Cap. 3.1.2.analiza Cantitativa [303486]

3.1.2. Distribuția cantitativă a vegetației submerse la litoralul românesc

Perioada analizată a fost reprezentată de sezoanele de vară din intervalul 2009 – 2019, atunci când se consideră că este perioada de maximă dezvoltare pentru vegetația fitobentală la țărmul românesc al Mării Negre. Evaluarea cantitativă alături de cea calitativă este considerată absolut necesară în contextul unei cunoașteri aprofundate a vegetației submerse și a rolului acestei în mediul marin.

3.1.2.1. Variația multianuală a biomasei proaspete a comunităților fitobentale din perioada dezvoltării maxime

Analiza cantitativă a vegetației submerse s-a [anonimizat] (Fig.1), [anonimizat] (în vederea analizei comunităților macroalgale) și nisipos (pentru analiza comunităților de fanerogame).

Fig.1. Harta cu stațiile de prelevare a probelor fitobentale în vederea analizei cantitative

În prezent comunitățile fitobentale sunt distribuite la litoralul românesc între 0 și 5 [anonimizat]. [anonimizat]. Acest fapt se datorează absenței unei centuri de substrat dur continue favorabilă fixării și dezvoltării speciilor macroalgale. La litoralul românesc există această alternanță a [anonimizat].

Pentru orizontul 0 – 3 m, în intervalul 2009 – 2019 valorile medii maxime de biomasă proaspătă au variat între 3500 g/m2 și 13400 g/m2 (Fig.2):

Fig.2. Valori medii maxime de biomasă proaspătă înregistrate în perioada 2009 – 2019

Distribuția cantitativă a fost realizată pe baza datelor de biomasă totală pentru intervalul de adâncime 0 – 3 m (respectiv pentru 0 – 1m , 1 – 2m și 2 – 3m). Reprezentarea grafică a distribuției biomasei proaspete pe adâncime a fost realizată cu ajutorul programului Ocean Data View (R. SCHLITZER: [anonimizat]://odv.awi.de, 2017).

Această analiză grafică a arătat că valorile maxime de biomasă s-au înregistrat către extremitatea sudică a litoralului, respectiv de-a lungul fâșiei litorale Mangalia – 2 Mai – Vama Veche. S-a observat un gradient clar de la nord către zona sudică a litoralului, în sensul creșterii valorii biomasei de la Năvodari către Vama Veche.

În vara 2009, cele mai ridicate biomase s-au observat în zona Mangalia și Costinești (Fig.3), între 1 – 2 m adâncime. La Costinești s-a remarcat dezvoltarea abundentă a speciilor de Ulva (în special Ulva flexuosa și U. intestinalis), un fenomen obișnuit pentru sezonul estival. [anonimizat] s-a datorat prezenței și dezvoltării optime a speciilor perene Cystoseira barbata și Zostera noltei. Cele mai scăzute valori de biomasă proaspătă au fost observate la Tuzla (un maxim de doar 400 g/m2) la o adâncime de 3 – 4 m și la Eforie Nord (un maxim de 450 g/m2) la 3 m (Fig.3).

Fig.3. Distribuția biomasei proaspete în vara 2009 la litoralul românesc

Valoarea maximă din 2010 (3500 g/m2), [anonimizat], s-a datorat exclusiv dezvoltării abundente a speciilor de alge verzi oportuniste din genul Ulva și Cladophora (Fig.4), [anonimizat].

Fig.4. Depozite algale pe țărm – dezvoltare abundentă a algelor verzi din

genul Ulva și Cladophora în vara 2010 (foto original)

Pentru sectorul sudic, cele mai ridicate biomase s-au dezvoltat la Mangalia, la 1 m (un maxim de 2400 g/m2) și la Vama Veche (un maxim de 2200 g/m2), de asemenea la o adâncime de 1m (Fig.5).

Năvodari – Agigea

Mangalia – Vama Veche

Fig.5. Distribuția biomasei proaspete în 2010 la litoralul românesc

În vara 2011, studiul comunităților fitobentale s-a axat pe sectorul sudic al litoralului românesc, de la Eforie Sud către Vama Veche. Biomasele au fost ridicate la nivelul tuturor stațiilor, cu un maxim la Vama Veche, la adâncimea de 3 m (18600 g/m2). Valori ridicate au fost semnalate și la 2 Mai și Mangalia, de asemenea la adâncimi de 2 – 3 m. Aceste valori de biomasă sunt datorate speciei perene C. barbata. Cele mai scăzute valori de biomasă au fost semnalate la Eforie Sud (un maxim de 1200 g/m2) (Fig.6).

Fig.6. Distribuția biomasei proaspete în 2011 la litoralul românesc

În 2012, situația a fost asemănătoare cu cea din anii precedenți, în sensul creșterii graduale a valorilor de biomasă de la Năvodari către 2 Mai. Cele mai ridicate valori de biomasă au fost observate la 2 Mai, la 2 m adâncime (maxim de 7600 g/m2) și Mangalia la 1 m (maxim de 6500 g/m2). La polul opus, cele mai scăzute valori au fost înregistrate la Cazino Constanța și Tuzla, la adâncimi de 1 – 2 m. Valorile au fost sub 1000 g/m2 (Fig.7).

Fig.7. Distribuția biomasei proaspete în 2012 la litoralul românesc

În 2013, valorile maxime de biomasă semnalate de la Năvodari către Costinești pentru intervalul de adâncime 0 – 3 m au fost de până în 2000 g/m2.

Valoarea maximă (14000 g/m2) s-a observat la Vama Veche, la o adâncime de 3m, datorită prezenței algei brune C. barbata. Cele mai scăzute valori scăzute de biomasă s-au observat în zona Pescărie și Cazino Constanța, la adâncimi de 3m (Fig.8).

Fig.8. Distribuția biomasei proaspete în 2013 la litoralul românesc

În vara 2014, valoarea maximă (7300 g/m2), a fost semnalată la 2 Mai, la 1 m adâncime. Cele mai scăzute valori de biomasă s-au observat la Cazino Constanța, la adâncimi de 3m (Fig.9).

Fig.9. Distribuția biomasei proaspete în 2014 la litoralul românesc

În vara 2015, s-au dezvoltat biomase ridicate în sudul litoralului, la Mangalia și 2 Mai (cuprinse între 5000 – 7000 g/m2) dar și la Cazino Constanța și Eforie Sud (maxime de 2000 g/m2), datorită dezvoltării abundente a două specii caracteristice sezonului estival, Ceramium virgatum și Cladophora vagabunda. Oportunismul acestor specii și faptul că au găsit condiții sezoniere favorabile au condus la o dezvoltare mai ridicată pe durata sezonului cald. Cele mai scăzute valori au fost determinate la Tuzla (maxime de doar 500 g/m2), o zonă lipsită de adăpost și cu valuri puternice, nefavorabilă dezvoltării speciilor la dimensiuni mari și implicit a unor biomase ridicate (Fig.10).

Fig.10. Distribuția biomasei proaspete în 2015 la litoralul românesc

În 2016, valori ridicate de biomasă s-au observat de la Costinești către Vama Veche, cu valoarea maximă de biomasă proaspătă (15000 g/m2) înregistrat în punctul sudic extrem, Vama Veche, la adâncimea de 2 m. Cele mai scăzute biomase au fost dezvoltate în zona Cazino Constanța, cu maxime de doar 300 g/m2 (Fig.11).

Fig.11. Distribuția biomasei proaspete în 2016 la litoralul românesc

În 2017, cele mai ridicate valori de biomasă au fost dezvoltate de C. barbata, în cadrul populației de la 2 Mai. Valoarea maximă (18000 g/m2) a fost observată la o adâncime de 3m. Cele mai scăzute valori de biomasă au fost la Eforie Sud (variații între 650 – 720 g/m2) și Tuzla (variații între 750 – 920 g/m2) (Fig.12).

