Centrul Universitar Nord din Baia Mare [306274]

[anonimizat]: [anonimizat] a Mediului

Specializarea: Ingineria și Protecția Mediului în Industrie

ZONELE DEȘERTICE GLOBALE

VS

ZONELE MINIERE (DEȘERTICE) LOCALE

DIN JUDEȚUL MARAMUREȘ

Coordonator științific:

Conf. univ. dr. ing. COMAN MIRELA

Absolvent: [anonimizat]. ARDELEAN IONELA

Baia Mare, 2019

Rezumat:

Aproape o [anonimizat], dimpotrivă, [anonimizat]-[anonimizat], [anonimizat]. [anonimizat], [anonimizat] o [anonimizat].

[anonimizat], [anonimizat], principalele elemente comune care există între deșerturile formate pe cale naturală (la nivel global) și cele antropice (la nivel local), pentru cele din urmă considerând arealele din județul Maramureș afectate de poluarea specifică activității miniere desfășurate în zonă.

[anonimizat] a [anonimizat] (la nivel global) și cele antropice (la nivel local), pentru cele din urmă considerând arealele din județul Maramureș afectate de poluarea specifică activității miniere desfășurate în zonă.

Abstract
Nearly one third of the Earth's [anonimizat] a [anonimizat], [anonimizat], semi-arid, coastal and cold deserts. [anonimizat], a [anonimizat], show similarities with the specific landscapes of the deserts.

[anonimizat], in the form of a [anonimizat] (global) and the anthropic (local) deserts, the latter considering the areas in Maramureș County affected by the mining activity specific to the area. The present paper seeks to carry out a comparative study to establish the main common elements between natural (global) and anthropic (local) deserts, for the latter considering the areas affected by pollution in Maramureș County specific to the mining activity carried out in the area. [anonimizat], I [anonimizat], and the characteristics for each type of desert (temperature, precipitation, soil, landscape and biocenosis).

CUPRINS

INTRODUCERE

“… felul cum arăta relieful în faza inițială a [anonimizat] o îndelungată evoluție complexă (…) [anonimizat], maturitate, bătrânețe. Persoana este aceeași dar viața a schimbat-o; [anonimizat], fazele modelării corpului și spiritului”

(Vintilă Mihăilescu, 1977)

Regiuni extrem de aride și de sărace în vegetație, deșerturile ocupă aproape o treime din suprafața Terrei, ca întinderi vaste de piatră și nisip, și cu o biocenoză specifică redusă. Având la bază un climat torid sau, dimpotrivă, extrem de friguros, deșerturile se încadrează în două mari categorii: calde și reci.

Deșerturile calde se găsesc în majoritate de o parte și de alta a Tropicelor, cel mai mare dintre acestea fiind deșertul Sahara. Deșertul Arabiei, cel din sudul Iranului, deșertul Thar aflat la frontiera pachistanezo-indiana, regiunile din jurul Golfului Californiei (SUA), Arizona, sunt, de asemenea, renumite deșerturi calde, aflate în emisfera nordică. În sudul Tropicelor sunt alte importante deșerturi calde: Atacama (America de Sud), Namib și Kalahari (Africa), deșertul australian (Australia). Aflate în zona Tropicelor, toate aceste deșerturi au o climă foarte caldă, dar și cu mari diferențe de temperatură de la zi la noapte.

Deșerturile reci din emisfera nordică sunt situate fie la latitudini mijlocii – deșerturile Euroasiei, între Marea Neagră și Mongolia (Gobi, Karakum, Tungaria), fie pe înălțimi înconjurate de vârfuri muntoase (Tibetul, Asia). Dintre cele situate în emisfera sudică, mai importante sunt cele din Anzi (Altiplano) și din zona Patagoniei. Calde în timpul verii, acestea au în schimb o iarnă foarte friguroasă, care ține între 5-7 luni.

Vânturile puternice (siroco, în Magreb, hartman, în sudul Africii, samal, în Mesopotamia) mișcă nisipurile adunându-le în dune, uneori sub formă de barcanale (nisipuri adunate în formă de potcoavă sau de semilună, cu o înălțime medie de 15-20 m) alteori în ghurd-uri sau sub formă de piramide, formând astfel “câmpurile” Saharei, numite erg-uri. Mai întinsă decât nisipul, roca de la bază acoperă 2/3 din suprafața deșertului.

Ploile din deșert, foarte violente, formează șuvoaie ce sapă urme adânci, numite ued-uri în Sahara, sau care sunt absorbite rapid de nisip, alimentând lacurile subterane. Platourile cu stânci abrupte, dezgolite de vânturile violente se numesc hamade. Vegetația deșerturilor se reduce la cactuși și plante cu sevă, iar faună, la dromaderi și cămile, antilope africane (în America ), scarabei (în Sahara), gerbili (în Arabia).

Popoarele deșertului sunt nomade, trăind din vânat sau din puținele fructe, iar altele cresc animale (tuaregii din Sahara, beduinii din Arabia sau mongolii din Asia Centrală), deplasându-se în căutarea pășunilor. În mijlocul deșertului se află uneori și oaze, adică locuri în care ies izvoare la suprafață, favorizând dezvoltarea unei vegetații specifice, fapt ce reprezintă salvarea locuitorilor. Îngrijorător este fenomenul extinderii deșerturilor; Sahelul, spațiu intermediar între Sahara și zone mai umede, este în mod constant invadat de deșert, Sahara a înaintat astfel 250 km spre sud.

CAPITOLUL I ZONELE DEȘERTICE GLOBALE

Desertul lat. desserta = loc gol, fara oameni, este un biom relativ greu de definit. Teoretic, s-ar putea spune ca este un spatiu de viata lipsit de apa. Dar si mediile temperate, tropicale, mediteraneene sau continentale pot avea tendinta de a evolua spre ariditate si desertificare. Din punct de vedere biologic, desertul este un mediu de viata acoperit cu o vegetatie foarte saraca, difuza, concentrata mai mult in jurul unor zone umede temporare (cursuri de apa ocazionale sau lacuri), sau in cazuri exceptionale, vegetatia poate fi total absenta.

În termeni simplificați, deșerturile sunt regiuni uscate ale planetei, unde cad cantități reduse de precipitații (sub 100 mm/an). Deșerturile sunt caracterizate de întinse forme de relief erozivo-acumulativ, cu procese geomorfologice foarte intense, între care enumerăm: dezagregarea, coroziunea, deflația, eroziunea torențială, prăbușiri de roci etc. Din cauza învelișului vegetal slab reprezentat și a densității foarte scăzute a populației, acestea mai sunt denumite și ”pustiuri”. În funcție de condițiile locale (climat, substrat geologic, altitudinile și formele de relief etc), deșerturile tipice sunt de mai multe tipuri: deșerturi de nisip (erg-uri, cu bine-cunoscutele lor dune de nisip), deșerturi de pietre (reg-uri) și deșerturi stâncoase (hamade, cu munți erodați și martori de eroziune).

Modul de repartizare a mediilor bio-geografice în funcție de valorilor pe care le pot lua variabilele temperatură și precipitații, care conferă dinamism în ecuația adaptării biocenozelor la condițiile biotopului este ilustrat în Fig.1. 1

Fig. 1.1. Diagrama de reprezentare a zonelor bio-geografice prin raportare la temperatură și precipitații

(sursă: cyd.ro/tipuri-de-ecosisteme)

În figura de mai jos (Fig.1.2) este ilustrată repartiția zonelor deșertice pe glob, precum și modul de formare (cauzele) pentru fiecare regiune în parte, luând în considerare maxima atmosferică tropicală, circulația continentală a aerului, curenții oceanici reci, depărtarea față de ocean, respectiv izolarea în interiorul barajelor orografice.

Fig.1 2.Repartiția și cauzele formării deșerturilor pe glob

(sursa:geografilia.blogspot.ro/cauzele-formarii-deserturilor.html)

1.1 Generalități privind zonele deșertice globale

Deșertul sau pustiul este o zonă care susține foarte puține forme de viață datorită cantității reduse de precipitații (cca. 250 mm/an). Comparativ cu un mediu mai umed, formele de viață din deșert sunt variate dar rămân în general ascunse pentru a-și păstra umiditatea.

Aproximativ o treime din suprafața Terrei este acoperită de deșerturi. In regiunile de deșert sunt în general diferențe mari de temperatură de la zi la noapte. Cauza lipsei de vegetație dintr-un deșert (pustiu) poate fi lipsa apei sau, în regiunile arctice, lipsa căldurii necesare vieții.

Deșertul este un ecosistem care se caracterizează prin cantitate scăzută de precipitații,vegetație, cantitatea de precipitații care cade într-un an în deșert este de aproximativ 25 cm3.

În deșert, numărul speciilor de animale este redus:cateva specii de insecte cu picioare lungi care le îndepărtează corpul de nisipul fierbinte;specii de șerpi cu coloritul corpului deschis pentru a reflecta lumina soarelui;coioții, hienele și șoimii, sunt animalele vertebrate care populează deșertul.

1.2 Deșertul ca ecosistem: clasificare și caracterizare

În funcție de gradul de ariditate sunt trei tipuri principale de deșerturi:

deșerturi semiaride- caracterizate printr-o cantitate anuală de 200-300 mm/an precipitații, care cad în anotimpul umed sub formă de averse violente, dar și sub formă de ploi lente de mai mare durată; nu prezintă rezerve subterane de apă și nici scurgeri permanente autohtone. Vegetația sporadică și discontinuă de tufișuri spinoase este legată de anotimpul mai umed și de ploile întâmplătoare.

deșerturi aride- prezintă precipitații medii anuale sub 200 mm; ploile cad sporadic sub formă de averse scurte și violente. Nu există un anotimp mai umed, ci doar zile umede, în timpul ploilor. Vegetația a dispărut complet sau este localizată discontinuu în lungul uedurilor. Regimul termic este foarte diferit de la o regiune la alta, de unde necesitatea subîmpărțirii lor în două tipuri: deșerturi calde (Sahara, Kalahari, Arabia, Australia) cu temperaturi medii anuale de 15-20°C și deșerturi reci (Gobi, Tibet, Groenlanda, Islanda, Pamir, Anzi), în care temperaturile medii anuale sunt cuprinse între -10 și +5°C, iar precipitațiile cad mai ales sub formă de zăpadă.

deșerturi hiperaride- sunt mult mai rare, ele apropiindu-se de limita maximă a aridității. Ploile sunt atât de rare încât trec ani sau zeci de ani până când se înregistrează o aversă de câțiva mm. În deșerturile continentale (Death Valley) se înregistrează contraste termice diurne foarte mari, în schimb în deșerturile litorale (Atacama) amplitudinile termice sunt reduse. Vegetația este efemeră (durează doar câteva zile după căderea unei ploi).

În funcție de materialul pedogenetic dominant sunt următoarele tipuri de deșerturi:

deșerturi nisipoase (erg)- stratul superior este alcătuit din nisip în care predomină cuarțul apărut în urma eroziunii exercitate de vânt, sub acțiunea căruia formează dune de nisip (uneori mișcătoare). Condițiile de viață sunt vitrege. Unul dintre deșerturile cele mai mari de acest tip este Rub al-Khali din Arabia.

deșerturi pietroase sau stâncoase (hammada)- stratul superficial este alcătuit din blocuri de piatră sau stânci, rezultate din fisurarea rocilor datorită variatiilor mari de temperatură și înghețului.

deșerturi cu pietriș (serir)- iau naștere prin procesele de eroziune și depunere a materialui adus de ghețari. Sunt frecvente în Asia Centrală (Iran).

deșerturi de sare- s-au format în regiunile aride unde sarea s-a depus după evaporarea apei în care era dizolvată.

pustiuri de gheață- sunt localizate în regiunea polară sau în munții înalți unde temperatura scăzută a împiedicat dezvoltarea vegetației (Wright Valley din Antarctica).

1.3 Clasificarea deserturilor dupa continente

Deșerturile sunt un rezultat al climei calde și uscate. Seceta este permanentă, canicula din timpul zilei este sufocantă, iar ploile extrem de rare. Nu sunt total lipsite de viață, dar lumea vegetală și animală este rară și prezintă adaptări specifice (Coman M., 2010). Plantele au rădăcini profunde, frunze cerate sau spini, iar animalele rezistă vreme îndelungată fără apă. Învelișul de soluri cenușii de deșert este discontinuu și slab productiv. Cea mai mare parte a deșertului nu are soluri, ci întinderi nisipoase sau pietroase.

