PROIECT DE

SPECIALITATE

Profil : Resurse naturale si protectia mediului

Calificarea profesionala : Tehnician ecolog si protectia calitatii mediului

TEMA :

Compozitia naturala a apelor curgatoare - Crisul Repede - amonte de Oradea

Capitolul 1

Crisul Repede

1.1. Descrierea bazinului hidrografic Crisuri

Bazinul hidrografic Crisuri dreneaza o suprafata de teren de peste 27500 km², fiind format din patru rauri principale care converg ca ramurile unui arbore : Crisul Repede, Crisul Alb, Crisul Negru, Barcaul . Toate acestea isi colecteaza apele din versantii vestici ai Muntilor Apuseni .

Lungimea totala a riurilor impreuna cu afluentii lor este de 3345 km, din care Crisul Repede 207 km, Crisul Negru 168 km, Crisul Alb 248 km, Barcaul 196 km .

Trecerea de la zona montana la cea de campie este in general brusca, fara portiuni de linistire a pantei, ceea ce are insemnatate pentru regimul curgerilor si desfasurarea pe verticala a peisajului natural. Majoritatea raurilor din bazinul hidrografic al Crisurilor au fost indiguite pe toata lungimea lor, in timp ce in zona de campie omul a intervenit masiv in reglarea circuitului hidrografic inca din secolul XVIII, cand au fost realizate primele sisteme de desecari si de canalizare. Astfel intre cele trei Crisuri si intre Mures, Somes, Crasna si Barcau, apa poate fi deviata dintr-un bazin hidrografic in altul, atat la viituri cat si din interese economice. Lucrarile de ameliorari cuprind : drenari, care coboara panza freatica la cca 2m in zona campiei joase, irigatii si spalari pe solurile saraturoase, amendamente si ingrasaminte, afanari pe solurile argiloase, unele terasari. Este de mentionat ca majoritatea acestor lucrari au incetat total sau aproape total in ultimii 10 ani, ceea ce a avut ca efect instalarea unor zone mlastinoase, in care au revenit pasarile de pasaj, dar si degradarea solurilor prin degradare si inmlastinire .

Canalele colectoare au un rol deosebit in cadrul retelei hidrografice. Cel mai important este Canalul Colector (nord-sud) intre Crisul Repede si Crisul Negru (61 km, de la Tarian la Tamasda), apoi Canalul Morilor (83,5 km , porneste de la Buteni, din Crisul Alb si se reintoarce in el la granita), Canalul Culiser (41 km, din Crisul Negru peste Canalul Colector, pe la Salonta si Ungaria), Canalul Cris (sau canalul Cernei-Taut,colector al unor paraie ale Teuzului pe care le varsa in Crisul Negru), Canalul Matca (alimentat din Mures la Paulil, debuseaza in Crisul Alb) .

1.2. Bazinul hidrografic al Crisului Repede

Crisul Repede, prin cei 2517 km² ai bazinului sau hidrografic aflat pe teritoriul Romaniei din totalul de 3024 km², prin lungimea cursului sau pe teritoriul romanesc de 150 km din 209 km in total, reprezinta al doilea ca marime din bazinul Crisurilor. Bazinul are o forma asimetrica, afluentii ce coboara pe stanga din masivele Gilau-Vladeasa si Padurea Craiului, avand lungimi si debite mult mai mari decat afluentii pe dreapta ce-si aduna apele din Muntii Plopis (Ses) .

1.3. Afluentii Crisului Repede

Crisul Repede izvoraste la altitudinea de 710 m, in apropierea localitatii Izvorul Crisului, dintro zona deluroasa de pe marginea nordica a depresiunii Huedinului .

Din Muntii Vladeasa, principalii afluenti ai Crisului Repede sunt Hentul (30 km), care colecteaza apele de pe versantul nord-estic, Draganul (39 km), care colecteaza apele din partea centrala si Iadul (42 km), care isi aduna apele din vestul masivului. Dupa cum se poate observa, cei trei afluenti, cu debite in jurul a 3 m³/s, patrund adanc in zona montana. Marimea bazinelor colectoare, panta accentuata de scurgere, substratul petrografic impermeabil si mai ales datorita cantitatii mari de precipitatii (Stana de Vale, zona unde izvoraste Iadul reprezinta "polul ploilor", cu cei 1660 mm medie anuala), influenteaza hotarator aportul de ape din Crisul Repede. Cele doua baraje de acumulare amenajate pe Dragan si Iad conditioneaza debitele care ajung in aval, cu rol important in controlul viiturilor. Toti cei trei afluenti mentionati strabat regiuni cu un peisaj deosebit, cu pesteri, cascade, chei si alte formatiuni, influentand hotarator fluxul turistic din zona. Pe valea Hentului si afluentii sai se gasesc risipite numeroase sate : Rachitele, Scrind-Frasinet, Margau, Rogojel, Sacuieu, Visag, Tranis, Bologa, in timp ce pe Iad si pe Dragan se gasesc mult mai putine asezari umane .