Fig.12. Distribuția biomasei proaspete în 2017 la litoralul românesc

În 2018, maximele de biomasă au fost observate la Vama Veche, la 3m adâncime (valori de peste 20000 g/m2), ca urmare a dezvoltării unor exemplare de dimensiuni mari de Cystoseira (peste 50 cm) în cadrul populației din zonă. Cele mai scăzute valori au fost în zonele Agigea – Eforie Sud (valori de aproximativ 1000 g/m2, mult mai scăzute către 3 m adâncime) (Fig.13).

Fig.13. Distribuția biomasei proaspete în 2018 la litoralul românesc

În vara 2019, maximele de biomasă au fost observate de-a lungul fâșiei litorale Mangalia – 2 Mai – Vama Veche. Aceste valori au atins 17000 g/m2 la Vama Veche, la o adâncime de 2m și 16000 g/m2, în zona apelor costiere de la Mangalia, la 1m adâncime. Ca și în anii anteriori, cele mai mici valori de biomasă au fost semnalate în sistemul cu ape de la Cazino Constanța (un maxim de 900 g/m2, la 3 m adâncime) (Fig.14).

Fig.14. Distribuția biomasei proaspete în 2019 la litoralul românesc

În ultimul deceniu, cele mai ridicate valori de biomasă au fost în sudul litoralului românesc, de la Mangalia către Vama Veche. În aceste zone, domină componenta algelor brune și fanerogamele (Fig.). Nu se poate vorbi însă de o valorificare a acestor biomase proaspete, deoarece este generată de un număr extrem de redus de specii incluse în Lista Roșie a speciilor marine protejate. În celelalte zone, pentru intervalul 2009 – 2019, dominante din punct de vedere cantitativ au fost algele verzi oportuniste din genurile Ulva și Cladophora.

Fig. Proporția biomasei pentru componentele fitobentale de-a lungul litoralului românesc în intervalul 2009 – 2019

3.1.2.2. Analiza similarității între zonele de studiu pe baza valorilor de biomasă proaspătă

Pentru a verifica și a stabili diferitele variații spațiale și temporale ale șirurilor de date acumulate în anii de investigații pe baza similarității comunităților fitobentale între stații, s-a utilizat programul PRIMER v.7, respectiv coeficientul de similaritate Bray-Curtis pe densitățile transformate pe rădăcina de ordinul 4. Variabila analizată a fost biomasa proaspătă, exprimată în grame pe metru pătrat.

În vara 2009 s-a obsevat o similaritate ridicată (de aproximativ 60%) între stațiile Eforie Nord și Tuzla, cât și între Năvodari și 2 Mai, respectiv Cazino Constanța și Vama Veche, ca urmare a dominanței clare a asociației fotofile Ulva – Cladophora – Ceramium. Se distinge stația Mangalia în acest șir de similitudini, ca urmare a prezenței exclusive a speciei Zostera noltei în acest punct (Fig.15).

Fig.15. Similaritatea Bray-Curtis pe stații în vara 2009

În 2010, se remarcă o similaritate ridicată (de 60%) între stațiile Pescărie, Cazino Constanța, ca urmare a biomaselor asemănătoare dezvoltate de specia Ceramium virgatum, cu valori care au variat între 700 g/m2 (în zona Pescărie) și 800 g/m2 (la Cazino Constanța) (Fig.16).

Fig.16. Similaritatea Bray-Curtis pe stații în vara 2010

În vara 2011 studiile s-au axat pe sectorul sudic, fiind analizate 5 stații, în sectorul cuprins între Eforie Sud și Vama Veche. Similaritatea maximă (de aproximativ 80%) s-a observat între stațiile 2 Mai și Vama Veche și s-a datorat prezenței asociației Ulva rigida – Cystoseira barbata în aceste puncte sudice ale litoralului și biomaselor asemănătoare dezvoltate de aceste specii. Biomasa de C. barbata a fost de 7200 g/m2 la 2 Mai și 7600 g/m2 la Vama Veche (Fig.17).

Fig.17. Similaritatea Bray-Curtis pe stații în vara 2011

În vara 2012, între stațiile Eforie Nord și Eforie Sud s-a observat o similaritate ridicată datorită prezenței și dezvoltării abundente a speciilor oportuniste din genurile Ulva, Cladophora și Ceramium în aceste zone.

Studiul vegetației submerse din ultimul deceniu a arătat că această fâșie litorală cuprinsă între Eforie Nord și Eforie Sud adăpostește o flora algală formată exclusiv din specii oportuniste, cu o dezvoltare abundentă pe durata sezonului estival (Fig.18).

Fig.18. Similaritatea Bray-Curtis pe stații în vara 2012

Situația este similară și pentru vara 2013, în sensul unei asemănări în ceea ce privește valorile de biomasa proaspătă între stațiile Agigea – Eforie Nord – Eforie Sud. Asociația caracteristică acestor zone a fost Ulva rigida –- Cladophora sericea – Ceramium virgatum (Fig.19).

Fig.19. Similaritatea Bray-Curtis pe stații în vara 2013

În 2014, un grad ridicat de similaritate a fost observat între stațiile 2 Mai și Vama Veche. Asociația caracteristică a fost C. barbata – U. rigida. Biomasele de Cystoseira au fost asemnănătoare (3900 g/m2 la 2 Mai și 3800 g/m2 la Vama Veche), de aici și similaritatea ridicată (Fig.20).

Fig.20. Similaritatea Bray-Curtis pe stații în vara 2014

În 2015, asemănări între stații în ceea ce privește valorile de biomasă proaspătă au fost între Saturn, 2 Mai și Vama Veche. Asociația dominantă din zonă este C. barbata – U. rigida – C. virgatum, cu biomase asemănătoare (Fig.21).

Fig.21. Similaritatea Bray-Curtis pe stații în vara 2015

Specia dominantă în vara 2016 la stațiile Pescărie și Eforie Sud a fost Cladophora vagabunda. Biomasele au fost ridicate și asemănătoare, de 820 g/m2 la Pescărie și 700 g/m2 la Eforie Sud, de unde a rezultat și similaritatea ridicată între aceste zone ale litoralului. Asemănarea între stațiile Agigea și Tuzla (Fig.22) s-a datorat dezvoltării abundente a algei verzi Ulva rigida. Biomasele au fost de 1000 g/m2 la Agigea și de 700 g/m2 la Tuzla. Cercetările ultimului deceniu au arătat că atât la Agigea, cât și la Tuzla, specia dominantă în sezonul estival este U. rigida. Câmpuri de dimensiuni mari de U. rigida se întâlnesc în fiecare din aceste zone, uneori în asociații monospecifice, alteori îmbogățite cu elemente de Cladohora.

Fig.22. Similaritatea Bray-Curtis pe stații în vara 2016

Pentru 2017, valorile de biomasă dezvoltate de speciile fitobentale au fost destul de diferite la litoralul românesc. S-a observat o similaritate de aproximativ 50% între Cazino Constanța și Costinești (Fig.23). În aceste zone algele roșii din genul Ceramium (C. virgatum în mod dominant) se dezvoltă mai abundent comparativ cu alte zone, de aici și similaritatea evidentă. Biomasele dezvoltate de C. virgatum au fost asemănătoare: 300 g/m2 la Cazino Constanța și 340 g/m2 la Costinești.