Africa

Desertul Sahara

Desertul Libian

Desertul Namib

Desertul Kalahari

America de Nord

Marele Bazin

Desertul Baja California

Desertul Mojave

Desertul Sonora

Desertul Yuma

America de Sud

Desertul Atacama

Desertul Patagonia

Asia

Desertul Gobi

Desertul Marele Nafud

Desertul Sirian

Desertul Sinai

Australia

Desertul Victoria

Marele desert de nisip

Desertul Gipson

Desertul Simpson

Desertul Tanami

Deserul l Sturt

Ca urmare a variațiilor de temperatură și precipitații, se remarcă diverse tipuri de deșerturi, fiecare dintre acestea având o serie de caracteristici binedefinite, pe care le-am sintetizat în tabelul de mai jos (Tab. 1).

Tabelul 1. Tabel centralizator de caracterizare a tipurilor principale de deșert existente pe glob(sursa: sinteză realizată de I.Ardelean)

Încadrabile într-una sau alta dintre categoriile de mai sus , deșerturile se evidențează cel mai cu seamă prin raportare la apartenența continentală, astfel că avem: deșertul cald african (Sahara, Libian, Kalahari și Namib), deșertul cald nord- și sud-american (Marele Bazin, Baja-California, Mojave, Sonora, Yuma, Atacama și Patagonia), deșertul cald asiatic (Gobi, Marele Nafud, Sirian și Sinai), deșertul cald european (nu este unul reprezentativ, dar se întâlnește în Spania, nordul M. Negre și vestul Mării Caspice), deșertul australian (Victoria și Marele deșert de Nisip), respectiv deșertul rece (arctic – zona Groenlanda și antarctic).

Tipologia deserturilor.

A clasifica zonele desertice ale Terrei inseamna in esenta a cuantifica ariditatea. Se poate evalua cu ajutorul indicelui de ariditate:

(de Martonne 1926):

I = P / (T + 10) , in care

T = temperatura,[oC]

P = precipitatiile.[l/m2]

Pe baza valorilor acestuia s-a facut pentru primadata o caracterizare a zonelor aride de pe glob. S-au stabilit urmatoarele 3 categorii:

I < 5 (ariditate absoluta),

I = 5-10 (desert),

I = 10-20 (margini semi-aride).

Fig. 1.3.Regiuni morfoclimatice actuale ale lumii clasificate conform temperaturii medii anuale (Co), precipitații medii anuale (mm), numărul mediu de luni umede (> 50 mm) și temperatura medie a lunii celei mai calde (Co)

(sursa:. file:///C:/Users/Ionela/Downloads/16_sisteme_morfoclimatice.pdf)

Ulterior, a fost propus un alt indice de ariditate (Gaussen 1965), care a permis o estimare precisa a numarului de zile biologic secetoase, bazat pe cantitatea de ploaie, umiditatea aerului si condensatie. In 1979, UNESCO, a editat o harta pe baza raportului umiditate / evapotranspiratie, fiind definite pe glob 4 clase de ariditate: hiperaride, aride, semi-aride si subumede. Clasificarea a fost completata si de regimul termic al iernii (cald, temperat, racoros, friguros), de durata perioadelor de uscaciune si de regimul precipitatiilor.

Un alt tip de clasificare imparte deserturile in doua categorii: desert cald si desert rece.

a. Desertul cald african. Tipul reprezentativ este desertul Sahara. Este cel mai mare din lume (8 milioane km2). Fizionomic, este un sol roscat, fara vegetatie, un sol care in perspectiva va caracteriza tot teritoriul din jurul tropicului Racului, teritoriu posibil ca progresiv sa devina un desert. Este tipul reprezentativ de desert cald: veri foarte lungi si toride, dar si cu contraste termice (sezoniere si diurne), un aer deosebit de uscat, ploi neregulate si extrem de rare.

De la un relief aproape plan, ca un platou (tassilis), la suprafete pietroase (hamadas), la munti (vulcanul Emi Koussi – 3.415 m), la cuvete enorme acoperite de nisip (ergs), la teritorii mici unde exista vegetatie datorita apei (oaze), la movile brusc inaltate (ueduri), pana la zone cu vegetatie verde constituita din plante efemere care apar dupa ploaie, este peisajul sarac, monoton si totusi divers al Saharei. Este insa un peisaj „in miscare” in sensul ca in functie de variatiile climei portiunile uscate se extind sau se retracteaza prin „invazia” vegetatiei. Acest peisaj deosebit de arid acum se presupune ca a cunoscut in cuaternar perioade de umiditate avand oretea hidrografica constituita din multe vai, acum secate.

Climatul tropical deșertic este larg răspândit în nordul Africii, în Sahara și mai puțin în sud, în deșerturile Kalahari și Namib. Deșerturile Africii primesc foarte puține precipitații. Seceta este permanentă, iar ploile foarte rare sunt insuficiente pentru vegetație. La lipsa precipitațiilor se adaugă și vânturile puternice, care stârnesc furtuni de nisip. Amplitudinile termice diurne sunt foarte mari. Ziua, nisipurile și stâncăriile se încing sub soarele arzător, iar temperaturile depășesc 40°C. Noaptea deșertul se răcește foarte puternic, iar temperaturile coboară uneori sub 0°C.

Deșerturile sunt un rezultat al climei calde și uscate. Seceta este permanentă, canicula din timpul zilei este sufocantă, iar ploile extrem de rare. Nu sunt total lipsite de viață, dar lumea vegetală și animală este rară și prezintă adaptări specifice. Plantele au rădăcini profunde, frunze cerate sau spini, iar animalele rezistă vreme îndelungată fără apă. Învelișul de soluri cenușii de deșert este discontinuu și slab productiv. Cea mai mare parte a deșertului nu are soluri, ci întinderi nisipoase sau pietroase.

În regiunile deșertice, condițiile climatice aparte au determinat o evoluție diferită a reliefului. Sahara este formată din munți, platouri golașe și depresiuni acoperite cu dune de nisip – forme de relief care poartă denumiri regionale specifice. Relieful deșertic este un produs al colaborării mai multor agenți, dintre care cei mai importanți sunt cei climatici. Cel mai important proces în cadrul modelării reliefului îl reprezintă dezagregarea mecanică, manifestată mai puternic în regiunile muntoase și de podiș. Aici sunt prezente rocile dure (șisturi cristaline, gresii, calcare, conglomerate, eruptiv), prin sfărâmarea cărora rezultă blocurile sau pietrele colțuroase. Diferențele accentuate dintre încălzirea diurnă a suprafeței rocilor și răcirea din timpul nopții contribuie la dezagregarea acestora. Acțiunea vânturilor (alizee) se reflectă asupra întinderilor de nisip. Modelarea reliefului se manifestă și prin deflație sau coraziune, dar importante sunt acțiunile de transport și depunere. Agenții hidrografici au generat forme precum: câmpii de acumulare, glacisuri, pedimente, organisme torențiale, ueduri care s-au format în urma proceselor de scurgere din pleistocen. Scurgerea actuală are un rol major în modelarea reliefului acestora datorită manifestărilor sale deosebit de violente (mai ales în cadrul uedurilor).

Hamadele sunt podișuri pietroase, acoperite de blocuri de rocă colțuroase sau pavate cu lespezi neregulate de gresie, calcar, bazalt etc., rezultate în urma dezagregării mecanice stratificate. Hamada este forma deșertică a podișului, un deșert de blocuri, în contrast cu deșertul de nisip.

Regurile sunt câmpii joase și plane, acoperite de pietriș sau nisip. În reguri nu se formează dune. În Sahara de Est, tipul de reg cu pietrișuri și bolovănișuri este denumit serir.

Ergurile sunt teritorii foarte întinse acoperite cu dune de nisip (câmpii de dune). Ocupă în general regiunile joase ale Saharei, marile depresiuni. În Sahara de Est, ca forme acumulative sunt caracteristice barcanele, dar cele mai des întâlnite sunt dunele longitudinale și transversale.

Regiunile deșertice ale Californiei:

Platoul Modoc constituie un vast platou vulcanic situat în NE Californiei, care face parte din Marele Bazin, constituind partea de NV a acestuia.

Deșertul Mojave este mărginit de Munții Tehachapi la NW, iar San Gabriel și San Bernardino (masive din Munții Transversali) în SV. Aceste limite vestice sunt distincte, formând o altă vale importantă: Antelope Valley. Limitele exterioare ale acestei văi sau format datorită faliilor majore San Andreas și Garlock. Deșertul Mojave se extinde la est, în statul Nevada. Primește anual mai puțin de 150 mm de precipitații, iar altitudinea sa variază între 1000-2000 m. Majoritatea orașelor de aici sunt mici, cu excepția lui Palmdale și Lancaster. Unele sunt chiar faimoase, precum Barstow, o escală obișnuită pe Route 66 (în sudul deșertului Mojave).

Death Valley este situată în SE Californiei, unde se găsește cel mai jos punct din SUA, la –86 m sub nivelul Oceanului Planetar, a fost declarată rezervație a biosferei în 1984 și parc național în 1994. Valea este mărginită la est de Munții Amargosa, iar la est de Munții Panamint. Formațiunile geologice sunt extrem de variate: roci metamorfice, granite, dolomite și alte roci carbonatice, bazalte și depozite glaciare. Precipitațiile medii anuale variază de la cca 48 mm pe fundul văii la 380 mm pe culmile muntoase din jur. Pe teritoriul parcului se găsesc și alte văi și culmi muntoase: Valea Owens, Valea Panamint, Munții Panamint și Munții Amargosa.

Deșertul Colorado este localizat în sudul Californiei; aici se află Salton Sea, formată printr-un accident de inginerie în 1905, drenată spre sud prin Valea Imperială către fluviul Colorado.

Deșerturile din sudul și estul Californiei s-au format datorită unui complex de factori, dintre care se remarcă existența curentului rece al Californiei (care limitează evaporația) și a barierei orografice costiere. Vânturile bat dinspre ocean către uscat. Când aerul trece pe deasupra munților, răcirea adiabatică determină căderea precipitațiilor în etajul montan. Când aerul coboară pe versantul opus, se încălzește și devine uscat.

Temperaturile sunt foarte ridicate în regiunile deșertice (în Death Valley, ele ajung frecvent la 50°C la sfârșitul lui iulie și începutul lui august). La 10 iulie 1913 s-a înregistrat o temperatură record de 57°C la Badwater (cea mai ridicată din America de Nord). Iarna, temperaturile coboară noaptea frecvent sub 0°C. Pe coasta pacifică a Californiei, precipitațiile sunt cuprinse între 250 și 1500 mm/an.

Sahara este cel mai mare deșert tropical de pe Glob (peste 9,4 mil. km2). Scutul african constituie fundamentul geostructural, fiind acoperit de formațiuni în cea mai mare parte continentale acumulate pe grosimi mari (Shaw, 1997). Calcarele cretacice și terțiare formate în mediu marin în perioada în care Sahara a funcționat ca platformă ocupă suprafețe întinse în Egipt, Tunisia și Algeria, mai puțin în Libia.

Relieful deșertic a rezultat în urma dezagregării mecanice. Diferențele accentuate dintre încălzirea diurnă a suprafeței rocilor și răcirea din timpul nopții contribuie la dezagregarea acestora. Acțiunea vânturilor alizee se reflectă asupra întinderilor de nisip. Modelarea se manifestă și prin deflație sau coraziune, dar importante sunt acțiunile de transport și depunere. Agenții hidrografici au generat forme precum: câmpii de acumulare, glacisuri, pedimente, organisme torențiale, ueduri care s-au format în urma proceselor de scurgere din pleistocen. Scurgerea actuală are un rol major în modelarea reliefului acestora datorită manifestărilor sale deosebit de violente.

Unitățile de relief ale Saharei:

Masive muntoase formate din cristalin și intruziuni granitice: Ahaggar, Tibesti, Adrar des Iforas, Aïr; soclul ridicat apare și în Dorsala Regueibat (Mauritană), care se termină spre est cu masivul El Eglab;

Podișuri structurale cu relief monoclinal formate din sedimentar paleozoic, caracteristice mai ales Saharei Centrale (Ahenet, Mouydir, Ennedi, Tummo), dar și celei Occidentale (Tassili des Ajjer, Tassili des Ahaggar, Tassili tan Adrar – care sunt dispuse circular în jurul masivelor cristaline); sunt denumite hamade (lb. arabă) sau tassili (lb. berberă).

