S.L. dr. Samargiu Manuela Diana [307127]

Universitatea Ovidius din Constanța (minister)

Facultatea de Stiințe ale Naturii și Stiințe Agricole

Specializarea Biologie

LUCRARE DE LICENȚĂ

COORDONATOR:

S.L. dr. Samargiu Manuela Diana

ABSOLVENT: [anonimizat], 2018

[anonimizat]

S.L. dr. Samargiu Manuela Diana

ABSOLVENT: [anonimizat], 2018

CAPITOLUL 1. [anonimizat]:

– de suprafață (ghețari, oceane, mări, fluvii, râuri, lacuri);

– de subteran (straturi acvifere si izvoare).

Ecosistemele acvatice reprezintă mediul de viață a unei mari varietați de organisme și se pot grupa in doua categorii:

– curgătoare: fluvii, râuri, pâraie;

– stagnante: lacuri, bălți, mlaștini, heleștee.

[anonimizat], care se gasesc in asociații si sunt interdependente.

Acesta poate fi definit ca o [anonimizat], cu o [anonimizat]. (PORA și OROS, 1974).

[anonimizat] (GÂȘTESCU, 1998):

lacuri relicte: rămășițe ale vechilor mări cuaternare (Aral, Marea Caspică);

lacuri vulcanice: formate în craterele vulcanilor (Lacul Sf. Ana);

lacuri tectonice: formate prin prăbușirea terenului (Roșu, Tanganika, Baikal);

lacuri glaciare: [anonimizat] (lacuri din Retezat);

lacuri fluviale: formate de-a lungul fluviilor pe meandre;

lacuri litorale: formate prin cordoane litorale sau golfuri despărțite prin cordoane litorale (Razelm);

lacuri deltaice: ghiolurile din diferite complexe lacustre;

lacurile carstice: [anonimizat] a apelor de suprafață și adâncime;

lacuri de baraj: naturale sau antropice;

lacuri de eroziune.

[anonimizat]:

– lacuri cu apă dulce: lacuri cu salinitatea mai mica de 1g/l; [anonimizat].

-lacuri cu apă sărată; se impart dupa GÂȘTESCU (1998) în:

[anonimizat] 1-25 g/l;

[anonimizat] 25-50 g/l;

[anonimizat] 50 g/l.

Unii hidrochimisti considera ca lacurile se pot clasifica in funcție de concentrația de săruri (Pișota, Buta 1983) in:

[anonimizat] 0,1-0,5 g/l (Victoria, Baikal, Zănoaga);

[anonimizat] 0.6-5 g/l (Mangalia);

[anonimizat] 5,1-16 g/l (Aral, Marea Caspică);

[anonimizat] 16,1-40 g/l (Amara);

[anonimizat] 40 g/l ([anonimizat])

Clasificarea lacurilor hiperhaline

Lacurile hiperhaline se împart în (GÂȘTESCU, 2006):

Lacuri zonale: [anonimizat], [anonimizat], unde acumularea sărurilor se efectuează prin procesul de evaporare. [anonimizat] o creștere treptată a concentrației de săruri și o depunere diferențială sub formă de precipitat pe fundul lacului.

Lacuri rezultate din concentrarea treptată a sărurilor se întâlnesc în Africa
(deșerturile Sahara și Kalahari), Asia (podișurile Anatoliei, Tibetului, Gobi), America de Sud (în deșerturile Patagonia și Atakama), în Australia (în zona deșerturilor). În România, astfel de lacuri se găsesc în Câmpia Română (Movila Miresii, Ianca, Batogu, Lacul Sărat-Brăila).

Lacuri azonale – puternic sărate, situate în zonele salifere, pe masivele de

sare sau primesc apă direct de la izvoarele sărate. Acestea prezintă cele mai mari valori ale salinității, depășind uneori 300g/l.

La noi în țara, astfel de lacuri se găsesc la Sovata – Lacul Ursu, Ocna Sibiului, Ocna Mureșului, Slănic Prahova, Telega, Câmpina, etc.

Lacuri din zona țărmurilor marine – care pot fi situate în zona țărmului,

dar care pot fi și în mijlocul continentului, reprezentând relicve ale mărilor care acopereau acea zonă (Marea Caspică, Lacul Aral, Marele Lac Sărat, Marea Moartă). În România, astfel de lacuri sunt cele de la țărmul Mării Negre (Lacul Techirghiol, Lacul Mangalia, complexul lagunar Razim-Sinoe).

Lacurile hiperhaline – geneza

Factorii de mediu indispensabili formării depresiunilor lacustre sunt: clima, geologia, procesele geomorfologice sau hidrografia.

Acești factori s-au manifestat prin procese ca:

Vulcanism

Cutremure

Glaciațiune

Eroziune

Dizolvarea rocilor

Acumulare marină și fluvială etc.

Originea lacurilor suprasărate este diferită. Unele provin din surpări tectonice pe falii vechi (Marea Moartă), altele din golfuri închise cu ape puternic sărate (Lacul Techirghiol), altele din surparea masivelor de sare (Ocna Mureșului, Ocna Sibiului, lacul Ursu-Sovata), dar și în urma activității umane, în mine de sare părăsite. (Pora și Oros, 1974).