Fig.23. Similaritatea Bray-Curtis pe stații în vara 2017

În 2018, dintre speciile de alge oportuniste, U. rigida a fost dominantă din punct de vedere al biomasei, iar maximele au fost înregistrate la Pescărie și Cazino Constanța: 1300 g/m2 la Pescărie și 1700 g/m2 la Cazino Constanța. Stațiile au avut un grad de similaritate ridicat de peste 60%, datorat prezenței speciilor oportuniste și biomasei asemănătoare a acestora (Fig.24).

Fig.24. Similaritatea Bray-Curtis pe stații în vara 2018

În 2019, stațiile care au avut cel mai ridicat grad de similaritate au fost: Agigea și Eforie Sud; Pescărie și Tuzla; Cazino Constanța și Costinești. La Pescărie și Tuzla a dominat aceiași asociație fotofilă, U. rigida – C. vagabunda, cu biomase extrem de apropiate. Pentru U. rigida valoare medie a fost de 110 g/m2 la Pescărie și 130 g/m2 la Tuzla, iar pentru C. vagabunda, 470 g/m2 la Pescărie și 570 g/m2 la Tuzla. Dintre speciile de Cladophora, cele mai mari biomase au fost dezvoltate de C. sericea pe durata sezonului estival 2019. Maximele au fost la Cazino Constanța (570 g/m2) și Costinești (430 g/m2), de aici și similaritatea acestor stații (Fig.25.).

Fig.25. Similaritatea Bray-Curtis pe stații în vara 2019

Aceste similarități între zonele de studiu observate în intervalul 2009 – 2019 se datorează numărului redus de specii fitobentale înregistrate în ultimul deceniu, comparativ cu deceniile trecute, cu puține specii perene și multe alge sezoniere cu dezvoltare abundentă pe durata sezonului cald. De asemenea, alternanța permanentă a substratul dur cu cel nisipos de-a lungul întregii zone costiere imprimă un caracter de uniformitatea tabloului fitobental al ultimului deceniu.

S-a observat o diferențiere clară a zonei Mangalia – 2 Mai – Vama Veche de restul zonelor în ceea ce privește diversitatea speciilor și biomasa dezvoltată de acestea (Fig.26), ca urmare a existenței unor platforme compacte de piatră ce permite dezvoltarea unor specii perene în aceste puncte sudice ale litoralului cu biomase mai ridicate comparativ cu speciile sezoniere.

Fig.26. Configurația MDS bidimensional și gradul de similaritate al zonelor de studiu

pe baza valorilor de biomasă proaspătă

3.1.2.3. Variația multianuală a biomasei umede pentru speciile oportuniste dominante

Analiza probelor colectate în intervalul 2009 – 2019 a arătat dominanța cantitativă a speciilor oportuniste din genurile Ulva, Cladophora și Ceramium, dintre algele sezoniere. Aceste specii formează asociația fotofilă caracteristică ultimului deceniu la litoralul românesc, Ulva – Cladophora – Ceramium, ce imprimă un caracter de uniformitate accentuat vegetației submerse de la litoralul românesc. Aceste specii sunt și componentele principale ale depozitelor macroalgale de pe țărm pe durata sezonului estival.

Datele analizate au fost reprezentate de mediile de biomasă pentru intervalul de adâncime 0 – 3 m, acolo unde speciile cunosc o dezvoltare abundentă pe durata sezonului cald, ca o consecință a condițiilor de mediu favorabile: temperatură ridicată a apei, lumină favorabilă procesului de fotosinteză, cantitate crescută de nutrienți.

S-au utilizat graficele de tip Box Plot care arată distribuția datelor în cuartile, evidențiind media și punctele aberante la nivelul stațiilor analizate pentru intervalul 2009 – 2019: liniile orizontale reprezintă mediana, asterisc-ul – valoarea medie, casetele reprezintă variația datelor între prima și a treia cuartilă, liniile extinse pe verticală ilustrează valoarea minimă și maximă. Orice punct din afară acestor linii este considerat aberant (valoare extremă).

Dintre speciile genului Ulva, dominante cantitativ au fost Ulva rigida și U. intestinalis, iar ca și prezență sporadică în probe s-au remarcat U. flexuosa, U. prolifera, U. compressa și U. linza.

Pentru U. rigida, variațiile au fost între limite destul de largi, de la valori minime de 5 g/m2 până la maxime de 2500 g/m2. Valoarea minimă a fost atinsă atunci când specia a intrat în compoziția florei epifite pentru specia gazdă C. barbata. Prezentă atât pe substrat dur natural, cât și pe cel vegetal reprezentat de talurile altor alge, Ulva rigida este o prezență constantă la țărmul românesc pe durata sezonului cald.

În intervalul 2009 – 2019, U. rigida a înregistrat trei perioade cu dezvoltare mai accentuată: în 2009, în 2014 și în 2018. Cele cinci valori extreme au fost observate exact în aceste perioade. Astfel, cea mai mare valoare extremă a fost înregistrat la Vama Veche, în 2009 (2510 g/m2), în cadrul asociației caracteristice sudului litoralului românesc C. barbata – U. rigida. Și la Năvodari, U. rigida a prezentat maximul perioadei tot în 2009 (650 g/m2), cu toate că zona nu oferă condiții prielnice dezvoltării acestei specii comparativ cu alte zone (substratul dur este limitat, dominând zona nisipoasă). Celelalte două valori extreme, de la Costinești (1200 g/m2) și 2 Mai (1300 g/m2) au fost semnalate în cea de-a doua perioadă de dezvoltare maximă a speciei, în 2014. Valori ridicate au fost observate în 2014 și la Eforie Nord (420 g/m2), deși, ca și în cazul zonei Năvodari, Eforie Nord nu este cunoscută ca o zonă prielnică dezvoltării unei comunități întinse de U. rigida. Ultimele două valori extreme observate în intervalul 2009 – 2019 au fost la Pescărie (1300 g/m2) și la Cazino Constanța (1700 g/m2), fiind semnalate în vara 2018.

O valoare ridicată a biomasei a fost observată în 2018 și la Constanța Nord (670 g/m2), la o adâncime de 6 m, acolo unde U. rigida este specie asociată câmpului de Coccotylus brodiei (syn. Phyllophora brodiei) existent în această zonă. Excluzând valorile extreme, maximul perioadei a fost înregistrat la Agigea (2100 g/m2) în 2014, acest aspect fiind normal, deoarece în zonă se găsește cel mai mare câmp de U. rigida, de la litoralul românesc, cu o distribuție între 1 – 3 m adâncime (Fig. 27).

Fig.27. Ulva rigida – variația multianuală a biomasei proaspete (2009 – 2019)

Gradul de variabilitate în limite largi s-a menținut și pentru specia Ulva intestinalis, aceasta variind între 2,5 g/m2 și 890 g/m2. După U. rigida, U. intestinalis este cea de a doua prezență constantă în perioada dezvoltării maxime, fiind semnalată atât pe substrat dur, cât și ca specie epifită. Maximul perioadei a fost la 2 Mai (890 g/m2) în 2014, atunci când s-a dezvoltat intens alături de U. rigida, așa cum s-a menționat mai sus.

O valoare ridicată a fost observată și la Pescărie (750 g/m2) tot în 2014. De altfel, cele două specii de Ulva se găsesc în asociație, deci cerințele ecologice sunt asemănătoare, de aici și dezvoltarea intensă simultană. Valori mari de biomasă au fost observate și la Eforie Nord (420 g/m2) și Eforie Sud (700 g/m2) datorită prezenței în zonă a asociației fotofile U. intestinalis – Cladohora vagabunda. Au fost înregistrate doar două valori extreme, la Mangalia (170 g/m2) în 2013 și la Vama Veche (160 g/m2) în 2010 (Fig.28.). Sunt valori scăzute care se datorează condițiilor locale favorabile dezvoltării acestei specii (zone adăpostite, adâncimea mică de prelevare, substrat pietros favorabil).