Podișuri vulcanice (Harrudj și Gebel Soda) în nordul Libiei;

Podișuri monoclinale formate pe calcare mezozoice: Tademaït, Hamada de Tinrhert, Hamada el Homra;

Podișuri terțiare calcaroase (Cyrenaica – sub 500 m altitudine);

Depresiuni largi în care s-au acumulat mari cantități de nisip (ergurile): Iguidi, Chech, Ourane, Marele Erg Occidental, Marele Erg Oriental, Erg Issaouan, Erg Murzuch;

Depresiuni joase, sub nivelul mării (Depresiunea Qattara la -133 m, în nordul Libiei și al Egiptului; Depresiunea Kharga). Sunt frecvente izvoarele care au favorizat stabilirea așezărilor permanente.

Forme de relief în SAHARA:

hamada (platouri golașe pe care se manifestă deflația);

regul (câmpii pietroase, de acumulare a materialelor torențiale);

ergul (câmpuri de dune întinse care acoperă marile bazine depresionare);

se adaugă formele secundare: ueduri, chotturi (sebkhas) și yardanguri.

Flora si fauna Saharei. Acolo unde exista, vegetatia este constituita din tufe rare si izolate de graminee, leguminoase si composite. Dintre speciile ierboase amintim: Anacyclus radiatus, Cistanche lutea, Convolvolus tricolor. Arborii sunt izolati (Cupressus sempervirens – chiparosul lui Tassili; Olea europea – maslinul lui Hoggar) si deobicei grupati in cadrul oazelor. Dintre animale sunt cele care au o mai mare rezistenta la lipsa de apa (Fennecus zerda – fenecul, Camelus dromedarius – dromaderul, Dipus sagitta – soarecele saritor din Africa, antilopa adax – Addax nasomaculatus, vipera , Cerastes sp.etc). Dintre insecte (Schistocerca gregaria, Mirmeleon sp.), rozatoare (Juculus sp., Psammomys obesus), insectivore (Paraechinus sp.), pasari (Falco biarmicus, Pterocles alchata), reptile (Scincus scincus), arachnomorfe-scorpionide.

Flora si fauna din desertul Namibiei si Kalahari. Exista specii de plante si animale, caracteristice, adaptate la acest mediu de viata.

Evident, si alte specii mai sunt reprezentative: insecte ortoptere (Comicus sp., Schistocerca gregaria), coleoptere (Stenocara eburnea), himenoptere-formicide (Componotis detritus), arachnomorfe (Leuchorchestris arenicola). Dintre animalele vertebrate mari: zebra, antilopa Oryx, gazela Oryx, antilopa Elen etc.

b. Desertul cald nord- si sud-american. Fizionomic intruneste aceleasi caracteristici (Fig. 7-43), dar cu particularitati relativ caracteristice diferitelor teritorii din America de Nord. Dar, indiferent de zona si denumire (Marele Bazin, Valea Mortii, Mojave, Sonora, Chihuahua, desertul colorat, desertul din Utah, desertul din New-Mexico), toate au aceleasi caracteristici si in ceea ce priveste flora si fauna.

Flora este constituita din plante rezistente la seceta (cactacee, liliacee, graminee). Speciile de Opuntia, Yucca spp., Artemisia spp., asigura specificul acestor medii de viata. Cu vegetatia se asociaza o serie de specii ale regnului Animalia. Interesanta este cenoza asociata cu speciile de Yucca sau specii reprezentative din desertul arid al rezervatiei Mapipi (Mexic). Alte specii de animale: amfibieni (Phrynosoma sp., Gopherus sp.), pasari (Phalaenoptilus nuttallii, Speotyto cunicularia), mamifere (Vulpes velox, Sylvilagus audobonii), reptile (Crotalus sp.), pesti (Salmo clarki, Cyprinodon spp.)

Desertul cald sud-american, cu acoperire in Argentina (Patagonia) (Fig. 7-43, 3), dar extins spre nord pana in Peru si Ecuador, fiind apropiat de ocean are caracteristic prezenta unui numar mare de pasari (cormorani, pelicani, Larus modestus, Larosterna inca), pinipede (Otaria sp.). Emblematic este condorul. Mai exista o serie de soparle exotice (Phylodactylus insequalis, Tropiderus peruvianus tarapacensis, T.p. quadrivittatus, T.p. araucanus, Callopistes maculatus manni) sau Iguana iguana.

Un model interesant de desert este cel intalnit in Anzi (Fig. 7-44) unde desertul este la nivelul marii, iar deficitul de uscaciune este suplinit de existenta stratului de nori de burnita (Loma peruviana) determinat de condensul produs de curentul rece Humboldt (15oC).

c. Desertul cald asiatic. Are o intindere relativ mare, de la Marea caspica si pana in Mongolia (desertul Gobi). Cu fizionomie asemanatoare, vegetatia si fauna cuprinde alte specii caracteristice. Astfel, flora este dominata de speciile ierboase de Saxaul (Arthrophytum aphyllum, A. persicum).

In cadrul faunei, dintre erbivore aici se intalnesc specii cum sunt: Camelus bactrianus (camila cu 2 cocoase), (Camelus bactrianus ferus se afla numai aici intre China si Mongolia), Gazella subgutturosa sau Equus haemonius. Dintre pasari sunt caracteristice Circus macrourus, Tetraogallus hymalaensis, Sylvia nana, Ammomanes deserti, Burhinus oedicnemus, Pterocles orientalis. Doua specii de varani sunt intalnite aici: Varanus griseus si Phrynocephalus mystaceus. Dar, cele mai caracteristice specii sunt rozatoarele, insectivorele (Euchoreutes naso, Salpingotus koslovi, Paradipus ktenodactylus, Alactaga jacutus, Alactaga sevetzovi, Salpingotus crassicauda, Paraechinus aetiopicus). O specie cu un areal mereu redus dar inca intalnita aici este marmota (Marmota caudata).

La poalele muntilor Hymalaia sau altitudinal, formele de desert au un specific care le apropie de desertul nord-american.

d. Desertul cald european. Nu este unul reprezentativ. Se intalneste in Spania, nordul M. Negre si vestul Marii Caspice. Tipul hiperarid este absent.

e. Desertul australian. Este de asemenea vast si cuprinde mai multe entitati (Marele Desert Victoria, Desertul Gibson, Marele Desert de Nisip, Desertul Simpson, Desertul Tanami, Desertul Sturt) si cuprinde toate cele 3 categorii (hiperarid, arid si semiarid). Aceste 3 categorii sunt relativ intrepatrunse definind un desert mozaicat. In acest fel si fizionomia desertului este variata.

Pe de alta parte, au fost delimitate pe continentul australian un numar de 5 tipuri de desert, in functie de forma de relief dar si de tipul de sol. Si aceste 5 tipuri sunt de asemenea mozaicat repartizate.

Flora si fauna. Speciile lemnoase si ierboase sunt reprezentative. La randul ei si fauna are speciile sale caracteristice. Dintre cele mai edificatoare amintim: arachnomorfe-scorpionide (Urodacus yaschenkoi), alte crustacee (Estheria lustraria, Triops australiensis, Branchinella australiensis), reptile (Pseudaechis australis, Moloch horridus, Diplodactylus eideri, D. conspicillatrus, Tiliqua occipitalis, Lialis burtoni, Trachydosaurus rugosus, Chlamydosaurus kingii), pasari (Falco hypoleucos, Erythrotriorchis radiatus), mamifere mici (Bettongia sp., Anthechinus swainsonii)

f. Desertul rece. Modelul este reprezentat de desertul arctic (zona Groenlanda) si desertul antarctic. Cele doua medii polare sunt asadar medii desertice iar prezenta omului aici este exceptional de rara. Climatul este caracterizat de cele mai reci temperaturi de pe glob (-90oC in Antarctica), uscaciunea este mare iar aerul contine deci foarte putina apa (1 g/m3 la -20oC fata de 17 g/m3 la +20oC). Precipitatiile dominant sub forma de ninsoare aduc foarte putina cantitate de apa (< 100 mm/an). Subsolul este vesnic inghetat. Un alt aspect interesant este fenomenul sezonal al evolutiei noptii si zilei polare (5 luni noapte, 1 luna aurora boreala, 5 luni zi, 1 luna crepuscul). Deoarece razele solare ajung aici oblic, cantitatea de caldura este < 40% din ce ajunge la ecuator.

Mediul arctic. Este cel din emisfera nordica. Este un mediu oceanic, iar dinamica gheturilor care se deplaseaza (banchizele) este un aspect important pentru biota. Aceste banchize pot avea dimensiuni variabile. In anumite zone (Groenlanda, Islanda, Spitzberg, Canada, Alaska) din banchize se desprind blocuri de diferite dimensiuni (iceberguri) care, spre deosebire de banchize, se formeaza din apa dulce continentala. Cel mai impunator desert rece este in Groenlanda (2 milioane km2).

Flora si fauna este deosebit de saraca. Important este atat fitoplanctonul cat si zooplanctonul. Dintre animale domina pinipedele (morse, foci, otarii) m Mediul antarctic. Cel mai mare teritoriu inghetat de pe glob (inlandis) este Antarctica (13 milioane km2). Cuprinde 85% din terenul acoperit cu gheata de pe glob si 90% din volumul total de gheata de pe Terra. In anumite zone exista portiuni cu sol la suprafata care permite existenta biotei.

Flora cuprinde specii putine. In apa sunt caracteristice diatomeele si algele care alcatuiesc fitoplanctonul. Pe teren uscat sunt specii de muschi (exemplu, Brachythecium sp.), licheni (Acaena sp.) si chiar graminee (Colobanthus quitensis, Deschampsia antarctica).

Fauna cuprinde si unele specii de nevertebrate (acarieni si colembole) dar cel mai important este lantul trofic al „krill-ului” (Euphausia superba – crustacea), care implica un numar mare de specii de animale

Dintre pasari sunt carecteristice in primul rand pinguinii. Alaturi de pinguini mai sunt caracteristice pasarile: Catharacta skua, Phalacocorax atriceps, Macronectes giganteus, Sterna paradisaea.

mamifere (ursul alb, vulpea polara) si pesti implicati in lanturile trofice specifice. De asemenea, sunt prezente o serie de specii de pasari (Fratercula arctica – marele pinguin nordic, Phalacrocorax carbo – cormoranul, Uria atle – gari.

1.4 Procese geomorfologice implicate în formarea deșerturilor

Dezagregarea

Este condiționată de amplitudinile termice diurne extrem de mari, și de variațiile de umiditate zi-noapte. Variațiile termice fisurează stratul superficial al rocii; materialele se desprind și se acumulează la baza pantelor sub formă de blocuri de grohotiș. Variațiile de umiditate acționează asupra rocilor tât pe cale chimică, prin dizolvarea și precipitarea sărurilor, cât și pe cale mecanică, prin creșterea în volum a cristalelor de săruri.

Alterarea

Este procesul fizico-chimic cu rol important în regiunile aride. Caracteristica principală este alternanța perioadelor scurte de umectare cu cele de uscăciune. Umectarea produce dizolvarea materialelor, dar și două tipuri de migrări: la distanțe foarte mici (de ordinul mm sau cm) și cele care însoțesc șiroirea pe distanțe de zeci de km.

Migrările la mică distanță

Dau naștere patinei deșertice, aflorescențelor și microlapiezurilor.

Patina deșertică sau luciul negru este o pojghiță subțire, cu aspectul unui lac negru strălucitor, extinsă la suprafața rocilor care conțin minerale solubile sau alterabile. Mineralele dizolvate în timpul umectării, se concentrează prin evaporație pe suprafața rocii, formând un strat bogat în oxizi de fier și mangan. Patina protejează roca împotriva coraziunii și chiar a dezagregării.

Migrările la mare distanță

Provocate de șiroire, concentrează în zonele depresionare cantități mari de produse dizolvate, dar și nisipuri și argile. La secetă are loc o deplasare ascendentă a apei, iar produsele dizolvate recristalizează la suprafață, sub forma unei cruste calcaroase numită duricrust (Australia) sau caliche (Mexic).

Eroziunea

Este procesul prin care particulele de sol sau de rocă sunt desprinse și îndepărtate din loc sub acțiunea diferiților agenți externi (vânt, precipitații, gheață)

Coraziunea

Este acțiunea de erodare și șlefuire asupra rocilor, exercitată de vântul încărcat cu particule de nisip. Se resimte mai ales în vecinătatea solului deoarece, la acest nivel, încărcătura de nisip este maximă.