Gradul mare de solubilitate al masivelor de sare poate produce depresiuni la suprafață, prin tasarea materialului acoperitor (brecia sării), în urma proceselor carsto-saline, lacuri numite și pseudocarstice – Lacul Brebu, Lacul Știucii. (Gâștescu,1998).

Procesele de abraziune și acumulare marină desfășurate, în general pe litoralul Mării Negre, au dus la formarea limanelor și lagunelor (Razem, Tașaul, Siutghiol, Techirghiol, Mangalia).

Un alt mod prin care s-au format unele lacuri naturale hiperhaline ar fi acela al prăbușirilor din interiorul masivelor de sare, formându-se golurile de tipul peșterilor (Lacul Ursu-Sovata).

Lacurile rezultate în urma activităților umane, cele din minele de sare părăsite au un proces de formare mai complex și urmează două căi: în primul rând are loc acumularea de apă și formarea lacului subteran, după ce are loc prăbușirea tavanului survine și procesul de acumulare al apei.

În România, asemenea lacuri formate pe masive de sare se întâlnesc în Podișul Transilvaniei (Ocna Mureșului, Turda, Ocna Dejului, Sovata, Ocna Sibiului), în Subcarpați (Ocnele Mari, Săcelu), în Depresiunea Maramureș (Coștiui, Ocna Șugatag). Pe Terra, astfel de lacuri se găsesc în Germania (Lacul Mansfelder), Franța (Lacul Besse, Marele și Micul Lautien), etc.

Prin procesele de sufoziune chimică și mecanică se realizează, în urma tasărilor depozitelor loessoide la suprafața, depresiuni puțin adânci, de extindere diferită, cunoscute sub numele de crovuri sau sinkhole. De obicei, depozitele loessoide acoperă regiunile plane și sunt asociate cu zonele semiaride. Aceste depresiuni se transformă în lacuri în perioadele cu exces de umiditate, iar din cauza condițiilor climatice semiaride și a faptului ca pierd apă prin evaporație, acestea sunt salmastre sau sărate.

În România astfel de lacuri se găsesc în Câmpia Bărăganului (Tătăru, Plașcu, Plopu, Movila Miresii, Ianca). Pe Terra se găsesc îndeosebi în stepa ukraineană, stepa kazahstană, preeria nord-americană, depresiunea Kalahari, Africa, Australia.

Termica lacurilor hiperhaline

Particularitățile termice ale lacurilor sărate sunt generate de densitatea apelor și de temperatura de îngheț diferită în funcție de mineralizare.

În lacurile sărate, care ating în general concentrații de săruri de peste 50g/l, atingând în multe cazuri 250-260g/l, temperatura poate fi chiar cu 20ș-25șC sub temperatura de 0șC, iar apa să nu înghețe. Din cauza acestui fenomen de înmagazinare al căldurii, uneori temperatura acestor lacuri poate urca până la 40-60șC. (Gâștescu, 2006).

Aceste particularități termice se întâlnesc la lacurile cu adâncimea de cel puțin 10m, unde acțiunea vântului nu poate deranja stratificația concentrației pe verticală și a temperaturii apei.

Multe lacuri se sărăturează prin concentrarea treptată a sărurilor în cuveta, ca urmare a proceselor de evaporație din lac, cum este cazul lacurilor din zonele aride, deșertic – tropicale. Altele primesc un aport de ape din mări în timpul fluxului (lacul Baffin, Canada; Moghilnîi, din insula Kildine), ce conservă salinitatea apei, uneori doar la fund. Numeroase lacuri se situează pe masive de sare ca urmare a proceselor naturale (Lacul Ursu-Sovata) sau ocupă vechi exploatări salifere (Lacul Razalv, Kazahstan). Sunt cazuri în care mineralizația ridicată este datorată prezenței izvoarelor minerale, care apar direct în lac. În funcție de temperatura apelor puternic sărate de la fund, în unele lacuri se poate menține tot timpul anului stratificația directă, fie cea inversă.

Chimismul lacurilor suprasărate

În natură, apa conține substanțe minerale și organice, dizolvate sau in suspensie, cât si gaze dizolvate. Factorii principali care influențează în mod direct compoziția chimică a apelor hiperhaline sunt:

Învelișul de sol sau rocă vie din bazinul de recepție (cu conținut bogat de Na sau S)

Izvoarele de alimentare ale lacului (îmbogațite cu carbonați si bicarbonați)

Factorul climatic, in condiții de ariditate si umiditate deficitară.

Ionii existenți în aceste ape sunt diferiți (cationi – Na+, Mg2+, Ca2+, K-; anioni – HCO3-, CO32-, Cl-, SO42-), iar în funcție de anionul dominant se poate face și o clasificare a acestora (Pârvu,1980) :

Lacuri cu cloruri – sunt cele mai numeroase la noi in țară, conțin pe lângă sodiu, mari cantitați de brom, magneziu și iod.