Fig.28. Ulva intestinalis – variația multianuală a biomasei proaspete (2009 – 2019)

Speciile de Cladophora sunte elemente cosmopolite, cu o dezvoltarea abundentă pe durata sezonului cald. Dintre reprezentantele genului, Cladophora vagabunda și C. sericea au prezentat biomase considerabile în perioada 2009 – 2019. De menționat de asemenea și speciile C. albida și C. laetevirens, răspândite către sudul litoralului, cu biomase mult mai reduse și cu răspândire punctiformă comparativ cu primele două specii.

În ceea ce privește evoluția cantitativă a speciilor oportuniste, s-au manifestat trei scenarii pe durata sezonului estival, în ultimul deceniu.

Astfel, în primul scenariu (în 2009) genul dominant din punct de vedere cantitativ a fost Ulva. Cel de-al doilea scenariu a început în vara 2010. Sezonul estival 2010 a venit cu condiții anormale de temperatură ale apei pe o durată de câteva luni (chiar și în septembrie s-au înregistrat valori maxime de 28˚C), de salinitate și valori ale nutrienților. Acești factori extremi s-au dovedit a fi favorabili dezvoltării intense a speciilor de Cladophora, cunoscut fiind faptul că sunt specii extrem de rezistente și competitive. Astfel, începând cu 2010 până în vara 2013, Cladophora ssp. a cunoscut o dezvoltare mult mai abundentă comparativ cu speciile de Ulva. Depozite algale importante formate în proporție de 90% din specii de Cladophora au fost prezente de-a lungul întregului litoral. Cel de al treilea scenariu s-a conturat începând cu 2014, când dominanța cantitativă a revenit speciilor de Ulva, dar biomasele dezvoltate de acestea au fost mai reduse comparativ cu speciile de Cladophora. Un nou scenariu pare a se contura începând cu 2019, când s-a înregistrat iar o creștere a valorilor de biomasă pentru speciile de Cladophora, însă dacă acest gen oportunist va cunoaște iarăși o dezvoltare masivă la țărmul românesc rămâne să fie confirmat sau infirmat de cercetările viitoare.

Pentru C. vagabunda, variația biomasei umede a fost între un mimin de 3 g/m2 (înregistrat în 2011, la Mangalia) și un maxim de 1600 g/m2 (înregistrat în 2012, la 2 Mai). În sistemul cu ape de la Mangalia, C. vagabunda a prezentat cele mai mici valori de biomasă. În 2012, alături de maximul perioadei de la 2 Mai, s-au observat valori ridicate de biomasă și la alte stații: la Cazino Constanța (840 g/m2 – care este de altfel și valoarea extremă a perioadei), Eforie Sud (1000 g/m2) și Costinești (470 g/m2). Dezvoltarea abundentă a speciei a putut fi observată și în 2013, unde cele mai mari valori au fost la Costinești (560 g/m2) și 2 Mai (460 g/m2). Așa cum s-a menționat mai sus, în vara 2019 C. vagabunda a prezentat valori mai ridicate de biomasă comparativ cu ultimii trei ani. Maxima a fost la Eforie Sud (720 g/m2), însă în această zona speciile de Cladophora s-au dezvoltat intens pe durata întregului studiu (Fig. 29).

Fig.29. Cladophora vagabunda – variația multianuală a biomasei proaspete (2009 – 2019)

Pentru C. sericea variația valorilor de biomasă a fost în limite largi, ca și în cazul celorlalte specii oportuniste, între un mimim de 5 g/m2 (la Mangalia, în 2017) și un maxim de 1200 g/m2 (la Eforie Nord, în 2012). Specia a urmat tiparul celorlalte specii ale genului, cu o dezvoltare mai intensă începând cu 2010. Valori ridicate au fost semnalate în 2012 la Eforie Sud (800 g/m2) și în 2013, la Agigea (700 g/m2) și Eforie Nord (780 g/m2). Tendința de dezvoltare cantitativă ușor mai ridicată în 2019, a fost observată și pentru C. sericea. Astfel, în vara 2019, maximele au fost semnalate la Cazino Constanța (560 g/m2) și Costinești (430 g/m2) (Fig.30). În general biomase semnificative din punct de vedere cantitativ se dezvoltă de-a lungul fâșiei litorale Eforie Nord – Eforie Sud.

Fig.30. Cladophora sericea – variația multianuală a biomasei proaspete (2009 – 2019)

Dintre algele roșii, s-au remarcat ca frecvență de apariție în probe și dominanță cantitativă, speciile ordinului Ceramiales, în special cele de Ceramium (C. virgatum și Ceramium siliquosum var. elegans) cât și Callithamnion corymbosum. C. virgatum a variat între a fost între un mimin de 2 g/m2 (la Vama Veche, în 2019) și un maxim 970 g/m2 (la Constanța Nord, în 2010).

Fig.30. Ceramium virgatum – variația multianuală a biomasei proaspete (2009 – 2019)

Cele mai scăzute valori de biomasă au fost în sistemul de ape de la Eforie Sud, zona fiind prielnică dezvoltării abundente a populației de Cladophora cu specii mult mai oportuniste și competitive pentru substrat comparativ cu alte specii. Valori ridicate de biomasă au fost semnalate la Costinești în 2011 (730 g/m2), la Pescărie în 2014 (780 g/m2) și la Mangalia în 2015 (730 g/m2). Valori extreme au fost la Cazino Constanța în 2010 (800 g/m2) și la 2 Mai în 2011 (630 g/m2) (Fig.30.). Deși ridicate, aceste valori sunt normale pentru sezonul estival și pentru zonele unde au fost observate. La Cazino Constanța, platforma de piatră existenta și transparența favorabilă permit dezvoltarea speciilor de Ceramium și Callithamnion corymbosum. Ceramium ssp. prezintă un caracter oportunist și trecerea la o existență epifitică pe C. barbata (cum este cazul exemplarelor de la 2 Mai – Vama Veche) a determinat și o creștere a valorilor de biomasă. Talurile robuste de C. barbata asigură protecție împotriva valurilor și curenților și permit exemplarelor de Ceramium o creștere în dimensiuni și implicit o biomasă mare.

Pentru Ceramium siliquosum var. elegans diferențele anuale de biomasă au fost în general mici, cu o excepție, un maxim absolut al perioadei, în 2009 la Mangalia, în zona portuară – 1500 g/m2. Zona a permis o dezvoltare absolută a speciei, prin disponibilitatea substratului, atât pietros, cât și vegetal și cantității crescute de nutrienți din zonă. Minima a fost de 2,5 g/m2 la 2 Mai, în 2012 (Fig.31). Exceptând valoarea extremă, maxima perioadei a fost la Costinești în vara 2009 (760 g/m2). Valori ridicate au mai fost la Cazino Constanța (600 g/m2), Pescărie (300 g/m2), Agigea (250 g/m2) și Vama Veche (360 g/m2). În zona Eforie Nord – Eforie Sud, C. siliquosum var. elegans, cât și C. virgatum au prezentat cele mai reduse biomase proaspete. În general, în ultimii ani, C. siliquosum var. elegans a fost prezent în zona Pescărie – Cazino Constanța și la Costinești și Vama Veche.

Fig.31. Ceramium siliquosum var. elegans – deviația standard (evaluare multianuală)

Callithamnion corymbosum nu a dezvoltat biomase notabile în intervalul de studiu și datorită faptului că specia are dimensiuni mici, dar a fost o prezență constantă la adâncimi cuprinse între 3 – 5 m adâncime, pe substrat dur, dar și ca epifită pe Zostera noltei și C. barbata.