Deflația

Este acțiunea de spulberare a particulelor fine de la suprafața rocilor și transportul acestora pe diferite distanțe, funcție de intensitatea și viteza vântului. Elementele mai grosiere, care nu pot fi cărate de către vânt rămân pe loc. Asemenea regiuni, cu aspect de platou pietros, cu întinse câmpuri de grohotiș se numesc hamada sau reg.

Acumularea

Materialele rezultate din dezagregare se depun pe sol când acțiunea vântului încetează sau când acesta întâlnește obstacole. Iau naștere forme de relief specifice: dune de nisip, barcane.

CAPITOLUL II. EXPLOATAREA RESUSRSELOR NATURALE ȘI IMPACTUL ASUPA MEDIULUI

2.1 Exploatări de suprafață și subteran

Exploatarea zăcămintelor de minerale utile prin lucrări miniere la zi, necesită executarea a trei simple procese de productie successive sau suprapuse în timp:

Deschiderea zăcământului

Descoperirea zăcământlui pentru a fi extras

Extragerea propriu zisă

Fig.2.1 Exploatări de suprafață la Cariera din Cavnic (sursă: foto I.Ardelean)

Deschidrea unui zăcământ de substanțe minerale utile constă în executarea lucrărilor miniere principale care aigura accesul de la suprafața terenului la zăcământ sau spre o parte a acestuia și care fac posibilă executarea tranșeelor de pregătire în masivul de roci sau mineral util pe diverse orizonturi.

Mineritul de suprafață implică dislocarea a mari cantități  de pământ și rocă pentru a ajunge la zăcămintele din adâncime. În multe cazuri, munți întregi sunt practic aruncați în aer, spulberați, pentru a ajunge la zăcămintele din subteran, lăsând în urmă cicatrici permanente în peisaj.

Aproximativ 40 la sută din minele de cărbune din lume sunt exploatări de suprafață, dar în unele țări, precum în Australia, minele de suprafață reprezintă 80% din totalul minelor. În ciuda faptului că această industrie este foarte distructivă, preferă exploatările de suprafață pentru că necesită mai puțin efort și se extrage mai mult zăcământ decât în cazul exploatărilor de adâncime.

2.1.1Impactul exploatărilor de suprafață

Exploatările miniere de suprafață distrug peisaje, păduri și habitatele animalelor sălbatice, atunci când copacii, plantele și solul sunt îndepărtate din zona de minerit. Aceasta duce la eroziunea solului și distrugerea terenului agricol.

Atunci când ploaia spală terenul exploatat și sterilul, sedimentele poluează pânza freatică. Acest lucru poate afecta peștii și sufoca plantele din aval, poate duce la desfigurarea canalelor râurilor și pârâurilor, ceea ce duce la inundații.

Există un risc crescut de contaminare chimică a apelor subterane atunci când mineralele din sedimente și roci ajung în steril și se infiltrează în pânza freatică.

Mineritul de suprafață duce la poluarea fonică și poluare cu praf, atunci când stratul superior de sol este împrăștiat cu echipamente masive. Rezultatul a toate acestea este un teren sterp, care rămâne contaminat mult timp după ce mina se închide.

În Statele Unite, între 1930 și 2000, numai minele de cărbune au alterat aproximativ 2,4 miliarde de hectare de teren natural, mare parte acoperit cu pădure. Încercările de a restaura terenul distrus de o exploatație minieră și a-l reîmpăduri sunt dificile pentru că procesul minier afectează foarte mult solul și calitatea acestuia. De exemplu, în Montana, proiectele de reîmpădurire au avut o rată de succes de doar 20-30 de procente, în timp ce anumite locuri din Colorado, au supraviețuit doar 10 la sută din puieții de stejar plantați.

În China, mineritul de cărbune a degradat calitatea terenurilor pe o suprafață estimată de 3,2 milioane de hectare, potrivit unei estimări din 2004. Rata de restaurare, pe ansamblu, a terenurilor afectate a fost de doar 10-12 procente (suprafața de teren restaurat față de zona totală degradată).

2.1.2Minele de subteran

Majoritatea zăcămintelor de cărbune din lume sunt exploatate prin mine subterane. În timp ce mineritul de subteran este privit ca fiind mai puțin dăunător decât cel de suprafață, tot provoacă pagube de mediu, pe scară largă. În anumite mine, exploatarea se face în „încăperi”, susținute de coloane; aceste coloane de cărbune sunt lăsate să sprijine tavanul în timpul procesului minier inițial. Aceste coloane sunt adesea scoase la suprafață, iar mina este lăsată să se prăbușească (este un procedeu specific). În minele longitudinale, cărbunele este extras cu ajutorul echipamentelor mecanice. Structurile de sprijin care permit accesul acestor echipamente în mină sunt, în cele din urmă, îndepărtate, iar galeria minieră se prăbușește.

2.1.3 Impactul exploatării miniere de subteran

Minele subterane produc cantități imense de steril, care este adus la suprafață – acest deșeu devine adesea toxic atunci când intră în contact cu aerul și apa.

Minele care se surpă pot afecta grav clădirile de la suprafață.

Exploatările miniere duc la modificarea nivelului pânzei freatice și al izvoarelor. În Germania, de exemplu, se pompează în pământ peste 500 de miliarde de metri cubi de apă. Doar un mic procent din această cantitate este folosită de industrie sau orașe, restul se irosește.

2.1.4 Mineritul în cariere deschise

Bijuteriile de aur sunt cele mai utilizate accesorii pentru definirea stilului personal. Cu toate acestea, puține sunt informațiile însușite de cei ce le poartă despre munca asiduuă necesară producerii lor și mai ales, consecințele pentru planeta noastră. Pepitele de aur din albiile râurilor sunt realitățile altei epoci. Cea mai mare cantitate a aurului zilelor noastre provine din mine în cariere deschise, unde cantități imense de rocă și substrat vegetal sunt îndepărtate și mai apoi măcinate pentru a extrage mici particule de metale prețioase. O „mină bogată” poate conține câteva zeci de grame de aur pe tona de minereu. În schimb un zăcământ mai sărac conține chiar sub un gram de aur per tonă. Earthworks estimează că un inel standard de 18 karate lasă în urmă 20 de tone de minereu și și deșeuri. Cererea internațională pentru aur și alte metale a declanșat interesul companiilor multinaționale pentru un noi forme de exploatare a resurselor ce implică foarte puțin respect pentru mediu. Beneficiile rămân disponibile în totalitate companiilor miniere, în timp de comunitățile locale se confruntă cu riscuri grave pentru sănătatea umană și pentru mediu natural.

În multe cazuri, tăierea unor suprafețe împădurite extinse și arderea vegetației deasupra zăcământului precede exploatarea amplasamentului. Mineritul în carieră deschisă este folosit pentru zăcămintele cu concentrații scăzute, care în trecut erau considerate neprofitabile. Adâncimea carierei merge mult dincolo de limita pânzei freatice. În acest caz, apele subterane în combinație cu metale grele trebuie să fie pompate afară din carieră. Cu toate acestea, la închiderea operațiunilor miniere, apa se acumulează la baza carierei, mai ales după oprirea pompelor de apă. Impactul operațiunilor miniere, în toate etapele sale, are un impact semnificativ asupra mediului:

Explorarea și exploatarea zăcămintelor,

Pregătirea operațiunilor miniere,

Exploatarea propriu-zisă

Tratamentul ulterior al minereului obținut cu scopul de a obține o producție profitabilă pentru comercializare.

Mutarea unei cantități atât de impresionate de pământ și rocă necesită foarte multă energie. Excavarea lor duce și la producerea de scurgeri de ape acide, dealtfel și cea mai des întâlnită problemă de mediu cauzată de mineritul în carieră deschisă. Când rocile sunt dislocate, condițiile de aer și umiditate se schimbă, iar noi reacții chimice se produc generând acizi și scurgeri toxice. În cazul în care aceste substanțe – acid sulfuric, arsenic și cupru, de exemplu – ajung în lacuri, râuri și pâraie, ele vor prezenta riscuri serioase pentru populațiile de pești și alte organisme acvatice. Scurgerile de ape acide sunt specifice mineritului la suprafață în general, dar în cazul extragerii aurului, aceste scurgeri sunt mult mai accentuate. Explicația constă în faptul că aurul se găsește în roci ce conțin acizi generatori de sulfiți.

Fig.2.2 Exploatarea metalelor prețioase în cariere deschise (sursa: https://www.google.com/search?q=exploatarea+metalelor+pretioase&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjV_qiarJjjAhXJL1AKHQXEATUQ_AUIECgB&biw=1366&bih=657#imgrc=OAKCJA0nmEAuQM:)

2.2 Exploatarea carbunelui si influenta asupra mediului

Cărbunele este cea mai poluatoare sursă de energie, prin arderea acestuia fiind emise în atmosferă dioxid de carbon, oxizi de azot, dioxid de sulf, pulberi, poluanți organici și o serie de metale grele – mercur, plumb, arsenic, cadmiu. Poluarea asociată centralelor pe cărbune mai înseamnă și deversarea de ape reziduale dar și poluare generată de transportul sau depozitarea cărbunelui și a cenușii.

Prin deranjarea structurii inițiale a cărbunilor datorită exploatărilor, din fisurile și porii cărbunilor sunt eliberate cantități mari de gaze, eliminate în atmosferă prin gurile de aeraj. Exploatările la zi afectează în primul rând relieful, producând modificări drastice ale acestuia, mari întinderi cu relief colinar sau deluros devin zone plate sau, mai rău, gropi adânci. Localități, păduri și terenuri agricole sunt dezfectate pentru timp îndelungat. Pe mari suprafețe sunt distruse solurile și dispar apele freatice. Haldele de steril acopara suprafețe plane, care devin relief pozitiv și neavând structura sunt lipsite de apă freatică și cu toate acestea pot fi afectate de alunecări, care pot afecta infrastructura (căi ferate, șosele, cariere etc.) și chiar localități.

Fig,2.3 Exploatarea si transportarea cărbunelui (sursă: https://www.dcnews.ro/minele-se-inchid-au-crescut-importurile-de-carbune_526253.html)

Atât în exploatările subterane, cât și în cele de suprafața pulberile de cărbune, dar mai ales cele de argile produc boli profesionale, pneumoconioze, la cei din subteran antracoză și la cei de la suprafața silicoză.

Producerea de energie pe bază de cărbune înrăutățește calitatea deja proastă a aerului în Europa – cauzată în principal de sectorul transporturilor, de procese industriale, de sistemele de încălzire rezidențială și de agricultură. Termocentralele pe cărbune emit cantități semnificative de pulberi în suspensie, dioxid de sulf și oxizi de azot – aceștia din urmă contribuind indirect la formarea ozonului. Dintre acestea, cele mai îngrijorătoare pentru sănătate sunt pulberile în suspensie (PM2.5) și ozonul. Deoarece poluanții pot parcurge distanțe lungi, inclusiv dincolo de granițe, întreaga populație europeană este afectată de poluarea aerului cauzată de utilizarea  cărbunelui. Există un volum semnificativ de dovezi cu privire la modul în care o expunere  îndelungată la acești poluanți ai aerului afectează plămânii și inimă. Aici sunt incluse bolile  respiratorii cronice, cum ar fi bronșita cronică, emfizemul și cancerul pulmonar, și boli  cardiovasculare, cum ar fi infarctul miocardic, insuficiența cardiacă congestivă, boală cardiacă ischemică și aritmii cardiace.

Efectele acute includ simptome respiratorii, precum dureri toracice,  tuse, și chiar atacuri violențe de astm. Copiii, persoanele în vârstă și pacienții cu afecțiuni  subiacente sunt mai susceptibili la aceste efecte. Studii recente realizate de Organizația Mondială a Sănătății arată că poluarea aerului poate provoca o greutate mică la naștere și nașteri premature ca urmare a expunerii din perioada  sarcinii.

2.2.1. Impactul exploatărilor de suprafață

Exploatările miniere de suprafață distrug peisaje, păduri și habitatele animalelor sălbatice, atunci când copacii, plantele și solul sunt îndepărtate din zona de minerit. Aceasta duce la eroziunea solului și distrugerea terenului agricol.