Lacuri clorosodice pure (ex. Movila Miresii, Siutghiol, Tașaul etc.)

Lacuri clorosodice-carbonata (ex. Sf. Ana)

Lacuri bogate in carbonați si bicarbonați – sunt mai rare (Lacu sărat- Brăila, Snagov, Agigea, Suhaia etc.).

Lacuri sulfatice – sunt prezente in principiu in zonele calde, dar se găsesc și în România (ex. Lacul Fundata).

Gazele dizolvate ce se găsesc în apa lacului datorită realizării schimburilor atmosferice și hidrosferice, ca urmare a proceselor biologice și biochimice, sunt: oxigenul, bioxidul de carbon și hidrogenul sulfurat.

Oxigenul reflectă în compoziția apei concentrația substanțelor neminerale și temperatura acesteia. Drept urmare, cantitatea de oxigen dizolvată în ape este invers proporțională cu concentrația de săruri.

În lacurile cu apa sărată, unde concentrația de ioni de hidrogen este scăzută și cantitatea de bioxid de carbon este scăzută, întrucât pH-ul prezintă un caracter bazic.

Hidrogenul sulfurat se formează îndeosebi pe fundul lacurilor, în urma descompunerii substanțelor albuminoase și formarea unor compuși ai sulfului, găsindu-se în cantități mai mari în lacurile cu adâncimi mari.

Substanțele organice provin din descompunerea organismelor vegetale și animale, iar amestecarea acestor resturi cu sedimentele poate duce la formarea sapropelului, nămolul cu calități terapeutice.

Biocenoza lacurilor hiperhaline

Lacurile hiperhaline, supranumite „ecosisteme extremofile”, din cauza concentrației de săruri ridicate, împiedică dezvoltarea în aceste ape a unui număr mare de organisme.

Caracteristicile acestor lacuri sunt:

Hipertonicitatea apei;

Densitatea scazută;

Prezența depunerilor de săruri pe maluri;

Existența unor cantitați mari de nămol organic;

Existența unor diferențe de temperaturi mari între suprafață si fund;

Sărăcia și superficialitatea faunei;

Existența a două biocenoze:

Planctonul;

Bentosul.

Planctonul este o biocenoza tipică ecosistemelor acvatice, fiind compus în general din organisme mici, care plutesc în masa apei.

Acesta este compus din:

Fitoplancton (totalitatea algelor unicelulare);

Zooplancton (animale microscopice din pelagial).

Fitoplanctonul in apele hiperhaline nu este foarte diversificat. Este, in general, compus din alge din increngatura Clorophyta (Aphanocapsa sp, Oscillatoria tenuis, Oscillatoria formosa, Microcoleus chthonoplastes, Dunaliella viridis, Dunaliella salina, Ulothrix implexa, Rhizoclonium sp, Chlamydomonas duali, Gonium pectorale, Cladophora sp., etc.).

Zooplanctonul acestor lacuri este alcătuit din organisme cu un conținut mare de apă, cu părți scheletice foarte subțiri și numeroase apendice menite să le asigure plutirea. Majoritatea organismelor care intră în compoziția acestuia sunt filtratoare, apendiciele servindu-le atât la locomoție cât și la reținerea particulelor nutritive.

Cele trei mari unități sistematice care dețin ponderea în zooplanctonul lacurilor hiperhaline sunt: Rotiferele, Cladocerele și Copepodele.

Producția de material organic viu la nivelul bacteriilor și algelor este foarte mare. Cel mai adesea, doar o parte din aceste produse sunt utilizate de consumatorii primari. Din lipsa unor predatori, consumatorii se înmulțesc enorm. Ulterior, după ce aceștia mor, sunt degradați de bacterii.

Prin acumularea organismelor moarte se formează nămolul sapropelic, care prezintă o mare importanță terapeutică.

Lacurile sărate constituie un bun exemplu de modul în care un anumit biotop (sau o anumită caracteristică a lui, în cazul nostru salinitatea) condiționează dezvoltarea unor anumite biocenoze și inversul, biocenoza generează cantitățile enorme de nămol care modifică calitățile și proprietățile substratului. (Pârvu, 1980).

CAPITOLUL 2. LACU SĂRAT-BRĂILA

2.1 Așezare geografică

Lacul Sărat (fig. 2.1) se găsește pe teritoriul comunei Chișcani, la o distanță de 5,5 km sud – vestul orașului Brăila, legat de acesta printr-o linie de tramvai și un drum național, în nord – estul Câmpiei Române , la o altitudine de 25 m, având o suprafață de 175 ha.

Acesta are o orientare NE – SV, fiind alcătuit din două compartimente, unul nordic și unul sudic ce comunică între ele printr-un canal subteran special amenajat. Cele două lacuri sunt despărțite de o șosea și de terasamentul căii ferate Brăila – Chișcani.

Lacul din partea estică a drumului, cunoscut ca Lacu Sărat, este stațiune de agrement-tratament balnear. Lacul din partea vestică a drumului este mai puțin influențat antropic. Aceasta este o zonă importantă pentru sărături de tipul habitatelor N2000.