În 2010 s-a observat o dezvoltare abundentă a speciei Chaetomorpha aerea la Mangalia, în cadrul habitatului cu Cystoseira barbata, ca o consecință a condițiilor anormale de temperatură din aceea perioadă. Specia a format o pâslă densă la suprafața apei, ceea ce a dus la scăderea transparenței apei și a îngreunat procesul de fotosinteză al acestei specii. Fenomenul extrem a fost însă unul singular, după acea perioadă nu a mai fost semnalat. Condițiile din sezonul estival 2010 au reprezentat o perioadă atipică, cu consecințe negative asupra comunităților fitobentale.

Analizând situația ultimului deceniu și comparând mediile anuale, se observă că speciile dominante din punct de vedere cantitativ au fost clorofitele Ulva rigida și Cladophora sericea (Fig.40). Dezvoltarea abundentă a acestui număr limitat de specii se explică prin gradul ridicat de oportunism al acestora, în sensul unei dezvoltări fără o preferință pentru un anumit tip de substrat (fie el dur natural, de natura antropică sau vegetal) și condițiilor prielnice de pe durata sezonului cald. Pe lângă substratul pietros, aceste specii pot fi semnalate și ca epifite pe alte macrofite de dimensiuni mai mari (Cystoseira în principal) asupra cărora au o influență negativă dacă se dezvoltă abundent și ajung la dimensiuni mari, deoarece le sufocă și le împiedică să își desfășoare activitatea fiziologică.

Fig.32.Variația biomasei medii pentru speciile oportuniste în intervalul 2009 – 2016

3.1.2.4. Analiza comparativă a zonelor de studiu în funcție de evoluția biomasei proaspete a speciilor oportuniste

Algele verzi au fost dominante din punct de vedere cantitativ în ultimul deceniu la litoralul românesc, în sezonul cald. Aceasta este însă o caracteristică a țărmului românesc, deoarece dezvoltări explozive ale speciilor cu perioadă scurtă de vegetație s-au obsrervat încă din anii ’70. Chiar și atunci existau estimări ale biomaselor proaspete de peste 2000 g/m2 (Țiganus V., 1979). Situația actuală a speciilor oportuniste este asemănătoare cu acea perioadă.

Pentru a evidenția similaritatea între stații având ca variabilă biomasa proaspătă a speciilor oportuniste, s-a utilizat programul Primer v.7. S-a utilizat MDS (non-metric Multi Dimensional Scaling – ordonarea multidimensională non-metrică) ca metodă multivariată ce se bazează pe coeficienții de similaritate calculați între biomasele medii dezvoltate de speciile oportuniste.

Pentru speciile de Ulva (U. rigida, U. intestinalis, U. flexuosa, U. compressa, U. prolifera, U. linza) în diagrama MDS bidimensional se observă o similaritate ridicată, de 80 %, între stațiile Agigea, Eforie Nord, Eforie Sud, Pescărie, Costinești, Cazino Constanța, ca o consecință a dezvoltării abundente a acestui gen în aceste zone. Situația este asemănătoare și pentru stațiile Năvodari și 2 Mai. Zonele Mangalia, Vama Veche, Constanța Nord se diferențiază, aici dominante fiind speciile perene. Speciile oportuniste au un grad de dezvoltare mult mai redus în aceste zone (Fig.33).

Fig.33. Configurația MDS bidimensional în cazul speciilor din genul Ulva

Același grad ridicat de similaritate între stații, de 80%, se observă și atunci cand variabila a fost biomasa speciilor de Cladophora (C. vagabunda. C. sericea, C. laetevirens, C. albida) (Fig.34). Similaritatea mare între zonele Năvodari, Constanța Nord și Mangalia s-a datorat faptului că în aceste zone biomasele de Cladophora au fost cele mai scăzute în intervalul de studiu. La polul opus, maximele au fost la Eforie Nord, unde C. sericea s-a dezvoltat abundent.

Fig.34. Configurația MDS bidimensional în cazul speciilor din genul Cladophora

Reprezentanții Ordinul Ceramiales (C. virgatum, Ceramium siliquosum var. elegans, Callithamnion corymbosum) au fost dominanți din punct de vedere cantitativ dintre rodofite. Cele mai mici valori de biomasă au fost înregistrate de C. corymbosum, care a fost semnalată în general în zona Pescărie – Cazino Constanța, iar în sud, ca epifită pe C. barbata. Cele mai ridicate valori de biomasă au fost dezvoltate de C. virgatum, care a populat intens substratul dur între 1 – 3 m adâncime. Biomasele asemănătoare a speciilor de Ceramium au determinat această similaritate ridicată de 80% între stații (Fig.35).

Fig.35. Configurația MDS bidimensional în cazul speciilor din Ordinul Ceramiales

3.1.2.5. Evaluarea cantitativă a macrofitelor cu rol ecologic cheie la litoralul românesc

O ,,specie fitobentală cheie” este prin definiție o specie ce constituie mediu de apărare, hrănire și reproducere pentru puietul de pește, dar și pentru multe nevertebrate marine, o specie furnizoare de substrat pentru alte macrofite, un adevărat motor subacvatic și un element generator de habitate. În categoria macrofitelor cu rol cheie pentru ecosistemul marin intră, în condițiile actuale de mediu, un număr extrem de redus de specii comparativ cu situația deceniilor trecute. Aceste specii cheie au fost cele mai afectate de influența acțiunilor antropice de-a lungul timpului, tocmai datorită caracterului lor senzitiv (sensibilitate ridicată la factorii perturbatori de natură antropică). Astfel, de la țărmul românesc au dispărut speciile perene de Laurencia și și-a redus arealul până aproape de dispariție speciile de Phyllophora și cele de Cystoseira.

Cystoseira barbata (Stackhouse) C.Agardh, 1820

Dintre cele două specii de Cystoseira prezente la litoralul românesc (C. crinita și C. barbata) doar C. barbata se află în prezent într-un proces de refacere la țărmul românesc, C. crinita fiind considerată dispărtută. C. crinita nu a putut fi identificată la litoralul românesc în ultimul deceniu. C. barbata rămâne deosebit de sensibilă la activitățile antropice (ex. amenajarea falezelor, construcția de diguri, excavațiile portuare). În anii ’60 -’70, exista o centură continuă de Cystoseira de-a lungul litoralului românesc, cu întreruperi doar în zonele cu acumulări de nisip. Evaluările cantitative erau estimate la câteva tone – 4900-5500 tone biomasă proaspătă în 1970-1971 (Vasiliu F., 1984). În prezent, distribuția speciei este punctiformă, cu populații doar în sudul litoralului, de la Saturn către Vama Veche. În ceea ce privește distribuția biomasei proaspete pe adâncimi, s-a analizat intervalul de dezvoltare optimă al speciei C. barbata, respectiv 0 – 3 m adâncime. În prezent nu se mai poate vorbi de câmpuri de Cystoseira la 5 – 6 m adâncime.

Pentru a prezenta situația actuală a speciei, analiza cantitativă s-a realizat prin raportare la datele din literatură. Anul de referință a fost considerat 1969, înainte de o serie de fenomene extreme, care au generat distrugerea populațiilor de Cystoseira (înghețul mării din iarna 1971 – 1972; furtunile puternice; temperaturile foarte scăzute ale apei care au perturbat activitatea fotosintetică și procesul de reproducere).

Analizând datele de biomasă, s-a observat scăderea bruscă a valorilor de biomasă de la un maxim de peste 20000 g/m2 (în zona Tuzla), semnalat în 1969, înainte de fenomenul de îngheț al mării, până la o valoare minimă de 100 g/m2 (la Agigea), în 1972. De asemenea, analiza s-a făcut în corelație cu adâncimea maximă de dezvoltare a speciei. Se observă și reducerea arealului de răspândire a speciei, de la o adâncime de 6 m în 1969, până la maxim 3 m în 1972 (Fig.36). Acest interval de adâncime de 1-3 m s-a menținut și în prezent.