Atunci când ploaia spală terenul exploatat și sterilul, sedimentele poluează pânza freatică. Acest lucru poate afecta peștii și sufocă plantele din aval, poate duce la desfigurarea canalelor râurilor și pârâurilor, ceea ce duce la inundații.

Există un risc crescut de contaminare chimică a apelor subterane atunci când mineralele din sedimente și roci ajung în steril și se infiltrează în pânza freatică.

Mineritul de suprafață duce la poluarea fonică și poluare cu praf, atunci când stratul superior de sol este împrăștiat cu echipamente masive. Rezultatul a toate acestea este un teren sterp, care rămâne contaminat mult timp după ce mina se închide.

În Statele Unite, între 1930 și 2000, numai minele de cărbune au alterat aproximativ 2,4 miliarde de hectare de teren natural, mare parte acoperit cu pădure. Încercările de a restaura terenul distrus de o exploatație minieră și a-l reîmpăduri sunt dificile pentru că procesul minier afectează foarte mult solul și calitatea acestuia. De exemplu, în Montana, proiectele de reîmpădurire au avut o rată de succes de doar 20-30 de procente, în timp ce anumite locuri din Colorado, au supraviețuit doar 10 la sută din puieții de stejar plantați.

În China, mineritul de cărbune a degradat calitatea terenurilor pe o suprafață estimată de 3,2 milioane de hectare, potrivit unei estimări din 2004. Rata de restaurare, pe ansamblu, a terenurilor afectate a fost de doar 10-12 procente (suprafața de teren restaurat față de zona totală degradată).

2.2.2 Schema poluantilor generati prin prelucrarea carbunelui (sursă: sinteză realizată de I.Ardelean)

2.3 Exploatarea lemnului si impactul asupra mediului

Din cele mai vechi timpuri se știe că pădurea a fost mijloc de adăpost, de refugiu, atât pentru animale, cât și pentru oameni. Niciun alt ecosistem terestru nu asigură un echilibru mai complex și o mai mare stabilitate decat pădurea. Spațiile verzi, indiferent de apartenență și destinație, servesc la îmbunătățirea calității mediului si menținerea echilibrului ecologic.

Padurile cuprind formatii vegetale extrem de complexe si de diverse, asezate in mai multe straturi, precum si fauna si flora pe care o gazduiesc. Pădurea este o bogăție naturală, al cărei rol în economia națională și ale cărei multiple funcții în menținerea echilibrului ecologic sunt greu de evaluat. Din pacate insa, secole la rand, pădurea a fost (și continuă să fie) privită doar ca o sursă de materii prime.

Din cauza omului, în prezent, cele mai mari păduri ale lumii sunt în grav pericol. Jumătate din suprafața originală de pădure a fost distrusă și lucrurile sunt pe cale să se înrăutățească, dacă rata actuală de despădurire nu este încetinită. Acest lucru ar fi catastrofic nu numai din pricina faptului că multe specii de animale își au habitatul în pădure, ci și deoarece pădurile joacă un rol important în reglarea climei planetei.

Fig.2.4 Defrișarea pădurilor (sursa: https://www.nostrasilva.ro/evenimente/dispar-padurile-romaniei-ne-trec-fiori-reci/)

2.3.1Rolul si importanta padurilor

Padurea furnizeaza cea mai mare cantitate de oxigen; astfel aproximativ 2/3 din oxigenul consumat de oameni, animale, microorganisme, industrie, agricultura, este preluat din atmosfera, prin aprovizionarea acesteia de catre arbori și arbuști (vegetație);

Absoarbe o importanta cantitate de CO2 (gaz cu efect de sera), contribuind la reducerea poluarii și având o influența benefica asupra mediului, purificand atmosfera;

Fixeaza solul, impiedicând alunecarile de teren și eroziunile provocate de ploaie sau vânt;

Filtreaza apa provenita din precipitații, prin scurgerea acesteia printre straturile de mușchi și frunze moarte, asigurând o apa limpede și curata;

Reduce mult din marimea viiturilor, în cazul ploilor torențiale, prin reținerea unei mari cantitați de apa în coronament și litiera și cedarea acesteia treptat;

Este o sursa înca puțin exploatata de medicamente și remedii naturale;

Ajuta la conservarea biodiversitatii, reprezentand un sistem ecologic complex care adapostește numeroase specii de plante și animale, multe dintre ele fiind amenințate cu dispariția;

Are un mare impact estetic, peisajele în care apar paduri fiind de preferat terenurilor ocupate de culturi agricole sau alte amenajari antropice;

Este un loc apreciat de recreere si cu efecte terapeutice recunoscute;

Are o mare importanța educativ – științifica, atât pentru noi cât și pentru generațiile urmatoare.

Pădurea reprezintă factorul determinant în menținerea echilibrului ecologic, climatic și hidric, fiind totodată ecosistemul cu o capacitate de regenerare de 3-5 ori mai mare  decât oricare alt ecosistem natural.

Fig2.5 Importanța pădurilor (sursă: http://dianamaya2006.blogspot.com/2013/10/plamanii-terei.html)

Deși pădurea are un rol foarte important în menținerea echilibrului ecologic, oamenii defriseaza în mod constant pădurile, acest lucru avand consecinte devastatoare pentru mediu.

2.3.2 Despăduririle și efectele acestora asupra mediului

S-au intensificat procesele de eroziune a solurilor;

Sunt tot mai frecvente secetele si inundatiile;

S-au intensificat alunecările de teren;

A degenerat starea masivelor forestiere;

A sărăcit flora și fauna, s-a creat pericolul dispariției unor specii de animale și plante;

Defrisarea padurilor reprezinta factorul principal al incalzirii globale;

Tăierile rase pe suprafețe mari au dezavantajul de a favoriza eroziunea pe terenurile in pantă, de a deregla ciclul bioelementelor, de a tulbura brusc bioclima din apropierea solului și alte consecințe rezultând din modul exploatării, scoaterii lemnului, folosirii mașinilor, etc.

O altă consecință a defrișărilor forestiere o reprezintă fenomenul de înmlăștinare; acesta este rezultatul acumulării unor cantități excesive de apă, fie sub formă de apă freatică – când nivelul apei din sol ajunge la suprafață, fie de apa din precipitații când straturile impermeabile ale solului împiedică pătrunderea apei în adâncime, provocând stagnarea ei la suprafață, până la evaporare. Acest fenomen apare mai frecvent în subzona molidișului, în arboretele de molid, și în subzona stejarului, arboretelui de cer și gârniță.

Defrișarea pădurilor a contribuit la degradarea solurilor, la creșterea aridității climatului, la intensificarea vitezei vânturilor.

Prin acest impact progresiv asupra naturii și îndeosebi prin distrugerea pădurilor, s-au dereglat echilibrele fizice și ecologice instaurate de multe milenii în natură. Importanța crescută care se acordă în prezent protecției mediului înconjurător natural sau divers umanizat, după parerea mea se explică tocmai prin mulțimea efectelor negative ale acestui impact, ale urbanizării și industrializării accelerate și a folosirii intensive a resurselor mediului(, care au dus la eroziunea solului, alunecări de teren, torențialitate accelerată a apelor curgătoare, inundații, agravarea secetei, secarea sau reducerea drastică a debitelor rețelei hidrografice, înrăutățirea climei în general, formarea furtunilor de praf, poluarea aerului, reducerea stratului de ozon, poluarea apelor și solului, poluarea fonică.)

III. ZONELE DEȘERTICE (MINIERE) LOCALE

3.1 Zonele miniere ale județului Maramureș considerate ca zone deșertice

În nordul țării a fost dintotdeauna o zonă cu activitate economică în minerit și metalurgie, sub diverse forme și formate în conformitate cu situația politico-socială a regiunii (Coman M., 2006). Județul Maramureș a fost și poate fi în continuare un motor economic în care mineritul și metalurgia pot fi în primele rânduri . Dacă ar fi să facem o trecere în revistă a ceea ce a însemnat mineritul pentru Maramureș, am avea nevoie de un spațiu tipografic extins, de aceea, vom încerca să punctăm, la modul succint, ceea ce a însemnat mineritul în nordul țării (Coman M., 2006).

Mineritul a fost ocupația de bază a locuitorilor din întreaga regiune (Fig. 3) încă din cele mai vechi timpuri și una din principalele lor surse de existență. Resursele cele mai importante au fost identificate și exploatate la Ilba, Nistru, Băița. Herja, Baia Sprie, Cavnic, Băiuț, Țibleș și Vișeu, ceea ce a făcut ca Maramureșul, în diverse perioade ale istoriei, să dețină prima poziție în economia țării, atât din punct de vedere al volumului extracției, cât și al producției de aur și argint. Cele mai vechi bazine miniere sunt cele din Baia Mare, Baia Borșa și Lăpuș. Exploatarea minereurilor neferoase a fost principala activitate economică a maramureșenilor până la închiderea abuzivă a mineritului neferos, în 2007.

Fig. 3.1 Repartiția zonelor miniere din județul Maramureș

(sursa: www.unibuc.ro/facultati/geologie-geofizica/…/teza doctorat – D. Cristea_2012.pdf)

Fig. 3.2. Aspecte din zonele afectate de poluarea minieră, la nivel local (jud. Maramureș)

(sursa: http://maramuresenii.ro/baia-borsa-locul-unde-fantomele-trecutului-socialist-bantuie…)

Printre principalele elemente care sunt deosebit de importante și care fac în același timp, alături de observațiile privind peisajul , obiectul studiului comparativ se regăsesc și condițiile climatice, cele hidrologice și pedologice. Așadar se cuvine ca înainte de toate să facem o trecere în revistă și a caracteristicilor de ordin climateric, hidrologic și pedologic ale amplasamentului deșerturilor antropice locale.

La adăpostul munților și sub influența maselor de aer umed-oceanic din vest, județul Maramureș are un climat temperat continental, în care iernile sunt relativ blânde, iar verile relativ răcoroase. Cu toate că acest gen de climă (temperat continental) este caracterizat de ploi torențiale, frecvente vara, în alternanță cu perioade de secetă și amplitudini termice anuale ridicate, în zona Sistemului Urban Baia Mare aceste trăsături nu sunt atât de bine exprimate, de aceea se poate adăuga atributul ,,moderat’’ climatului temperat continental (Coman M., 2006).

Media multianuală a temperaturii în perimetrul municipiului este de 9,4°C, cu variații de la un an la altul în ecartul termic 7,9°C (1933) și 11,4°C (1872). Iarna, temperatura medie lunară în depresiune atinge valori de -5°C, iar vara se ridică la 18-20 °C. Extremele termice absolute determină apariția unei amplitudini termice absolute de 69,2°C. Astfel, temperatura minimă absolută a fost înregistrată în data de 10.02.1928 (–30șC), în timp ce temperatură maximă absolută a atins 39,2 șC, în data de 22.08.1943. Semnificativă pentru sezonul rece este producerea inversiunilor de temperatură, în timpul cărora temperatura aerului este mai scăzută în depresiune comparativ cu spațiile mai înalte din jur. Aceste inversiuni au, totuși, o frecvență mai redusă în Depresiunea Baia Mare. Fenomenele de îngheț apar în urma coborârii temperaturii aerului sau a solului sub 0șC, cele mai periculoase înghețuri fiind cele din anotimpurile de tranziție, primăvara și toamna. Ciclurile gelive (alternanța îngheț-dezgheț) sunt destul de frecvente, favorizând degradarea stratului superficial de sol prin slăbirea coezivității dintre granulele ce-l compun.

În Depresiunea Baia Mare zilele cu îngheț au o frecvență care se situează în jurul valorii de 100 zile, în timp ce zilele fără îngheț, se situează între valori de 160-170 zile. La nivelul solului, primul îngheț se produce, în medie, în 12 octombrie, iar ultimul în 24 aprilie. În tabelul de mai jos (Tab. 2) sunt expuse câteva din caracteristicile meteo-climatice specifice zonelor miniere din județul Maramureș.

Tabelul 2. Caracteristici meteo- limatice specifice amplasamentelor zonelor miniere (deșertice) locale

Precipitațiile atmosferice înregistrează în depresiune valori medii multianuale de 650-950 mm, în culoarul Someșului înregistrându-se cele mai mici valori, iar în zona Băii Mari cele mai mari valori (935,5 mm). Valoarea ridicată a cantității de precipitații în zona municipiului Baia Mare este determinată de convecția orografică a maselor de aer umed la contactul cu lanțul montan învecinat și de poluanții degajați de la sursele de poluare ale Municipiului Baia Mare, care joacă rolul de nuclee de condensare pentru vaporii de apă (Coman M., 2011).