Fig. 2.1 Lacu Sărat- Brăila

2.2 Geneza și istoricul lacului

Prima ipoteza ar fi ca lacul s-a format prin acumulare de precipitații și de apă freatică. Crovurile in care s-au adunat apă freatică sunt, fie văi afluente colmatate cu loess și nisip, fie excavații ale terenului preloessian sau depresiuni prinse între dune preistorice. (MURGOCI, 1952).

O altă ipoteză este că lacul s-a format pe un vechi curs al Dunării (COTEȚ, 1970).

Sunt multe ipoteze referitoare la geneza acestui lac, insă niciuna concludentă, toate sunt bazate pe presupuneri sau datări de pe timpul lui Vlad Țepeș, in 1462, cand lacul ar fi fost utilizat pentru vindecarea cailor, datorită efectului său terapeutic.

2.3 Relief

Lacul Sărat este secționat în doua bazine, având suprafața totala de 2,5 km².

Dezvoltarea sa naturala este influențată de acțiunea omului, întrucât se produce pe arii restrânse. Padurea din jurul lacului are un rol foarte important pentru existanța sa, ca bariera in calea vantului, are rolul si ca filtru pentru noxe, dar si pădure pentru recreere.

S-a stabilit zona de protectie a lacului și s-a elaborat un studiu în vederea împăduririi cu specii adaptabile la sărătură în zona Lacului 2 de către Inspectoratul Silvic Brăila (ing. Popescu Ion și ing. Necula Ion), care s-a aplicat în toamna anului 1991 pe un traseu de 1 km.

Pe o distanță de 10m din terenul gol s-au plantat trei rânduri de salcie, pentru formarea perdelei protectoare, arbusti (păducel și cătina roșie).

2.4 Climă

Lacu Sărat beneficiază de un climat de stepă, cu veri secetoase și călduroase, din cauza maselor de aer continentale și ierni reci, cu zăpada puțină. Perioada de îngheț este de 100 – 110 zile pe an.

Temperatura are o medie anuală de 11ș C, oscilând în timpul verii între 22ș–35ș C, iar în timpul iernii având o medie de 2ș C. Presiunea atmosferică variază între 754 mm când temperatura este ridicată, și 757 mm în sezonul rece, ceea ce nu ridică probleme de aclimatizare. Precipitațiile au o medie anuala de 450 mm, iar în cursul anului acestea nu depășesc 500mm, perioada cu cele mai frecvente precipitații fiind primăvara.

2.5 Rețeaua hidrografică

Inexistența unor afluenți sau a legăturii cu Dunărea, a făcut ca singura sursa de alimentare a lacului să fie apele ce rezultă în urma precipitațiilor sau din rețelele subterane.

Zona Lacul Sărat este cea mai joasă zonă din țară, apa freatică s-a ridicat la suprafață, fiind expusă procesului de evaporare. În felul acesta s-a format o zona de acumulare a apelor freatice. Când nivelul apei freatice este ridicat, concentrația de săruri este mică, afluxul apelor dulci este spre lac. Această dinamică a mișcării apei dulci spre lac este normală după ploi abundente, după anotimpul iarnă-primăvară, când se topește zăpada. Când nivelul apelor freatice este scăzut, concentrația de săruri este mare, dar există un sistem de drenare a apelor, fapt ce-i reglează și regimul hidric. (Albu, 1993)

Fig. 2.5 Hartă hidrogeologică și hidrochimică a zonei Lacul Sărat – Brăila, cu limita perimetrului de protecție propus (Albu, 1993).

2.6 Proprietăți chimice ale apei lacului

Apa Lacului Sărat este sulfatată, clorurată, sodică, magneziană, hipertonă, caracteristici ce se păstrează chiar și în condițiile variațiilor sezoniere, cu o salinitate ce variază între 5-220g/l. (Râșnoveanu,1995).

Sarea se depune de jur împrejurul malurilor (fig. 2.3) formând cristale de sare (fig 2.4).

Fig. 2.3 Sarea din jurul malurilor

Fig. 2.4 Cristale de sare

pH-ul apei este alcalin, cu valori între 8-9. Domină ionii de SO4, Cl, Na, cantități reduse de bicarbonați și carbonați alcalini, ce nu permit reținerea de Ca și Mg.

rH-ul are valori crescute, din cauza nivelului scăzut al apei, favorizând reducerea materiei organice și conservarea ei în sedimentele lacustre

În studiile efectuate în 1995 s-au arătat că spre zonele cu nivel scăzut al apei există ușoare creșteri de concentrație a ionilor majoritari.

Creșterile de nivel ale apei lacurilor implică modificări calitative profunde ale speciilor biologice implicate în peloidogeneză, iar scăderile de nivel până la limita de secare afectează conservarea nămolului expus unor procese mineralizatoare intense.

2.7 Caracterizarea depozitelor submerse de nămol

Cuveta lacustră este tapisată cu argilă, deasupra căreia sunt întâlnite acumulările lacustre formate dintr-un strat inferior de negru-cenușiu și un strat superior de nămol negru, sapropelic, a căror grosime a variat foarte de-a lungul timpului (fig. 2.7).