Fig.36. Cystoseira barbata – variația biomasei și a adâncimii în intervalul 1969 – 1972

Biomasă medie pentru anul 1969 a fost de 10600 g/m2, pe când cea din intervalul actual de studiu (2009 – 2019) a fost mult mai scăzută, la jumătatea acestei valori, respectiv 5750 g/m2. Deși valoarea de biomasă medie din anul 1969 nu a mai fost atinsă, în ultimii ani se observă o ușoară tendință de creștere a biomasei proaspete pentru această specie (Fig.37). Valorile de biomasă din perioada anilor ’60 sunt dificil de echivalat în condițiile actuale de mediu, cu activități antropice din ce în ce mai intense în zona costieră, care reprezintă un real pericol pentru populațiile de Cystoseira de la litoralul românesc.

Fig.37. Cystoseira barbata – variația anuală a biomasei medii comparativ

cu valoarea țintă din anul 1969

Comparând situația deceniilor trecute cu cea din prezent, se observă că valorile actuale de biomasă din zonele care au permis dezvoltarea algei brune Cystoseira barbata sunt mult mai reduse cu cele din perioada anilor ’60, dar mult mai ridicate comparativ cu perioada de declin maxim al speciei din intervalul 1971 – 1972, de aici și ipoteza regenerării speciei la litoralul românesc (Fig.47).

Fig.47. Cystoseira barbata – variația adâncimii de dezvoltare și a biomasei medii în intervalul 2009 – 2019 comparativ cu 1969 – 1972

Analiza Bray – Curtis pe baza valorilor medii de biomasă arătă o similaritate ridicată în ceea ce privește situația din ultimii ani. La polul opus se află situațiile din perioada 1969, repectiv 1971 – 1972, care nu au un corespondent în condițiile actuale de mediu. Starea populațiilor de Cystoseira din aceea perioadă este total diferită de condițiile actuale. Perioada de declin drastic a populațiilor de Cystoseira (cu valori de biomasă extrem de reduse) este considerate a fi cea din perioada 1971 – 1972, iar perioda de referință cea din anii ‘60 (Fig.48).

Fig.48. Cystoseira barbata – Similaritatea Bray-Curtis 2009 – 2019

comparativ cu 1969-1972

Alga brună C. barbata a fost identificată în intervalul 2009 – 2019 în sudul litoralului românesc, la Mangalia și în cadrul Rezervației Marine 2 Mai – Vama Veche. La Mangalia, variația anuală a biomasei a fost între un minim de 1200 g/m2 și un maxim de 7000 g/m2 – Fig. 49a. La 2 Mai, valorile de biomasă au fost mai ridicate și au variat între 3300 g/m2 și 8750 g/m2 – Fig.49b. Cele mai ridicate valori de biomasă medie s-au înregistrat la Vama Veche (acolo unde în trecut exista ,,marele câmp de Cystoseira” așa cum era cunoscută zona) cu o variație între un minim de 3300 g/m2 și un maxim de 11300 g/m2 – Fig.49c.

Astfel, în perioada 2009 – 2019, cele mai scăzute valori de biomasă s-au observat la Mangalia, iar cele mai ridicate la Vama Veche.

Mangalia

2 Mai

Vama Veche

Fig.49. Cystoseira barbata – evoluția multianuală a biomasei în intervalul 2009 – 2019

În ceea ce privește numărul de taluri identificate în probe (20/20 cm) se observă că cele mai multe taluri au fost numărate în probele de la Mangalia (Fig.50), fiind vorba de taluri de dimensiuni mici ale unor exemplare juvenile. Zona de prelevare este un adăpostită, unde specia se dezvoltă până la 2,5 m adâncime și nu atinge dimensiuni foarte mari, comparativ cu celelalte zone. Deși la 2 Mai și Vama Veche numărul de taluri a fost mult mai redus, exemplarele au fost de dimensiuni mult mai mari (uneori și peste 60 cm) și fără încărcătură epifitică mare. Aspectul calitativ al exemplarelor mature proaspete a fost superior celor de la Mangalia.

Fig. 50. Cystoseira barbata – numărul de taluri identificate în probă (20/20 cm)

Pe baza valorilor brute de biomasă proaspătă raportate la metru pătrat s-a aplicat testul ANOVA (ANOVA Single Factor) pentru a testa diferențele între seturile de date de la nivelul celor trei stații (Mangalia, 2 Mai și Vama Veche) pentru perioada 2009 – 2019. S-a formulat ipoteza nulă (H0): pentru C. barbata, valorile de biomasă nu diferă semnificativ la nivelul celor trei zone și ipoteza alternativă (H1): valorile de biomasă diferă semnificativ la nivelul celor trei zone.

În testul ANOVA Single Factor parametrii sugestivi sunt F, P-value și F crit. Aceștia reprezintă probabilitatea critică și valoarea critică care permit decizia în testul statistic. Astfel, dacă valoarea lui p este mai mică sau egală cu pragul ales (în general pragul sugestiv din punct de vedere statistic este 0,05), iar valoarea lui F este mai mai mare sau egală cu valoarea critică (F crit), atunci există indicii ca ipoteza nulă (H0) să fie respinsă. Dacă valoarea lui p este mai mare decât 0,05, iar valoarea lui F este mai mică decât valoarea critică (F crit), atunci se poate accepta ipoteza nulă (H0).

Tabel. Cystoseira barbata – rezultatele ANOVA Single Factor pentru valorile de biomasă din intervalul 2009 – 2019

Analizând rezultatele obținute (Tabel), se observă că valoarea lui p este foarte mică în comparație cu pragul de 0,05 (p-value 0,000773), iar valoarea lui F (7,746108) este mult mai mare decât F crit (3,094337). Ipoteza nulă (H0) formulată inițial se respinge și se acceptă ipoteza alternativă (H1). Testul ANOVA Single Factor arată că valorile de biomasă pentru alga brună C. barbata au diferit foarte mult în intervalul 2009 – 2019 la nivelul celor trei zone analizate.

Din punct de vedere ecologic, rezultatele testului ANOVA sunt deosebit de importante, deoarece atenționează asupra situației populațiilor de Cystoseira: specia este una perenă, cu cerințe ecologice stricte, iar variabilitatea din punct de vedere cantitativ de-a lungul litoralului se poate datora unor perturbări locale, care pot pune în pericol populația pe termen lung.

ANOVA Single Factor testează diferențele în general între seturile de date, nu specifică exact între ce grupuri sunt aceste diferențe. Astfel, pornind de la idea demonstrată anterior, aceea că există diferențe semnificative între valorile de biomasă de la Mangalia, 2 Mai și Vama Veche, s-a aplicat testul post-hoc (t-Test: Two-Sample Assuming Equal Variances) care evidențiază exact între ce zone sunt aceste diferențe. Acest test vine ca o confirmare a ipotezei acceptate, se aplică doar în cazul în care valoarea lui p este mai mică decât 0,05 (ceea ce înseamnă că se respinge categoric ipoteza nulă) și atunci când sunt trei sau mai multe seturi de date ce necesită comparație. S-a aplicat corecția Bonferroni care reprezintă raportul dintre valoarea lui p prestabilită și numărul de elemente de comparat. Deci, corecția Bonferroni pentru situația de față este 0,0167, valoare obținută în urma raportului lui p la 3 (fiind trei stații de comparat). Corecția este necesară deoarece stabilește un nou prag de semnificație statistică, mult mai sugestiv pentru situația de față. Se compară seriile de date două câte două și se raportează noua valoare obținută a lui p la noul prag stabilit cu ajutorul corecției Bonferroni (0,0167).