Din Muntii Padurea Craiului, Crisul Repede primeste afluenti cu debite si lungimi mult mai mici, datorita in primul rand precipitatiilor mai reduse (800-1000 mm): Bratcuta, Misid, Dobricionesti. Toate insa formeaza vai interesante din punct de vedere turistic, avand insa si portiuni puternic antropizate .

O serie de mici afluenti de dreapta provin din zona dealurilor Padurii Craiului, Medes, Sarand, Tasad, Bonor, Hidisel sau din zona inalta a campiei : Peta, Adoni. Ele sunt importante in masura in care pe cursul lor, si asa puternic antropizat, se amplaseaza obiective noi, intens poluatoare .

Ca afluentii de dreapta este de amintit Soimusul, cu mici sai afluenti Valea Morii si Secatura, ce isi colecteaza izvoarele din Muntii Plopis. Cantitatea redusa de precipitatii si parcursul foarte scurt fac ca aceste cursuri de apa sa participe intr-un nesemnicativ la alimentarea Crisului Repede .

1.4. Mediul biotic

Biocenoza tipica a Crisurilor este supusa permanent pericolului actiunilor antropice. Principalele cauze care atenteaza asupra mediului viu autohton sunt, in zona de munte, defrisarea padurilor sau reducerea arealului lor, iar in toate regiunile, extinderea agrocenozelor in dauna silvostepei, extinderea localitatilor, indiguirile si amenajarea de baraje de acumulare, poluarea apei si a solului cu ingrasaminte si pesticide, cu reziduuri menajere, la care se adauga exploatarea excesiva, nedurabila a terenurilor .

In mare masura, construirea celor patru lacuri de acumulare a constituit un factor perturbator major pentru echilibrul ecologic al vaii Crisului Repede intre Alesd si Oradea, distrugandu-se in intregime vegetatia tipica de lunca pe o lungime de peste 30 km .

In ceea ce priveste fauna, aceste lucrari au avut o influenta majora si asupra lor. Taluzurile betonate nu ofera conditii prielnice de viata organismelor vegetale si animale. Fauna bentonica este saraca, vaga reminiscenta a biocenozei originale, la care se adauga putini reprezentanti autohtoni adaptati la conditiile de lac. In zona de alimentare a lacurilor se depun importante cantitati de sedimente fine si maloase. Dintre rotifere predomina speciile care se hranesc cu detritus organic (de exemplu Rotatoria ssp.), indicand o incarcare organica apreciabila a apei. In sedimentele lacurilor au fost identificate exemplare de Anodontacygnaea, care probabil va forma in viitor o populatie abundenta .

Canalele de fuga de la marginile lacurilor, betonate, sunt improprii vietii organismelor acvatice, cu exceptia portiunilor cu depuneri importante de sedimente. Albia veche a raului mai pastreaza o parte de asociatiile acvatice originare. Au fost identificate moluste din speciile Physa acuta, Radix auriculata, Stagnicola palustris si Planorbis planorbis, care sunt mai rezistente ecologic. Pradatorii sunt reprezentati prin hidracardieni, larve de Plectronemia conspersa, celenterate (Hydra sp.). Cea mai mare diversitate de organisme acvatice sau semiacvatice se gasesc in zona malurilor de obicei, din cauza diversitatii habitatelor si a plantelor superioare care traiesc aici. Daca malurile sunt betonate, aceste comunitati sunt lipsite de ecotopul lor, si sunt inlocuite cu asociatii sarace de specii eurobionte .

In conditiile in care Crisul Repede are un aport de substante solide relativ mare, contribuind din plin la colmatarea relativ rapida a bazinelor, iar decolmatarea este cu totul nefezabila economic, se poate just pune intrebarea daca aportul (de altfel necesar) de energie produsa compenseaza toate celelalte neajunsuri .