Fig. 2.7 Grosimea stratului de nămol in perioada 1976-1995

Nămolul negru (fig. 2.2) se dezvoltă pe toată suprafața Lacului Sărat I atât în zonele litorale, cât și în zonele de larg. Conține materie organică și elemente minerale. Macroscopic se prezintă ca o pastă onctuoasă de culoare neagră intensă în care sunt dispersate cristale de mirabilit. Mirosul caracteristic este dat de hidrogenul sulfurat, dioxidul de carbon și de metan. Nămolul s-a format prin procese de peloidogeneză, ce prezintă două etape în cazul Lacului Sărat Brăila (Râșnoveanu, 1995):

Faza sulfurii de fier ce corespunde formării în lac a hidrotrotilului Fe Sn H2O, conform reacției:

Fe + H2S + n H2O = H2 + Fe Sn H2O

Fe2+ este fixat sub forma coloidală de algele albastre-verzi. H2S rezultă atât din acțiunea unor microorganisme care redus sulfații din apă, cât și din acțiunea biotopului.

Agregatele coloidale organice, rezultate din transformările fizico-chimice ale biogleei, formează împreună cu agregatele coloidale minerale o masă gelatinoasă, verzuie-negricioasă, cunoscută sub numele de pelogen.

Faza trecerii de la pelogen la nămol dens presupune scindarea agregatelor coloidale mari, instabile în fragmente mai mici se depun pe substrat. Mâlul organic se formează din luna mai până în octombrie, când temperatura scăzută determină modificări în flora și fauna lacului.

Fig. 2.2 Nămolul sapropelic din Lacu Sărat- Brăila

Nămolul din Lacul Sărat Brăila se încadrează în categoria nămolurilor sapropelice terapeutice, datorită calităților sale fizico-chimice.(fig. 2.8 și 2.9).

Fig. 2.8 Indicatori fizici ai nămolului din Lacu Sărat- Brăila- august 1995 (https://www.limnology.ro/)

Fig. 2.9 Indicatori chimici ai namolului din Lacu Sărat- Brăila – august 1995 (https://www.limnology.ro/)

2.8 Flora si fauna Lacului Sărat- Brăila

În Lacul Sărat, în condiții destul de severe de viață, au fost identificate un număr de 59 de specii de plante si animale, din care 31 specii de rotifere, 5 specii de crustacee, 10 specii de insecte si dintre acestea o specie de chiromonide. Plantele superioare lipsesc, dar apar organisme simple, cum ar fi: bacterii, cianoficee, volvacee si ulotricale.

În apa lacului și în nămolul sapropelic trăiesc bacterii aerobe care facultativ devin anaerobe, care pe lângă rolul de descompunători, mai reprezintă și sursa de hrănire pentru protozoare, rotifere și Artemia. Microorganismele descoperite sunt: bacteriile coliforme, Escherichia coli, enterococul.

Flora

Din apa lacului lipsesc plantele superioare, din cauza concentrației saline mari, flora fiind reprezentată de plante cu organizație simplă: Cyanobacteria, Diatomee, Volvaceae și Ulotrichales, ce pot suporta condiții vitrege de viață (Fig. 2,10, Fig. 2.11).

Fig. 2.10 Floră din Lacu Sărat- Brăila (foto. original)

Fig. 2.11 Floră din Lacu Sărat- Brăila (foto. original)

Dintre acestea, cele ce se găsesc în număr mare sunt algele: Nostoc, Lyngbya, Clamidomonas (care formează vara cruste verzi la malul lacului), Ulotrix implexa și Oscillatoria tenuis (care are aspectul unei pâsle verde închis), Diatomee (în gropile de pe marginea nordică a lacului).

În schimb, lângă marginea lacului se poate intâlni din abundență Suaeda maritima, plantă superioară cu frunze cărnoase verzi, iar la maturitate roșiatice (Fig. 2.12).

Fig. 2.12 Abundența plantei Suaeda maritima în Lacu Sărat- Brăila (Foto. original)

Fauna

În ceea ce privește organismele ce populează masa apei, cel mai important și mai numeros este Artemia salina, crustaceu filopod care ajută la formare nămolului terapeutic.

Viața acestui crustaceu depinde de salinitate. Dacă în 1970 mai puteau fi văzute brâie roșii de artemii moarte aduse la mal, în perioada 1985-1987 numărul acestora a scăzut drastic, în zona plajei, însă încă este prezentă în toate zonele de mal. (Fig. 2.13).

Fig. 2.13 Artemii moarte aduse la mal (foto. original)

Artemia salina are un loc cheie în rețeaua trofică, între producători și descompunători. Substanța organica vie este foarte mare, în schimb doar o parte poate fi utilizată de consumatori. Biocenoza fiind săracă în prădători, consumatorii se înmulțesc excesiv, mor și la rândul lor sunt degradați de bacterii. Biocenoza Lacului Sărat este foarte săracă în specii, iar lanțurile trofice dețin puține verigi trofice. În schimb, speciile prezente sunt reprezentative printr-un număr mare de indivizi.