Dacă valoarea este mai mică decât pragul de 0,0167 se consideră că primul element diferă de cel cu care este comparat în proporție de 95%. Dacă valoarea este mai mare decât 0,0167, diferența nu este semnificativă și se poate spune că valorile sunt asemănătoare. S-au comparat seriile de date două câte două: Mangalia cu 2 Mai, Mangalia cu Vama Veche și 2 Mai cu Vama Veche.

Tabel. Cystoseira barbata – rezultatele testului post-hoc pentru stațiile

Mangalia și 2 Mai

Se iau în considerare zonele Mangalia și 2 Mai și se raportează valoarea lui P(T<=t) two-tail (0,0607) la valoarea prag obținută în urma corecției Bonferroni (0,0167). Se observă că aceasta este mai mare (Tabel). Concluzia este că valorile de biomasă dezvoltate de C. barbata la Mangalia nu diferă semnificativ de cele de la 2 Mai.

Tabel. Cystoseira barbata – rezultatele testului post-hoc pentru stațiile

Mangalia și Vama Veche

În cazul analizei zonelor Mangalia și Vama Veche, se observă că valoarea lui P(T<=t) two-tail (0,00043) este mai mică decât valoarea lui p obținută prin corecție Bonferroni (0,0167) (Tabel), ceea ce înseamnă că biomasele dezvoltate de C. barbata la Mangalia au diferit de cele de la Vama Veche în proporție de 95%. Din punct de vedere ecologic, rezultatele sunt concludente, deoarece zona Mangalia oferă condiții de mediu diferite (zonă este adăpostită, adâncimea de dezvoltarea a speciei este mică, exemplarele au dimensiuni mici) comparativ cu Vama Veche (zona este expusă, specia se poate dezvolta până la 3,5 m, exemplarele sunt mult mai mari). Astfel, aplicând testul post-hoc s-a identificat exact zona care este diferită în șirul de date analizat.

Tabel. Cystoseira barbata – rezultatele testului post-hoc pentru stațiile

2 Mai și Vama Veche

Pentru 2 Mai și Vama Veche, valoarea lui P(T<=t) two-tail (0,0341) este mai mare ca valoarea prag de 0,0167 (Tabel), ceea ce arată că 2 Mai nu diferă de Vama Veche în mod semnificativ în ceea ce privește biomasa speciei C. barbata. Iarăși rezultatul este concludent: zonele oferă condiții asemănătoare de dezvoltare, impactul antropic este limitat în zonă.

Ținând cont de distribuția punctiformă a populațiilor de C. barbata, doar în zona sudică a litoralului și de valoarea ecologică a speciei, testul ANOVA (ANOVA Single Factor) s-a aplicat și pentru a testa diferențele între seturile de date de la nivelul fiecărei stații în ultimul deceniu. S-a dorit a se vedea dacă există o variabilitate în ceea ce privește valorile de biomasă în cadrul fiecărei zone.

Pentru fiecare stație (Mangalia, 2 Mai și Vama Veche) se testează cele două ipoteze: Ipoteza nulă (H0) – valorile de biomasă nu diferă semnificativ pe durata celor 11 ani de studiu; Ipoteza alternativă (H1) – valorile de biomasă au fost extrem de diferite în ultimul deceniu.

Tabel. Cystoseira barbata – rezultatele ANOVA Single Factor pentru valorile de biomasă din intervalul 2009 – 2019 (Mangalia)

Analizând valorile lui F, p și F crit, se observă că valoarea lui p este mai mare ca pragul de 0,05, F crit este mai mare ca F (Tabel), ceea ce sugerează că se poate accepta ipoteza nulă: la Mangalia, valorile de biomasă nu au diferit semnificativ pe durata celor 11 ani de studiu.

Tabel. Cystoseira barbata – rezultatele ANOVA Single Factor pentru valorile de biomasă din intervalul 2009 – 2019 (2 Mai)

Raționamentul se aplică și pentru zona 2 Mai, unde se observă de asemenea că valoarea lui p este mai mare ca pragul de 0,05, F crit este mai mare ca F (Tabel), ceea ce arată că și aici se poate accepta ipoteza nulă: la 2 Mai, valorile de biomasă nu au diferit semnificativ pe durata celor 11 ani de studiu.

Tabel. Cystoseira barbata – rezultatele ANOVA Single Factor pentru valorile de biomasă din intervalul 2009 – 2019 (Vama Veche)

Rezultate asemănătoare au fost obținute și la Vama Veche: valoarea lui p mai mare ca pragul de 0,05, F crit mai mare ca F (Tabel). Deci, ipoteza nulă se acceptă: la Vama Veche, valorile de biomasă nu au diferit semnificativ pe durata celor 11 ani de studiu.

Rezultatele statistice obținute arată că deși valorile de biomasă sunt diferite între cele trei zone în cei 11 ani de studiu, în cadrul fiecărei stații variabilitatea în ceea ce privește evoluția biomasei este scăzută. Faptul că biomasa speciei a rămas relativ constantă pe termen lung este un fapt deosebit de important ținând cont de sensibilitatea speciei la factorii perturbatori de natură antropică.

S-a calculat de asemenea coeficientul de variație pe baza datelor de biomasă de la nivelul fiecărei stații. S-a aplicat Statistica Descriptivă care a generat o serie de parametri de bază, în urma cărora s-a calculat coeficientul de variație ca fiind raportul dintre deviația standard și valoarea medie a setului de date. Un coeficient de variație mai mic ca 1 indică faptul că datele analizate au un grad de variabilitate mai redus, în timp ce un coeficient de variație mai mare ca 1 arată că datele au o variabilitate ridicată.

Tabel. Cystoseira barbata – coeficientul de variație pentru cele trei zone

Atât pentru Mangalia, cât și pentru 2 Mai și Vama Veche, coeficientul de variație a fost subunitar (Tabel), ceea ce arată că valorile de biomasă nu au prezentat un grad semnificativ de variabilitate în cadrul fiecărei stații.

Coccotylus brodiei (Turner) Kützing 1843 (syn. Phyllophora brodiei (Turner) Endlicher 1843)

Literatura consemnează trei specii de Phyllophora ca fiind prezente la litoralul românesc: Phyllophora pseudoceranoïdes, Coccotylus brodiei (syn. Phyllophora brodiaei) și Phyllophora crispa (Skolka H.V., 1956; Vasiliu F., Bodeanu N., 1972). În anii ’50 – ’60, Phyllophora ssp. era o prezență calitativă permanentă pe platforma continentală românească. Cercetările au dus la identificarea unor tufe de Phyllophora pana la est-Mangalia – tufe izolate, rare în jurul adâncimii de 60 m (Skolka H.V., 1956). Populațiile de Phyllophora constituiau limita sudică a vestitului câmp de Phyllophora al lui Zernov, atingând paralela de 44°50', limita în adâncime fiind de 55 m. Din 1960 însă, începe să se manifeste declinul populațiilor, astfel că limita sudică a arealului de răspândire al speciilor de Phyllophora nu mai trece de paralela de 44°40'. Activitățile de dragare au dus la creșterea cantității de suspensii și la scăderea luminii necesară activităților fiziologice, poluarea a amplificat fenomenul, de aici și declinul drastic al populațiilor de Phyllophora la litoralul românesc.

Dintre cele trei specii de Phyllophora semnalate la țărmul românesc, în prezent există date cantitative doar despre C. brodiei. Specia a fost identificată în habitatul natural în 2016, în dreptul orașului Constanța, între 6 – 8 m adâncime, pe substrat pietros și de atunci este monitorizată anual. Valorile de biomasă au fost variabile, cu o tendință de creștere în 2019. Biomasa medie a variat între un minim de 500 g/m2 (în 2018) și un maxim de 1700 g/m2 (în 2017 (Fig. 51).

