42.2 4.7 2.8 4.6 2.0 1.8 0.23 465 Aspius aspius 48.2 6.9 4.2 7.8 2.6 2.8 0.72 1160 Pelecus cultratus 64.4 11.2 4.8 10.2 2.8 2.6 1.25 660 Abramis brama 53.2 8.1 2.8 9.1 2.0 1.8 0.53 960 Abramis brama 46.6 5.6 2.5 6.7 1.6 2.0 0.41 460 Barbus barbus 26.8 4.5 2.6 5.2 1.3 1.2 0.50 410 Carassius auratus gibelio

25.6 5.2 2.2 8.0 2.1 2.5 0.54 280

Carassius auratus gibelio

20.8 3.5 1.8 7.6 1.8 2.1 0.47 160

Dinamica metalelor grele au o tendinţă evidentă de a spori pe cursul r.Prut

.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

B S Lv C

C-P G

C-S B S L L

v CC

-P G

C-S B S L L

v CC

-P G

C-S B S L L

v CC

-P G

C-S B S L L

v CC

-P G

June August October March April

2012 2012 2013

Pb

Se ştie că coraportul dintre cationi şi anioni constituie un indice de bază în determinarea stabilităţii apelor de suprafaţă. Schimbarea clasei apei relevă existenţa poluării sau metamorfizării apelor. În februarie şi martie 2013 în apa r. Prut a avut loc sporirea cantităţii de sulfaţi şi ioni de sodiu şi potasiu. În rezultat, apele r. Prut în februarie 2013 (la Cahul), au atins clasa de ape hidrogenocarbonate-sulfate (C-S), grupa sodiului-calciului (Na-Ca), tipul II, şi clasa sulfată (S), grupa sodiului (Na) - în martie, pe sectorul Leuşeni-Cahul. Mineralizarea apei a atins valorii mult mai sporite, (de 3 ori mai mari comparativ cu cele de la barajul lacului Costeşti-Stînca. Acesta la fel este un indicator de risc privind calitate apei in ecosistele investigate.

În concluzie

• Apele r.Prut în perioada investigaţiilor de cele mai multe ori au fost satisfăcătoare pentru dezvoltarea hidrobionţilor, dar tot mai des apar semne de îngrijorare (ca conţinutul de suspensii, compuşi organici, metale grele, ş.a.)

• În ansamblu, apele r. Prut corespuns cerinţelor necesare înaintate ecosistemelor cu destinaţie complexă (care pot servi atît drept surse de apă potabilă, irigare, recreare, acvacultură, ş.a.)

• Însă, destinaţia primordială a acestui râu este asigurarea serviciilor ecositemice – servicii net superioare celor economice.

Acknowledgment

• Joint Operation Program Romania-Ukraine-Republic of Moldova 2007-2013 , Project MIS ETC 1150

• State Program Water quality research and management, Projects 09.832.08.07 A, and 11.832.08.04 A

• Institutional Project 11.817.08.15 A