Dintre insecte, se întâlnesc larve de Ephydra riparia, de chironomide și de ceratopogonide, adaptate perfect la concentrații scăzute de oxigen, prin prezența unui tub respirator abdominal cu ajutorul căruia pot respira, chiar dacă dispun și de branhii bine dezvoltate.

Pădurea din această zona este populată de specii de rozătoare: popândău, hârciog, șoarecele de câmp, iepure, dar și de numeroase specii de păsări: turtureaua, ciocârlia, prepelița, potârnichea.

CAPITOLUL 3. Caracteristici morfo–fiziologice ale crustaceului filopod Artemia salina

Fraza introductivă privind poziția

Clasa Crustacea

Crustaceele reprezintă cel mai important grup de artropode acvatice, fiind întâlnite atât în mări și oceane cât și în apele dulci de suprafață sau subterane, iar un număr de specii reușesc să cucerească și mediul terestru. în mediul acvatic, în special în cel marin, crustaceele domină o bună parte a lanțurilor trofice, biomasa unor specii pelagice fiind mai mare decât biomasa tuturor celorlalte grupe de organisme animale.

Subclasa Anostraca

în grupul anostraceelor sunt cuprinse 185 specii care populează habitate extreme – fie ape suprasărate fie ape dulci temporare. Sunt crustacee de talie mică, lipsite de carapace, care pot fi recunoscute cu ușurință datorită faptului că înoată pe spate. Corpul este lung, capul prezentând o contopire insuficientă a segmentelor mandibulare și maxilare, care se pot distinge clar. Pe cap sunt prezenți ochii compuși, dar persistă și ochiul nauplial. Toracele este format din 11 segmente apendicele fiind lățite și servind la înot. Apendicele toracice sunt biramate; pe margine sunt prezenți șase lobi prevăzuți cu peri care măresc suprafața portantă. Primii cinci lobi proximali sunt considerați ca fiind endite, în timp ce lobul distal este considerat ca fiind endopoditul. Pe marginea externă, distal, se află exopoditul, iar proximal câteva epipodite, din care unul are rol de branhie. Abdomenul prezintă 8 – 9 segmente apode iar telsonul prezintă furcă. Ventral pe primul segment abdominal se deschid orificiile genitale. (Skolka, 2003).

Familia Artemiide

Artemiidele au corpul mic, măsurând între 5-16 mm. Toracele prezintă 11 perechi de picioare. Cercopodiile sunt scurte, cu puțini peri marginali.

Genul Artemia

Corpul de dimensiuni variabil, în general mici: 5-16 mm. Culoarea roz, cu nuanțe mai închise sau mai deschise variind după localitate.

Articolele apicale ale antenei II la mascul, sunt lățite, lamelare și puternic îndreptate spre interior. Antena II la femelă este uniarticulată, cu secțiune ovală sau circulară, are un vârf conic. Toracele, depășit în lungime de abdomen, conține 11 perechi de picioare mai alungite și dispuse mai lateral decât la alte Anostracee.

Specia Artemia salina

Organizarea internă (RADU, 1976)

Aparatul digestiv

Aparatul bucal este reprezentat de mandibule și cele două perechi de maxile slab dezvoltate. Intestinul anterior este scurt, intestinul mediu lung, fără alte diferențieri, decât în regiunea anterioară două diverticule hepatice scurte, uneori lobate.

Aparatul respirator

Este reprezentat prin apendicele toracice foliacee și, mai ales prin epipodite.

Artemia salina s-a aclimatizat la presiuni de O2 prin ( D’AUGUSTINO, 1950):

faptul că își reglează cantitatea de O2 pe care o consumă;

în condiții de hipoxie, sângele poate produce 3 tipuri de hemoglobină, ce-i permite să supraviețuiască în cazul fluctuațiilor de oxigen;

prin anaerobioză, consumă glicogen.

Aparatul circulator

Inima este ca un tub extins în lungul corpului, mai gros în regiunea branhială , prevăzut cu numeroase perechi de ostii dispuse segmentar. Sângele prezintă foarte multă hemoglobină, dându-i culoarea roșiatică.

Sistemul nervos

Este tipic scalariform, cu conectivele îndepărtate și ganglionii simetrici legați prin comisuri, deci o stare primitivă. Tot primitivă este și constituția creierului, căci ganglionii tritocerebrali, corespunzători antenei a II a, se găsesc departe de creier pe conective, in urma gurii, deci nu ajung sa se contopească la creier.

Înmulțirea

Artemiile se reproduc in mod normal sexuat, însă, în cazul în care masculii sunt rari sau lipsesc, s-a demonstrat că reproducerea se face și partenogenetic. Femelele depun ouă subitante din care rezultă nauplii după doar câteva zile.

Dezvoltarea ontogenetică presupune parcurgerea mai multor stadii larvare: nauplii, metanauplii, la care se conturează apendici toracici; juvenilii, care au deja și abdomen, diferind ca talie și grad de maturare al gonadelor de femelele adulte (Fig. 3.1).