Zilele cu precipitații se situează în jurul valorii de 160 zile, minimul lunar înregistrându-se în luna septembrie (8-10 zile). În perioada rece, precipitațiile atmosferice cad sub formă solidă. Numărul mediu al zilelor cu sol acoperit de zăpadă este de 67,2 zile.

În ceea ce privește condițiile hidrologice și pedologice de pe amplasament aceastea sunt exclusiv dirijate de modul în care se comportă materialul sub formă de deșeu industrial, care a fost depozitat, în timp, ca urmare a activității miniere din zonă.

De menționat că întreaga activitate minieră produce, din cauza specificului său, multiple și variate efecte negative asupra mediului (Fodor D., 2006), exemplificate prin: modificări ale reliefului (manifestate prin degradarea peisajului și strămutări ale gospodăriilor și obiectivelor industriale din zonele de exploatare), ocuparea unor mari suprafețe de teren (pentru activitatea de exploatare, haldare, depozitare a substanțelor minerale utile, instalații industriale, căi de acces etc., suprafețe ce devin astfel total inutilizabile în alte scopuri, pentru o perioadă lungă de timp), degradarea terenului (prin deplasări pe verticală și orizontală ale suprafeței și alunecarea haldelor și iazurilor de decantare, cu provocarea unor grave accidente și impurificarea mediului per ansamblu (Onica I., 2002), cumulat cu crearea unui dezechilibru care poate afecta pentru mulți ani integritatea și sănătatea biocenozei.

CAPITOLUL IV STUDIU DE CAZ -IAZUL BOZÂNTA

Problemele generate de activități precum exploatarea minieră, topirea sau rafinarea petrochimică includ niveluri diferite de contaminare a solurilor cu diferiți poluanți. Având atât productivitatea solurilor, cât și sănătatea umană afectate, aceste zone sunt de interes pentru cercetători din întreaga lume. Efectele negative asupra ecosistemelor implicate și a zonelor adiacente justifică pe deplin activitățile ecologice și de monitorizare actuale. Poluarea istorică a bazinului minier Baia Mare a avut consecințe drastice asupra mediului, asupra ecosistemelor terestre și acvatice.

În zona haldelor, există asemănări între peisaje și deșerturile naturale. O treime din suprafața Pământului este acoperită de suprafețe mari de piatră și nisip, cu un climat cald sau, invers, extrem de frig, care se încadrează în categoria deserturilor calde și aride, semi-aride, de coastă sau reci. În același context, Bazinul Minier Baia Mare este ocupat de zone miniere uriașe, prezentând, la prima vedere, asemănări cu peisajele specifice din deserturile naturale.

Deserturile sunt regiuni geografice în care există cele mai îngrozitoare condiții de trai de pe Pământ. Prin urmare, supraviețuirea în aceste medii necesită o adaptare perfectă la secetă și ariditate. În aceste zone, covorul vegetal prezintă particularități deosebite. Studiile biologice efectuate în astfel de ecosisteme, care nu sunt atractive la prima vedere, sunt vitale pentru înțelegerea proceselor din lumea vie, atât la nivel molecular cât și submicroscopic, precum și la nivel global evolutiv și ecosistemic. În România, exploatarea intensivă a resurselor naturale (mine, petrol, gaze) în perioada socialismului și legislația privind protecția mediului au lăsat în urmă zonele dezertificate.

Fig4.1 Iazul Bozânta (sursă:http://miningwatch.ro/o-noua-deversare-cu-steril-toxic-in-baia-mare/)

Locul de cercetare este iazul de decantare Bozanta, situat în Depresiunea Baia Mare, nord-vestul României, conform Fig. 1

Pe baza lucrărilor de specialitate de aproape trei decenii de muncă pentru a atenua efectele negative ale acestor zone abandonate rezultate din minerit și prelucrarea mineralelor utile, se poate argumenta că există soluții viabile pentru instalarea lentă, dar sigură a vegetației.

În funcție de tipul de vegetație prezentă, suprafața haldei a fost împărțită în diferite unități de vegetație, așa cum rezultă din următoarele figuri:

Fig4 2-4.3 Zone insulare deșertice

Fig 4.4-4.5 Zone ecotonice

* Fig4.6-4.7. Mușchi și arbuști în tranziție

Monitorizarea pe termen lung a zonelor verzi reprezintă baza pentru următoarele activități socio-economice propuse pentru acest sit. Principiile ecologice (dezvoltare durabilă) aplicate în astfel de zone necesită o urmărire permanent a ecosistemelor naturale, a zonării vegetației spontane, dar și la ecosistemele puternic antropizate. Noi forme de abordare, ar putea fi impuse de:–

starea acestor iazuri de decantare,

tipul de zonă climatică –

Straturile din vegetația naturală reprezintă un factor decisiv și impune prin ritm și succesiune rata naturală de atenuare a impactului negative al lucrărilor in zona respectivă. Aceste straturi sunt:

insulare

ecotonice,

ierboase,

rosiere și arborice.

Succesiunea ecologică este considerată un element de monitorizare obligatoriu din cauza informațiilor pe care le exprimă. Astfel, o campanie de plantare, chiar dacă copacii au creșteri modeste anuale și se află într-o stare de vegetație precară, atrag plante noi și grupuri taxonomice din regnul animal.

4.1 Potențialul fitoremedierii în curățarea zonelor miniere contaminate din Romania

România are o lungă istorie în minieritul aurului, cuprului,zincului,ardintului,magneziului, sării și cărbunelui. Cu toate acestea, datorită anilor de exploatare nesănătoasă din punct de vedere ecologic și a tehnologiilor de extracție, minele și industriile conexe de extracție a minereurilor au fost în detrimentul mediului, ducând la un impact negativ semnificativ pentru mediu, sol, apă, aer și ecosisteme. Fitotoremedierea este o tehnologie promițătoare și inovatoare care utilizează instalații pentru eliminarea poluanților din mediul înconjurător. În prezent, fitoremedierea poate fi considerată o soluție durabilă și rentabilă pentru curățarea siturilor poluate, oferind perspective pentru o reabilitare naturală îmbunătățită. Lucrarea prezintă câteva aspecte politico-economice și tehnologice ale aplicabilității fitoremederării în România.

Abordarea tehnologică se concentrează doar pe studiul de caz din județul Maramureș. A fost conceput un sistem cu diferitele etape ale procesului de implementare a fitoremedierea. S-au analizat factori care afectează pozitiv sau negativ implementarea fitoremediației, împreună cu recomandările pentru o aplicare reușită în România.

Fig. 4.8 Reconstituirea patului vegetal la Iazul Bozânta (sursă: M.Coman)

4.2Impactul activităților miniere asupra mediului

În România activitățile miniere se desfășoară de secole. Explorarea geologică, extracția și metalurgia minieră au condus la o degradare îndelungată a mediului. Impactul activităților miniere poate avea loc direct sau indirect. Zonele afectate sunt, de obicei, caracterizate prin schimbări în apele reziduale poluate rezultate din extracția și prelucrarea minereurilor, poluarea solului și eroziunea solului, prezența unor cantități mari de deșeuri miniere, degradarea peisajului, poluarea aerului, poluarea radioactivă, poluarea sonoră etc. Toate aceste efecte au un impact negativ pe termen lung asupra mediului și sunt necesare măsuri pentru gestionarea riscurilor și reducerea poluării.

4.3 Riscurile de poluare – riscul de răspândire, riscul ecologic, riscul uman

Studiile de evaluare a riscurilor au fost efectuate de Agențiile Naționale și arată că în România, în special în județul Maramureș, sistemele fluviale au fost mult timp contaminate cu metale toxice. Scurgerile din conducte, precum și problemele de siguranță ale barajelor prezintă riscuri atât pentru mediu, cât și pentru sănătate (Veliciu și Stratulat, 2007). Un studiu comparativ realizat de Lăcătușu et al. (1998) a considerat impactul poluării metalelor grele asupra sistemului sol-plante-apă-animale și arată consecințele poluării solului cu metale grele asupra plantelor, animalelor și oamenilor. Studiul a fost realizat cu datele colectate din trei zone grav afectate de emisiile din industria metalurgică neferoasă din Copșa Mică, Baia Mare și Zlatna. Rezultatele arată o absorbție ridicată a metalelor grele în sistemul sol-plante-animale. Vegetația din zonele poluate este caracterizată de un conținut ridicat de metale grele. Această "poluare internă" are ca rezultat o tulburare nutrițională puternică a plantelor afectate. În plus, sunt afectate și animalele care ingerau aceste plante poluate și băuturile din surse de apă poluate.

Bolile precum saturnismul, sindromul de marasmus de natură toxico-deficitară, afecțiunile gastro-intestinale, intoxicația cronică, manifestată prin hipofosforimie, tulburări hepato-renale și osteoarticulare, apar printre bovine, cai și oi și probabil și printre mai multe specii sălbatice. Unele dintre aceste boli specifice au o evoluție acută, uneori chiar letală. Riscul la om poate rezulta din inhalarea prafului încărcat cu elemente toxice, contactul dermatologic cu apa sau solul contaminat sau din ingestia de alimente care conțin concentrații mari de metale grele. Bolile specifice au fost înregistrate în ultimii 20 de ani în jurul localităților Baia Mare și Copșa Mică. Intoxicația cu Pb și Cd, encefalopatia cu șoareci, paralizia nervului radial și colica saturnică sunt unele dintre bolile tipice care afectează toate grupurile de locuitori, în special copiii.

Fitoremedierea

Fig. 10 Reprezentare grafică a procesului de fitoremediere (sursa:

https:///www.researchgate.net/figure/Processes-used-in-phytoremediation-of-heavy-metals-Figure-designed-not-cited_fig1_321781831).

4.4 Aspecte generale privind fitoremedierea

O tehnologie promițătoare pentru remedierea mediului sugerează utilizarea plantelor pentru îndepărtarea poluanților. Există specii de plante care posedă caracteristica naturală sau potențialul genetic de a prelua metalele din sol. Unele dintre metale satisfac necesitatea mineralelor acestor plante (Cu, Co, Fe, Mo, Mn, Ni și Zn) și servesc drept nutrienți. Dar unele specii de plante folosesc și metale precum Cd sau Pb, care nu joacă nici un rol în activitatea lor fiziologică naturală (Lasat, 2002). Potrivit lui Salt și Colab. (1995), fitoremedierea este definită ca utilizarea plantelor verzi pentru a elimina poluanții din mediu sau pentru a reduce toxicitatea acestora. Fitoremedierea este menționată și ca bioremediere; bioremediere botanică sau remediere verde (Chaney et al., 1997). Există o mare varietate de subcategorii în domeniul fitoremederării, cele mai frecvente tipuri de fitoremediere sunt:

fitoextracția,

fitostabilizarea,

rhizofiltrarea,

fitodegradarea

fitolamolarea

4.5 Studiu de caz pentru fitoremediere

Unul dintre potențialele situri pentru fitoremedierea este iazul de decantare Bozânta situat în zona Baia Mare (nord-vestul României). Regiunea Baia Mare este cunoscută pentru lunga sa istorie de minerit și metalurgie neferoasă, fiind de fapt una din "punctele fierbinți de mediu" (Cordos et al., 2007). Sifonul Bozânta este situat între iazurile de decantare Aurul și Bozânta și corespunde zonei inundate în timpul deversării cianurii din ianuarie 2000. Figura 1 prezintă iazul de decantare Bozânta. Lăcătușu et al. (2002) și Cordos și colab. (2007) arată că solul din zona inundată este puternic poluat cu Cu, Pb, Zn și Cd. Aceste metale grele sunt prezente în cantități variabile, iar prezența lor nu se datorează doar deversării în anul 2000, ci și datorită perioadelor lungi de exploatare și de eroziune a barajelor de decantare expuse. Pe suprafețe mari, conținutul de Pb, Cu și Zn a depășit în sol nivelul alertei și intervenției românești

Fig.4.10 Zona Iazul Bozânta (sursă: M.Coman)

Înainte de a implementa fitoremedierea pe acest sit, o analiză atentă a fost făcută urmând pașii prezentați în figura 2. Rezultatele arată că următoarele specii sunt recomandate a fi plantate pe iazul de decantare Bozânta: stejar (Quercus robur L., Quercus petraea Liebl .), bradul (Betula pendula Roth), plopul (Populus tremula L., Populus alba L.) și salcia (Salix caprea L., Salix pentranda L., Salix viminalis L.). Din punct de vedere ecologic, această recomandare reprezintă o tehnică de remediere moale, care nu afectează negativ structura sitului și estetica acestuia. De asemenea, copacii nu sunt potriviți pentru consumul uman. Ca urmare, există un risc scăzut de introducere a metalelor grele în lanțul alimentar al cetățenilor din apropiere din satul Săsar și din satul Bozânta Mare.