Speciile oportuniste asociate au fost Ulva rigida, Ceramium virgatum și C. siliquosum var. elegans, însă biomasele au fost reduse și nu au prezentat un pericol pentru specia gazdă.

Fig. 51. Coccotylus brodiei – evoluția multianuală a biomasei în intervalul 2016 – 2019

Arealul de răspândire în zona Constanța este foarte redus, platforma de piatră pe care populația de Coccotylus se dezvoltă la 6 – 8 m adâncime este limitată, în zonă predominând nisipul. Comunitatea de Coccotylus este supusă impactului antropic (activități turistice, influențe portuare) și necesită o monitorizare permanentă pentru a surprinde un eventual declin drastic al acesteia.

Evaluarea cantitativă a fanerogamelor de la țărmul românesc

În ceea ce privește fanerogamele acvatice de la litoralul românesc, din cele patru specii prezente (Zostera noltei, Stuckenia pectinata, Ruppia cirrhosa, Zannichellia pallustris) evaluarea cantitativă s-a realizat pentru Z. noltei și S. pectinata. Celelalte două fanerogame acvatice nu formează comunități stabile în zona costieră de mică adâncime, fiind semnalate doar exemplare răzlețe. Dintre cele patru specii, doar Z. noltei este considerată o specie strict marină, celelalte fiind salmastricole, oportuniste, cu o capacitate de adaptabilitate foarte ridicată.

Zostera noltei Hornemann, 1832

Populații de Zostera au fost semnalate la Năvodari și la Mangalia, în intervalul de adâncime 1 – 3m. La Năvodari, specia a fost identificată în 2013. Valorile de biomasă pentru intervalul 2013 – 2019 au fost mai reduse comparativ cu cele de la Mangalia. Astfel, la Năvodari biomasa medie a variat între un minim de 200 g/m2 (înregistrat în 2015) și un maxim de 1250 g/m2 (înregistrat în 2013) – Fig.52a. Pentru zona Mangalia variația a fost între un minim de 700 g/m2 (înregistrat în 2017) și un maxim de 4000 g/m2 (înregistrat în 2011) – Fig.52b. La ambele stații tendința a fost de scădere a valorilor de biomasă de-a lungul perioadei de monitorizare.

Năvodari

b) Mangalia

Fig.52. Zostera noltei – evoluția multianuală a biomasei în intervalul 2009 – 2019

Evoluția multianuală a biomasei arată o scădere a valorii acesteia, iar valoarea medie de biomasă nu mai este atinsă în ultimii ani. Biomasa medie pentru intervalul 2009 – 2019 a fost de 1560 g/m2.

Fig.53. Zostera noltei – variația multianuală a biomasei medii comparativ

cu media perioadei 2009 – 2019

Ca și în cazul speciei Cystoseira barbata și pentru Z. noltei s-a aplicat testul ANOVA (ANOVA Single Factor) pentru a testa diferențele între seturile de date de la nivelul celor două stații (Năvodari și Mangalia) pentru perioada 2009 – 2019 (Tabel). Variabila analizată a fost biomasă proaspătă. S-a formulat ipoteza nulă (H0): pentru Z. noltei, valorile de biomasă nu diferă semnificativ la nivelul celor două zone și ipoteza alternativă (H1): valorile de biomasă diferă semnificativ la nivelul celor două zone.

Tabel. Zostera noltei – rezultatele ANOVA Single Factor pentru valorile de biomasă din intervalul 2009 – 2019

Analizând rezultatele obținute (Tabel), se observă că valoarea lui p este mai mare decât pragul de 0,05 (p-value 0,053156), iar valoarea lui F (3,930542) este mai mică decât F crit (4,042652). Ipoteza nulă (H0) formulată inițial se acceptă, testul ANOVA Single Factor a arătat că valorile brute de biomasă pentru Z. noltei nu au diferit semnificativ între cele două stații în intervalul 2009 – 2019. Tendința de scădere a valorilor de biomasă este comună ambelor stații.

Coeficientul de variație calculat pe baza datelor de biomasă a arătat că valorile de biomasă au un grad de variabilitate redus la nivelul celor două zone analizate. Atât pentru Mangalia, cât și pentru Năvodari, coeficientul de variație a fost subunitar (Tabel.).

Tabel. Zostera noltei – coeficientul de variație pentru cele două zone

Pentru a analiza variabilitatea speciei în zona Mangalia (zona golfului Mangalia și zona cunoscută sub denumirea de Digul spart), acolo unde comunitatea de Zostera este una monospecifică și mai bine reprezentată în intervalul de adâncime 1 – 3 m comparativ cu Năvodari, s-a măsurat dimensiunea foliară a exemplarelor identificate în proba de 20/20 cm de la nivelul fiecărui gradient de adâncime.

S-a aplicat testul ANOVA (ANOVA Single Factor) pentru a testa două teorii: ipoteza nulă (H0) conform căreia nu există diferențe între dimensiunile foliare și gradientul de adâncime și ipoteza alternativă (H1) – există diferențe între dimensiuni în funcție de adâncimea de dezvoltare a exemplarelor.

Tabel. Zostera noltei – rezultatele ANOVA Single Factor

pentru dimensiunea foliară a exemplarelor (cm)

Analizând rezultatele obținute (Tabel), se observă că valoarea lui p este mai mică decât pragul de 0,05 (p-value 0,01295), iar valoarea lui F (4,934062) este mai mare decât F crit (3,267424). Ipoteza nulă (H0) formulată inițial se respinge, testul ANOVA Single Factor a arătat că există diferențe între dimensiunile foliare ale exemplarelor în funcție de gradientul de adâncime. Cu alte cuvinte, se poate spune că exemplarele de Z. noltei de la adâncimi mai mari prezintă dimensiuni mai mari ale frunzelor comparativ cu exemplarele de la adâncimi mici. Este o formă de adaptare a speciei la gradientul de lumină și un indiciu al unei transparențe ridicate a apei.

Stuckenia pectinata (L.) Börner, 1912

Este o specie oportunistă, care suportă variații de salinitate și care este bine reprezentată între 1 – 3 m adâncime, pe substrat nisipos – mâlos, la Năvodari, acolo unde se găsește în asociație cu Z. noltei și Ruppia cirrhosa. Populațiile de S. pectinata au valoarea ecologică, fiind furnizoare de habitat pentru organismele marine, însă în sezonul estival cunosc o dezvoltare abundentă, cu exemplare chiar și de 1 m (Fig. 54), care formează o pâslă deasă la suprafața apei, sufocând exemplarele de Z. noltei din zonă.

Fig.54. Dezvoltare abundentă a exemplarelor de Stuckenia pectinata la Năvodari

(foto original)

La Năvodari, valorile cele mai ridicate de biomasă s-au înregistrat între 2 – 3 m adâncime. Variația biomasei medii pe adâncimi a fost între valoarea minimă observată la 1 m de 450 g/m2 și valoarea maximă de la 2 – 3 m, de 920 g/m2 (Fig.55).

Fig.55. Stuckenia pectinata – evoluția multianuală a biomasei în intervalul 2014 – 2019

în funcție de adâncime

Biomasa medie anuală a variat între un minim de 350 g/m2 (în 2019) și un maxim de 1300 g/m2 (în 2016). În vara 2016, specia a prezentat o dezvoltare intensă, datorată și temperaturilor ridicate ale apei, dar după această perioadă valorile de biomasă au scăzut, astfel că în 2019 nu au mai depășit 400 g/m2 (Fig.56).

Fig.56. Stuckenia pectinata – evoluția multianuală a biomasei în intervalul 2014 – 2019