Ihtiofauna Crisului Repede este relativ bogata, atat ca numar de exemplare cat si ca varietate de specii. Zona pastravului are o intindere apreciabila, de la afluentii raului, pana in amonte de Alesd. Zona lipanului se intinde intre varsarea Secuieului si Ciucea si in sectoarele inferioare ale Draganului si Iadului. In urma cu cativa ani, pe Iad s-au efectuat repopulari cu lostrita, candva nativ aici. Nu exista o limita intre zona scobarului si a mrenei. Urmatoarele specii au devenit rare sau mai rare : chiscar (Endontomyzon dafordi), lipan (Thymallus thymallus), clean mic (Leucistus leucistus), porcusor de vad (Gobio uranoscopus), mreana (Barbus barbus), zglavoaca (Cottus gobio), mihalt (Lota lota), caracuda (Carassius carassius)

In zonele de deal s-au inregistrat prezente ale sarpelui de alun (Coronella austriaca), sarpelui lui Esculap (Elaphe longissima), si chiar a viperei (Vipera berus) .

In bazinul Crisului au fost identificate in timp peste 180 de specii de pasari. In sectorul superior s-au semnalat cateva specii care ajung in zona inalta, ca : alunarul (Nucifraga carzocatactes), pescarelul negru (Cinclus cinclus), pitigoiul de bradet (Parus ater), muscarul mic (Ficedulla parva), soimul randunelelor (Falco subbuteo), sorecarul comun (Buteo buteo). In defileul de la Vadu Crisului sunt prezente fluturasul de stanca (Tichodroma muraria), presura de munte (Emberiza cia), tot aici fiind observata drepneaua mare (Apus melba) .

La Saula au fost identificate specii de oligochete, dintre care Tubifex tubifex era dominanta si Limnodrilus hoffmeisteri subdominanta. La acest nivel predomina dintre chironomide larvele care traiesc in fitotecton, pe cand la Bologa si Ciucea predomina cele care traiesc in sediment. Partile superioare ale Crisului Repede sunt lipsite de moluste datorita conditiilor particulare de viata, corelate cu deversarile de ape menajere. In ciuda poluarii organice, prezenta racului de rau (Astacus astacus) si a larvelor de trichoptere apartinand familiei Limniphilidae indica ca acest sistem ecologic se afla totusi intr-un echilibru acceptabil .

La Bologa raul se lateste, iar viteza de scurgere este mai mare. Depunerile maloase, frecvente in amonte, se reduc la o fasie ingusta, patul fiind format din sedimente cu o granulatie grosiera si pietris. Populatia de Hydropsyche are o abundenta redusa, dar abundenta speciilor Baetis vernus si Ephemerella ignita se mentin ridicate .

La Ciucea, pe masura ce raul se apropie de munti, albia se lateste si mai mult, patul devenind bolovanos, pe alocuri cu nisip grosier. Aici apar broscarita (Potamogeton crispus), care se mentine in rau de-a lungul intregului curs. In bentos predomina larvele de trichoptere (Hydropsychidae) si speciile de efemeroptere Baetis vernus si Ephemerellaignita, mai putin pretentioase. Unele specii mai sensibile ca : Siphonoperlanegleta, Baetis scambus, Baetis niger sunt prezente inca. De la Saula pana la halta Stana de Vale s-a inregistrat o descrestere progresiva a abundentei si numarului de specii .

La Vadu Crisului albia intersecteaza roci calcaroase care sunt evidentiate in patul albiei, care se lateste la 20-30 m, iar viteza apei atinge 1,5 m/s. Patul este format predominant din galeti si roca mama .

Amonte de Alesd, speciile bentonice caracteristice sunt Oligoneuriella rhenana, Baetis rhodani, Ecdyonurus dispar, Ephemerella ignita, Caenis luctosa, Hydropsyche sp .

Oligoneuriella rhenana este o specie sensibila la scaderea concentratiei de oxigen dizolvat in apa, fiind caracteristica acelor tronsoane ale raurilor in care predomina fenomenele de transport si substratul este format din bolovani de dimensiuni medii, intre care se acumuleaza detritus organic, nisip, pietris. Aceasta specie a devenit destul de rara din cauza poluarii si distrugerii acestor habitate .

Aval de Alesd zonele impadurite se mentin izolat, vegetatia marginala este foarte saraca, iar calitatea apei este mult depreciata prin apele reziduale menajere deversate .