Populația locală din Baia Mare și împrejurimile cer o reabilitare a zonelor poluate, deoarece poluarea afectează sănătatea lor și le provoacă diverse probleme. Astfel, pomii în creștere pe iazul de decantare Bozânta reprezintă o metodă de remediere care, în general, este foarte bine acceptată de public. De asemenea, se recomandă informarea populației locale despre fitoremedierea pentru a evita posibile probleme cum ar fi tăierea arborilor de pe amplasament, vandalismul sau pășunatul bovinelor în zona respectivă. Pentru evaluarea economică sa presupus că situl are o suprafață de 10 ha. Calculul costurilor se bazează pe datele provenite din proiectele de fitoremediere efectuate de Ecorem nv, Belgia și Prof. Dr. Jan Colpaert, Universitatea din Hasselt, Belgia, la prețurile anului 2008.

Fig. 4.11 Plantație de mesteacăni (sursă: M.Coman)

4.6 Implementarea fitoremedierii

Când se analizează fitoremedierea pentru remedierea sitului, există mai mulți factori care trebuie analizați. EPA din S.U.A. a emis o bază de date privind studiile de teren pentru fitoremedierea, care conține o descriere detaliată a factorilor care trebuie luați în considerare la implementarea fitoremederării (Henry, 2000). În urma acestui "ghid", am conceput o schemă cu pașii care trebuie întreprinși în implementarea fitoremederării. Această schemă cuprinde cinci etape (etape) care trebuie urmate într-un proiect de fitoremediere:

1. Faza prospectării

2. Studiu de fezabilitate

3. Documentație juridică

4. Implementarea proiectului

5. Funcționare / întreținere

6. Controlul performanței (monitorizare).

Fig.4 12. Schema subcategoriilor din procesul de fitoremediere (sursă: THE POTENTIAL OF PHYTOREMEDIATION IN THE CLEANUP OF ROMANIA’S CONTAMINATED MINING AREAS- M.Coman)

4.7 Reabilitarea zonelor miniere contaminate-aspecte generale

România nu are decât o istorie relativ recentă de protecție a mediului. Această problemă a fost în general neglijată atât înainte, cât și după revoluția din 1989. Înainte de 1989, România nu avea nicio politică de mediu și după 1989 tranziția către o economie de piață avea prioritate față de toate celelalte aspecte. Începând cu anul 2000, când România a devenit candidată la aderarea la Uniunea Europeană, țara a început să întreprindă diverse măsuri pentru a se conforma standardelor occidentale în ceea ce privește mediul.

Odată ce decizia aderarea la Uniunea Europeană a fost luată, guvernul român a depus toate eforturile pentru transpunerea directivelor și deciziilor europene. La sfârșitul anului 2006, aproape toate reglementările europene importante nu numai că au fost transpuse, dar și implementate. Pentru a asigura eficiența acestora, au fost întreprinse măsuri la diferite niveluri – politice, economice – care au condus la dezvoltarea de parteneriate, inițierea programelor de formare și participarea la proiecte bilaterale. Situația proiectelor de fitoremediere din România sa schimbat în timp.

Datorită faptului că fitoremedierea este un proces pe termen lung, majoritatea proiectelor care au început înainte de 1989 au fost abandonate din cauza lipsei de fonduri, renunțării la contractele de cercetare sau datorită schimbărilor proprietarilor. În prezent, datorită îmbunătățirii condițiilor politice, economice și sociale din România, observăm o revigorare a cercetării în acest domeniu, de data aceasta la un alt nivel. Pentru a asigura dezvoltarea cu succes a aplicațiilor de fitoremediere în România, trebuie întreprinse mai multe activități concrete (de exemplu experimente pe teren, proiecte demonstrative). Experiența internațională, combinată cu know-how-ul local, joacă un rol important în realizarea succesului acestor inițiative.

CONCLUZII

Fitooremedierea poate fi o soluție bună pentru curățarea siturilor miniere contaminate din România din mai multe motive. În primul rând, datorită eficienței costurilor sale în comparație cu tehnologiile clasice de remediere; acesta este un avantaj major pentru România, având doar resurse financiare reduse pentru restaurarea ecologică a zonelor miniere. În al doilea rând, fitoremedierea este relativ ușor de implementat și nu presupune necesitatea unui personal foarte specializat. Analizele și testele pot fi efectuate în laboratoarele universitare, în institutele de cercetare sau în laboratoarele private și nu sunt necesare tehnologii sofisticate pentru cultivarea plantelor hiperacumulare. Fitotoremedierea are, de asemenea, un impact foarte pozitiv asupra esteticii peisajului, rezultând o acceptabilitate ridicată a publicului.

În plus, condițiile climatice și sol permit folosirea mai multor specii de plante care pot elimina contaminanții din apă și din sol. În unele cazuri (de exemplu, fitoremedierea cu copaci), pot fi obținute beneficii financiare, recuperând costurile de investiție. Arborii recoltați pot fi utilizați pentru producția de hârtie, ca sursă de energie (biocombustibili), producția de mobilier etc. Chiar dacă fitoremedierea ar fi o soluție fezabilă pentru curățarea siturilor miniere contaminate, există încă câțiva factori care îi îngrădesc aplicabilitatea în România. Rezultatele arată că fitoremedierea a fost implementată în România doar pe experimente la scară mică, efectuate de institute de cercetare și universități. Fitoremedierea este deci relativ necunoscută la nivelul instituțiilor publice și al companiilor care se ocupă de remedierea ecologică. Un alt factor care ar putea împiedica punerea în aplicare a fitoremediației este timpul. De fapt, procesul de remediere durează mai mult în comparație cu tehnicile clasice. Cu toate acestea, având în vedere faptul că situația financiară actuală a sectorului minier nu permite investiții mari pentru remedierea ecologică, ar putea fi preferată datorită aplicării durabile și a tehnicilor cu costuri reduse, cum ar fi fitoremedierea. Prin urmare, se concluzionează că implementarea cu succes a fitoremederării pe siturile miniere contaminate din România poate fi realizată, dar în anumite condiții. Aceste condiții includ promovarea acestei tehnologii prin găsirea unor modalități adecvate de transfer de know-how și de construire a capacității la nivelul instituțiilor și organizațiilor publice care se ocupă de remedierea zonelor miniere

BIBLIOGRAFIE

Coman M., (2006) Depresiunea Baia Mare. Protecția mediului din perspectiva dezvoltării durabile, Ed. Risoprint, colecția Oeconomica, Cluj-Napoca, pg. 175;

Coman M., (2010) Ecologie generală și aplicată, Ed. Risoprint, colecția Oeconomica, Cluj-Napoca, pg. 312;

Coman M., (2011) Tehnici de investigare a ecosistemelor (îndrumar de laborator), Ed. Risoprint, colecția Oeconomica, Cluj-Napoca, pg. 104;

Fodor D., (2006) Influența industriei miniere asupra mediului, Buletinul AGIR, nr. 3, București www.agir.ro/buletine/199.pdf;

Onica I., (2002) Impactul exploatării zăcămintelor de substanțe minerale utile asupra mediului, Ed. Universitas, Petroșani

www.scribd.com/doc/128115479/Ecosistemul-desertului

www.scrigroup.com/geografie/ecologie-mediu/Ecosisteme-terestre: desertul.php

www.filadelfia.ro/wp-content/uploads/2011/10/Tipurile-de-clima.pdf

maramuresenii.ro/baia-borsa-locul-unde-fantomele-trecutului-socialist-bantuie-capitalismul-de-tip-romanesc

www.infomm.ro/ro/detalii/steril-metale-grele-si-zgura-in-sol-si-apa…

www.creeaza.com/legislatie/administratie/ecologie-mediu/…/.php

Ardelean I., Augustin A., Maxim B., Cioruța B., Zonele deșertice globale vs. zonele miniere locale din județului Maramureș, Simpozionul Național Studențesc “GeoEcologia”, Universitatea din Petroșani, 27-29 aprilie 2017

Dumitru F., Gavril B., Impactul industriei miniere asupra mediului, Ed. Informin, București, 2001

Miloiu E., Helsen S., A. De Ridder, Coman M., The Potential of Phytoremediation in the Clean-up of Romania’s Contaminated Mining Areas, Congresul International: „The XIII Balkan Mineral Processing Congress”, 14-17 June 2009, Bucharest, ISBN 978-973-677-159-0, 978-973-677-160-6

Rojanschi V., Bran F., Diaconu G., Protecția și ingineria mediului, Ed. Economica, București, 1997

S.C. ICPMN S.A., Bilanț de mediu nivel I și II pentru EM Herja, Baia Mare, 2006

ANEXE

ANEXA 1

Alte hărți utile cu deșerturile de pe glob

ANEXA 2

Poze cu exploatări la suprafață

ANEXA 3

Poze de la Iazul Bozânta

ANEXA 4

Lucrare cu care am participat la Simpozionul Național Studențesc GEOECOLOGIA – Ediția a XV-a

ZONELE DEȘERTICE GLOBALE VS. ZONELE MINIERE (DEȘERTICE) LOCALE

DIN JUDEȚUL MARAMUREȘ

Autor: Ionela ARDELEAN1

ionelaardelean1996@gmail.com

Coordonator: C.D. asoc. drd. ing. mat. dipl. Bogdan CIORUȚA2

1 Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca – Centrul Universitar Nord din Baia Mare, Facultatea de Inginerie, specializarea:Ingineria și Protecția Mediului în Industrie, anul II

2 Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca – Centrul Universitar Nord din Baia Mare, Facultatea de Inginerie, Departamentul: Ingineria Resurselor Minerale, Materialelor și a Mediului (IRMMM)

Rezumat:

Aproape o treime din suprafața Terrei este ocupată de întinderi vaste de piatră și nisip, având un climat torid sau, dimpotrivă, extrem de friguros, regiunile în cauză încadrându-se în categoria deșerturilor calde și aride, semiaride, de coastă, respectiv reci. În același context, și la nivelul suprafeței județului Maramureș un loc major îl ocupă arealele care au deservit activitatea minieră, și care prezintă, la o primă vedere, similitudini cu peisajele specifice deșerturilor.

Pornind de la cele menționate anterior, prin lucrarea de față, ne propunem să subliniem, sub forma unui studiu comparativ, principalele elemente comune care există între deșerturile formate pe cale naturală (la nivel global) și cele antropice (la nivel local), pentru cele din urmă considerând arealele din județul Maramureș afectate de poluarea specifică activității miniere desfășurate în zonă.

Cuvinte cheie: zone deșertice, ecosistem, areale afectate de minerit.

Introducere

Regiuni extrem de aride și de sărace în vegetație, deșerturile ocupă aproape o treime din suprafața Terrei, ca întinderi vaste de piatră și nisip, și cu o biocenoză specifică redusă. Având la bază un climat torid sau, dimpotrivă, extrem de friguros, deșerturile se încadrează în două mari categorii: calde și reci.

Deșerturile calde se găsesc în majoritate de o parte și de alta a Tropicelor, cel mai mare dintre acestea fiind deșertul Sahara. Deșertul Arabiei, cel din sudul Iranului, deșertul Thar aflat la frontiera pachistanezo-indiana, regiunile din jurul Golfului Californiei (SUA), Arizona, sunt, de asemenea, renumite deșerturi calde, aflate în emisfera nordică. În sudul Tropicelor sunt alte importante deșerturi calde: Atacama (America de Sud), Namib și Kalahari (Africa), deșertul australian (Australia). Aflate în zona Tropicelor, toate aceste deșerturi au o climă foarte caldă, dar și cu mari diferențe de temperatură de la zi la noapte.

Deșerturile reci din emisfera nordică sunt situate fie la latitudini mijlocii – deșerturile Euroasiei, între Marea Neagră și Mongolia (Gobi, Karakum, Tungaria), fie pe înălțimi înconjurate de vârfuri muntoase (Tibetul, Asia). Dintre cele situate în emisfera sudică, mai importante sunt cele din Anzi (Altiplano) și din zona Patagoniei. Calde în timpul verii, acestea au în schimb o iarnă foarte friguroasă, care ține între 5-7 luni.