Fig. 3.1 Stadiile de dezvoltare la Artemia salina (schemă adaptată de pe www.captain.at)

Răspandirea geografică

Trăiește în diverse ape hiperhaline și oceanice. Este răspândit în toate continentele. La noi, se găsește în lacurile Techirghiol, Telega, Ocna Sibiului, Turda, Sovata, Lacu Sărat- Brăila, etc.

CAPITOLUL 4. MATERIALE SI METODE

Scopul lucrării

În lucrarea de față s-a urmărit evaluarea stării actuale a populației zooplanctonice din Lacu Sărat- Brăila.

Prevarea probelor pe care s-au realizat cercetarile asupra zooplantonului din Lacu Sărat, situat la 5,5 km Sud-Vest de orașul Brăila (Fig. 4.1), a fost facută in 20 octombrie 2017, 28 decembrie 2017 și 22 aprilie 2018, în încercarea de a surprinde caracteristicile zooplanctonului în decursul a trei sezoane ecologice.

Fig 4.1 Hartă a localizării Lacului Sărat- Brăila (preluată dupa Google Earth)

Se menționează că Lacul Sărat Brăila prezintă două bazine (fig. 4.1), iar eu am lucrat pe bazinul cu o extindere mai mică, acela ce are și atracție turistică.

În vederea prelevării probelor s-au fixat cinci stații (Fig. 4.2), ce au fost numite:

1. Perla (Fig. 4.3)

2. Scările (Fig. 4.4)

3. Biserica (Fig. 4.5)

4. Stâlpul (Fig. 4.6)

5. Pontonul (Fig. 4.7)

Fig. 4.2 Localizarea și numerotarea stațiilor ( hartă preluată de pe Google Earth, modificată)

Fig. 4.3 Stația Perla (foto. original)

Stația a fost amplasată in incinta plajei pentru a sesiza dacă factorul antropic manifestă vreun impact asupra acestui ecosistem (fig. 4.3).

Fig. 4.4 Stația Scările (Foto. original)

Stația a fost amplasată langă scări pentru a reprezenta un punct major de orientare (fig. 4.4).

Fig. 4.5 Stația Biserică (Foto. original)

Stația a fost amplasată datorita faptului că, este zona cea mai ferita de impactul antropic, intrucât este inconjurată de o fâșie de pădure, ce are un rol fundamental in a fi filtru pentru noxe ce provin de la Combinatul chimic Chișcani. Stabilirea acestei zone a servit ca model de cercetare cu scopul urmăririi dezvoltării organismelor într-un mediu cât mai puțin afectat (fig. 4.5).

Fig. 4.6 Stația Stâlpul (foto. original)

Stația a fost amplasată datorita faptului că are adâncimea medie de 0.5 m, ceea ce permite vegetației acvatice să se dezvolte până la acest nivel, producând înfloriri ale apei (fig. 4.6).

La nivelul acestui mal, situat in apropierea pădurii, au fost observate urme de mistreți( fig. 4.7, fig. 4.8), ceea ce arată activitatea animalelor in jurul lacului.

Fig. 4.7 Urme de mistreți in namolul negru

Fig. 4.8 Gropi lăsate de activitatea mistreților

Fig.4.9 Stația Ponton (foto. original)

Stația a fost amplasata langa un pic ponton pentru a servi ca punct de reper (fig. 4.9).

Pentru înțelegerea deplină a pașilor urmăriți este prezentată în continuare schema de lucru (Fig. 4.10).

Prelevarea probelor cantitative de zooplancton au constat in recoltarea din fiecare stație cu ajutorul un fileu cu tracțiune pe verticală (Fig. 4.11).

Fileul a fost introdus in apă de 4-5 ori, proba rezultată in paharul colector a fost trecută in recipiente de plastic (sticle PET) de 0,5l. Condiționarea acestora s-a făcut cu formaldehidă 4%, iar pentru o identificare mai ușoară, probele au fost etichetate corespunzător.

S-au prelevat 15 probe, care au fost transportate la laborator.

Fig. 4.10 Schema de prelucrare a probelor de zooplancton

Fig. 4.11 Fileu cu tracțiune pe verticală

Activitățile de prelucrare a materialului colectat s-au efectuat în laboratoarele de Hidrobiologie și Biologie a Mării Negre aparținând Facultății de Științe ale Naturii și Științe Agricole din cadrul Universității „Ovidius”, Constanța.

Examinarea microscopică a presupus trierea speciilor și numărarea organismelor existente, realizându-se la lupa binocular (Fig. 4.12). S-au realizat masurători de biometrie pe femele, ovigere și neovigere, și masculi de Artemia salina.

Datele obținute au fost notate în fișe de triaj, după care s-a trecut la analizarea calitativă și cantitativă a rezultatelor.

Fig. 4.12 Examinarea probelor la lupa binocular

Fig. 4.13 Numărarea larvelor de Ephydra riparia cu ajutorul pensei

Fig. 4.14 Ouă de rezistență ale indivizilor din specia Artemia salina intâlnite in probele prelevate în luna decembrie 2017

Fig. 4.15 Artemia salina privită la stereomicroscop

Fig. 4.16 Indivizi de Artemia salina

CAPITOLUL 5. ANALLIZA CALITATIVĂ A ZOOPLANCTONULUI DIN LACU SĂRAT- BRĂILA

5.1 Date privind analiza calitativă a zooplanctonului colectat

Datele obținute în urma trierii și identificării taxonilor, mi-au permis realizarea unei situații cu compoziția calitativă a zooplanctonului din ecosistemul Lacul Sărat Brăila.

Paleta calitativă a zooplanctonului a fost săracă, ca urmare a condițiilor vitrege existente în acest ecosistem, identificându-se pe întreaga perioadă de cercetare un număr de 2 specii :

Artemia salina- Scl. Anostraca, CLASA CRUSTACEA;

Larve de Ephydra riparia – Ord. Diptera, CLASA INSECTA.

În stațiile în care a avut loc prelevarea, de-a lungul întregii perioade studiate, frecvența cea mai mare se întâlnește la Artemia salina. Aceasta se face remarcată atât sub forme de rezistență sau imature (juvenili), cât și în stadiul de adult (femele ovigere, femele neovigere, masculi). Prezența masculilor de Artemia salina se face remarcată în procent de 10% in luna octombrie și de 5% in luna aprilie, în luna decembrie fiind inexistent. Perioada specifică de apariție a acestora este dată de procesele de reproducere sexuată.

În ceea ce privește compoziția procentuală a zooplanctonului total în fiecare dintre lunile studiate se poate observa ca ponderea cea mai mare este deținută tot de Artemia salina, în toate stadiile sale de dezvoltare. Diversitatea speciilor este relativ constantă pe parcursul celor 3 luni.

În luna octombrie (Fig. 5.1) domină femelele neovigere din specia Artemia salina. De asemenea se poate remarca un număr destul de mare de masculi, de unde rezultă faptul că, inmulțirea trebuie sa se realizeze sexuat pentru eliminarea chiturilor de rezistență. Apariția acestora este determinată de scăderea temperaturii.

În luna decembrie (Fig. 5.2) domină larvele de Ephydra sp., dar in probele din aceasta lună am observat un număr foarte mare de chisturi de rezistență ale artemiilor, modalitatea de pastrare a speciei pe timpul iernii. Probele prelevate in această lună nu au conținut masculi.

În luna aprilie (Fig. 5.3) procentul de femele ovigere este aproximativ același cu cel de femele neovigere, din specia Artemia salina, ceea ce arată eclozarea ouălor de rezintență în condiții termice favorabile. Juvenilii din aceeași specie au un provent destul de mic, datorită lunii primăvăratice, numărul lor v-a crește odată cu creșterea temperaturilor.

5.2 Variațiile dimensiunilor indivizilor de Artemia salina, în funcție de sex, în cele trei luni de prelevare

Fig. 5.4 Reprezentarea grafică a fluctuațiilor de marime ale indivizilor de Artemia salina

S-au realizat masurători cu ajutorul foii milimetrice, iar variațiile de marime au fost introduse intr-un grafic (fig. 5.4). Din acesta reiese faptul că:

femele au dimensiunea de 10 – 15 mm, pe tot parcursul perioadei de prelevare;

masculii variază intre 8 si 10 mm, insă pe decursul lunii decembrie, acesta este inexistent;

juvenilii au dimensiunile de sub 5 mm.

CONCLUZII

În urma analizei calitative a zooplanctonului din Lacul Sărat – Brăila, prelucrarea statistică a rezultatelor, cât și a datelor obținute în urma măsurătorilor efectuate pe indivizii aparținând speciei Artemia salina, precum și a consultării materialului bibliografic, s-au tras următoarele concluzii:

În urma analizei celor 15 probe colectate din 5 stații alese de către mine, Artemia salina este euconstantă, fiind prezentă in procent de 100% in toate zonele studiate.

Se constată o variație calitativă a populațiilor in funcție de anotimp. În timpul sezonului rece, ponderea cea mai ridicată aparține femelelor neovigere, iar in timpul sezonului cald, femelelor ovigere.

Datorită impactului antropic și cantității de substanță organică rezultată in urma activității omului, in zona stației Perla – poziționată in zona stațiunii turistice, numărul indivizilor de Artemia salina este considerabil mai mare față de celelalte stații.

S-a putut remarca o diferență între numărul indivizilor din stația Perla – cu un impact antropic ridicat – față de stația Biserica – amplasată mai aproape de pădure, unde mediul a fost mai puțin afectat. În zona bisericii, cantitatea de zooplancton este mai scăzută.

Pe malul stației Stâlpul a fost observat un număr mare de urme lăsate de mistreți, ceea ce rezultă o activitate crescută în rândul mamiferelor ce trăiesc in padurea de langa lac.

Analizând rezultatele de măsurare a indivizilor populației de Artemia salina se constată că aceștia se încadrează în limitele de mărime normale, înregistrate în majoritatea populațiilor din diferite bazine hiperhaline.

Am remarcat, de asemenea, un număr ridicat de larve de Ephydra riparia -Dipter care suportă si ape cu salinitate crescută si care indică un grad de eutrofizare crescut.