Vânturile puternice (siroco, în Magreb, hartman, în sudul Africii, samal, în Mesopotamia) mișcă nisipurile adunându-le în dune, uneori sub formă de barcanale (nisipuri adunate în formă de potcoavă sau de semilună, cu o înălțime medie de 15-20 m) alteori în ghurd-uri sau sub formă de piramide, formând astfel “câmpurile” Saharei, numite erg-uri. Mai întinsă decât nisipul, roca de la bază acoperă 2/3 din suprafața deșertului.

Ploile din deșert, foarte violente, formează șuvoaie ce sapă urme adânci, numite ued-uri în Sahara, sau care sunt absorbite rapid de nisip, alimentând lacurile subterane. Platourile cu stânci abrupte, dezgolite de vânturile violente se numesc hamade. Vegetația deșerturilor se reduce la cactuși și plante cu sevă, iar faună, la dromaderi și cămile, antilope africane (în America ), scarabei (în Sahara), gerbili (în Arabia).

Popoarele deșertului sunt nomade, trăind din vânat sau din puținele fructe, iar altele cresc animale (tuaregii din Sahara, beduinii din Arabia sau mongolii din Asia Centrală), deplasându-se în căutarea pășunilor. În mijlocul deșertului se află uneori și oaze, adică locuri în care ies izvoare la suprafață, favorizând dezvoltarea unei vegetații specifice, fapt ce reprezintă salvarea locuitorilor. Îngrijorător este fenomenul extinderii deșerturilor; Sahelul, spațiu intermediar între Sahara și zone mai umede, este în mod constant invadat de deșert, Sahara a înaintat astfel 250 km spre sud.

Scopul lucrării

Prin lucrarea de față se dorește realizarea unui studiu comparativ, pentru a stabili principalele elemente comune, între deșerturile formate pe cale naturală (la nivel global) și cele antropice (la nivel local), pentru cele din urmă considerând arealele din județul Maramureș afectate de poluarea specifică activității miniere desfășurate în zonă.

În ceea ce privește deșerturile formate pe cale naturală, pe care le-am considerat ca fiind ecosisteme specifice, am trecut în revistă modul de formare, repartiția pe glob, precum și caracteristicile pentru fiecare tip de deșert în parte (temperatură, precipitații, sol, peisaj și biocenoză). Pe de altă parte, zonele deșertice locale, ca urmare a desfășurării activităților miniere, au fost succint prezentate, caracteristicile definitorii pentru compararea cu zonele deșertice formate natural limitîndu-se strict la compoziția stratului superficial, la apariția (prezența) biocenozei și la peisaj.

Zonele deșertice globale considerate ca ecosisteme

În termeni simplificați, deșerturile sunt regiuni uscate ale planetei, unde cad cantități reduse de precipitații (sub 100 mm/an). Deșerturile sunt caracterizate de întinse forme de relief erozivo-acumulativ, cu procese geomorfologice foarte intense, între care enumerăm: dezagregarea, coroziunea, deflația, eroziunea torențială, prăbușiri de roci etc. Din cauza învelișului vegetal slab reprezentat și a densității foarte scăzute a populației, acestea mai sunt denumite și ”pustiuri”. În funcție de condițiile locale (climat, substrat geologic, altitudinile și formele de relief etc), deșerturile tipice sunt de mai multe tipuri: deșerturi de nisip (erg-uri, cu bine-cunoscutele lor dune de nisip), deșerturi de pietre (reg-uri) și deșerturi stâncoase (hamade, cu munți erodați și martori de eroziune).

Deșerturile sunt un rezultat al climei calde și uscate. Seceta este permanentă, canicula din timpul zilei este sufocantă, iar ploile extrem de rare. Nu sunt total lipsite de viață, dar lumea vegetală și animală este rară și prezintă adaptări specifice (Coman M., 2010). Plantele au rădăcini profunde, frunze cerate sau spini, iar animalele rezistă vreme îndelungată fără apă. Învelișul de soluri cenușii de deșert este discontinuu și slab productiv. Cea mai mare parte a deșertului nu are soluri, ci întinderi nisipoase sau pietroase.

Ca urmare a variațiilor de temperatură și precipitații [9], se remarcă diverse tipuri de deșerturi, fiecare dintre acestea având o serie de caracteristici binedefinite, pe care le-am sintetizat în tabelul de mai jos (Tab. 1).

Tabelul 1. Tabel centralizator de caracterizare a tipurilor principale de deșert existente pe glob

Încadrabile într-una sau alta dintre categoriile de mai sus [7], deșerturile se evidențează cel mai cu seamă prin raportare la apartenența continentală [8], astfel că avem: deșertul cald african (Sahara, Libian, Kalahari și Namib), deșertul cald nord- și sud-american (Marele Bazin, Baja-California, Mojave, Sonora, Yuma, Atacama și Patagonia), deșertul cald asiatic (Gobi, Marele Nafud, Sirian și Sinai), deșertul cald european (nu este unul reprezentativ, dar se întâlnește în Spania, nordul M. Negre și vestul Mării Caspice), deșertul australian (Victoria și Marele deșert de Nisip), respectiv deșertul rece (arctic – zona Groenlanda și antarctic).

Zonele miniere ale județului Maramureș considerate ca zone deșertice

În nordul țării a fost dintotdeauna o zonă cu activitate economică în minerit și metalurgie, sub diverse forme și formate în conformitate cu situația politico-socială a regiunii (Coman M., 2006). Județul Maramureș a fost și poate fi în continuare un motor economic în care mineritul și metalurgia pot fi în primele rânduri [1]. Dacă ar fi să facem o trecere în revistă a ceea ce a însemnat mineritul pentru Maramureș, am avea nevoie de un spațiu tipografic extins, de aceea, vom încerca să punctăm, la modul succint, ceea ce a însemnat mineritul în nordul țării (Coman M., 2006).

Fig. 3. Repartiția zonelor miniere din județul Maramureș

(sursa: www.unibuc.ro/facultati/geologie-geofizica/…/teza doctorat – D. Cristea_2012.pdf)

Mineritul a fost ocupația de bază a locuitorilor din întreaga regiune (Fig. 3) încă din cele mai vechi timpuri și una din principalele lor surse de existență. Resursele cele mai importante au fost identificate și exploatate la Ilba, Nistru, Băița. Herja, Baia Sprie, Cavnic, Băiuț, Țibleș și Vișeu, ceea ce a făcut ca Maramureșul, în diverse perioade ale istoriei, să dețină prima poziție în economia țării, atât din punct de vedere al volumului extracției, cât și al producției de aur și argint. Cele mai vechi bazine miniere sunt cele din Baia Mare, Baia Borșa și Lăpuș. Exploatarea minereurilor neferoase a fost principala activitate economică a maramureșenilor până la închiderea abuzivă a mineritului neferos, în 2007.

Fig. 4. Aspecte din zonele afectate de poluarea minieră, la nivel local (jud. Maramureș)

(sursa: http://maramuresenii.ro/baia-borsa-locul-unde-fantomele-trecutului-socialist-bantuie…)

Printre principalele elemente care sunt deosebit de importante și care fac în același timp, alături de observațiile privind peisajul [10-12], obiectul studiului comparativ se regăsesc și condițiile climatice, cele hidrologice și pedologice. Așadar se cuvine ca înainte de toate să facem o trecere în revistă și a caracteristicilor de ordin climateric, hidrologic și pedologic ale amplasamentului deșerturilor antropice locale.

La adăpostul munților și sub influența maselor de aer umed-oceanic din vest, județul Maramureș are un climat temperat continental, în care iernile sunt relativ blânde, iar verile relativ răcoroase. Cu toate că acest gen de climă (temperat continental) este caracterizat de ploi torențiale, frecvente vara, în alternanță cu perioade de secetă și amplitudini termice anuale ridicate, în zona Sistemului Urban Baia Mare aceste trăsături nu sunt atât de bine exprimate, de aceea se poate adăuga atributul ,,moderat’’ climatului temperat continental (Coman M., 2006).

Media multianuală a temperaturii în perimetrul municipiului este de 9,4°C, cu variații de la un an la altul în ecartul termic 7,9°C (1933) și 11,4°C (1872). Iarna, temperatura medie lunară în depresiune atinge valori de -5°C, iar vara se ridică la 18-20 °C. Extremele termice absolute determină apariția unei amplitudini termice absolute de 69,2°C. Astfel, temperatura minimă absolută a fost înregistrată în data de 10.02.1928 (–30șC), în timp ce temperatură maximă absolută a atins 39,2 șC, în data de 22.08.1943. Semnificativă pentru sezonul rece este producerea inversiunilor de temperatură, în timpul cărora temperatura aerului este mai scăzută în depresiune comparativ cu spațiile mai înalte din jur. Aceste inversiuni au, totuși, o frecvență mai redusă în Depresiunea Baia Mare. Fenomenele de îngheț apar în urma coborârii temperaturii aerului sau a solului sub 0șC, cele mai periculoase înghețuri fiind cele din anotimpurile de tranziție, primăvara și toamna. Ciclurile gelive (alternanța îngheț-dezgheț) sunt destul de frecvente, favorizând degradarea stratului superficial de sol prin slăbirea coezivității dintre granulele ce-l compun.

În Depresiunea Baia Mare zilele cu îngheț au o frecvență care se situează în jurul valorii de 100 zile, în timp ce zilele fără îngheț, se situează între valori de 160-170 zile. La nivelul solului, primul îngheț se produce, în medie, în 12 octombrie, iar ultimul în 24 aprilie.

Zilele cu precipitații se situează în jurul valorii de 160 zile, minimul lunar înregistrându-se în luna septembrie (8-10 zile). În perioada rece, precipitațiile atmosferice cad sub formă solidă. Numărul mediu al zilelor cu sol acoperit de zăpadă este de 67,2 zile.

În ceea ce privește condițiile hidrologice și pedologice de pe amplasament aceastea sunt exclusiv dirijate de modul în care se comportă materialul sub formă de deșeu industrial, care a fost depozitat, în timp, ca urmare a activității miniere din zonă.

De menționat că întreaga activitate minieră produce, din cauza specificului său, multiple și variate efecte negative asupra mediului (Fodor D., 2006), exemplificate prin: modificări ale reliefului (manifestate prin degradarea peisajului și strămutări ale gospodăriilor și obiectivelor industriale din zonele de exploatare), ocuparea unor mari suprafețe de teren (pentru activitatea de exploatare, haldare, depozitare a substanțelor minerale utile, instalații industriale, căi de acces etc., suprafețe ce devin astfel total inutilizabile în alte scopuri, pentru o perioadă lungă de timp), degradarea terenului (prin deplasări pe verticală și orizontală ale suprafeței și alunecarea haldelor și iazurilor de decantare, cu provocarea unor grave accidente și impurificarea mediului per ansamblu (Onica I., 2002), cumulat cu crearea unui dezechilibru care poate afecta pentru mulți ani integritatea și sănătatea biocenozei.

Concluzii

Prezentarea făcută în cele de mai sus asupra elementelor pe care le pot avea în comun deșerturile cu zonele afectate pde oluarea minieră, considerate la rândul lor zone deșertice, pune în evidență faptul că deșertul este, în adevăratul sens al cuvântului, un ecosistem, de sine stătător, pe câtă vreme deșertul antropic poate fi doar superficial încadrat în această categorie, deși multe dintre reminiscențele activității miniere denotă un accent mult mai pronunțat spre dezechilibru, spre instabilitate și spre deșertificare, ca non-speranță a adaptării biocenozei la biotop.

În concluzie, deșerturile naturale se formează ca urmare a climatului uscat, acesta apărând atât în zona caldă cât și în cea temperată, respectiv rece. De asemenea, deșertul natural poate fi rezultatul caracteristicilor regionale ale atmosferei, ale raportului ocean-continent, ale reliefului sau ale curenților oceanici; cu toate acestea, comparativ cu deșertul antropic – din zonele fostelor exploatări miniere (comparabil din punct de vedere al peisajului și biocenozei), deșertul natural este capabil de autocontrol și stabilitate, dar, mai cu seamă, posedă o biocenoză specifică, rezultat al dinamicii sale, aspect care lipsește cu desăvârșire din caracterizarea deșertului antropic.