De la Alesd la Oradea, cursul este foarte modificat si fragmentat prin cele 4 lacuri de acumulare existente : la Lugas, Sabolciu, Tileagd si Fughiu .

Aval de Oradea, la Cheresig, albia are adancimi variabile si este delimitata de doua diguri inguste si apropiate. In zonele mai adanci predomina sedimentele maloase, iar in cele cu ape mai mici mai frecvent se intalneste pietris inclus intr-o matrice nisipoasa . Vegetatia acvatica este abundenta, reprezentata de diferite specii de broscarita. Domina elementele planctonice, diferitele specii indicand atat o crestere a troficitatii (Brachius bidentata, Filinia longiseta, Trichocerca pusilla) cat si a saprobitatii (Rotaria ssp.)

Capitolul 2

Compozitia chimica a apelor naturale

In mod conventional componentii aflati in apele naturale pot fi impartiti in urmatoarele grupe : gaze dizolvate, substante ionice, substante biogene, microelemente si substante organice .

2.1. Gaze dizolvate

Dintre gazele dizolvate in apa un interes practic il reprezinta oxigenul si bioxidul de carbon. Atat producerea cat si consumul acestora sunt in stransa legatura cu organismele acvatice. Pe langa oxigen si bioxid de carbon, apele mai pot contine amoniac, hidrogen sulfurat sau metan .

Oxigenul este dizolvat sub forma de molecule(O₂). Prezenta in sa apa este o conditie necesara pentru existensa majoritatii substantelor organismelor acvatice, inclusiv pentru pesti.

Solubilitatea oxigenului in apa (concentratiile de saturatie) la diferite temperature si la o presiune de 760 mm Hg sunt date in tabelul Winckler .

Raportul intre concentratia constatata a oxigenului si concentratia de saturatie se numeste grad de saturatie in oxigeni se exprima de obicei in procente.

Concentratia oxigenului din apa este determinata de doua grupe de procese, unele care tind sa o mareasca si altele sa o micsoreze. Cresterea continutului de oxigen se realizeaza prin dizolvarea oxigenului din aer si prin degajarea de oxigen din procesul de fotosinteza, care are loc in vegetatia acvatica. Dizolvarea oxigenului din aer are loc atunci cand apa nu este saturata in oxigen. Procesul de dizolvare este favorizat de turbulenta (agitarea) apei. Procesul de fotosinteza, care consta in asimilarea bioxidului de carbon de catre vegetatia acvatica sub actiunea luminii solare, este insotit de degajare de oxigen. Cea mai mare intensitate o atinge acest proces vara, in timpul zilei, cand temperatura apei si radiatia solara au cele mai mari valori (de obicei intre orele 14-16). In timpul noptii, concentratia oxigenului poate prezenta scaderi importante in raport cu cea din timpul zilei. Experienta a aratat ca concentratia oxigenului este cea mai apropiata de media zilnica in intervalul de timp dintre apusul soarelui si miezul noptii si intr-o oarecare masura si in intervalul 7,00 - 12,00 dimineata. Din cauza procesului de fotosinteza, in timpul verii, in apele cu vegetatie bogata se produce o suprasaturatie accentuata in oxigen (uneori chiar peste 200%) .

Scaderea concentratiei oxigenului dizolvat in apa se datoreste mai ales proceselor de oxidare a substantelor organice din apa (respiratia organismelor, fermentatia resturilor organice). Spre deosebire de fotosinteza, aceste procese se produc continuu, intensificandu-se cu cresterea temperaturii. Micsorarea concentratiei oxigenului se mai poate produce, in cazul cand apa devine suprasaturata, ca urmare a variatiilor de temperatura si presiune (cresterea temperaturii, respectiv scaderea temperaturii) .

Difuziunea oxigenului in apa depinde de o serie de factori, ca : miscarea apei, marimea suprafetei de contact dintre apa si aer. Miscarea apei, provocand reinnoirea continua a paturi sale superficiale, favorizeaza difuziunea oxigenului. Ca urmare a acestui fapt, in apele curgatoare, mai ales in portiunea lor din zona de munte, cu numeroase repezisuri si curs rapid, datorita pantei accentuate a albiei, continutul de oxigen este mai mare decat in apele statatoare .

Suprafata mare de contact a apei cu aerul favorizeaza si ea difuziunea oxigenului. In legatura cu acest fenomen, cantitatea de oxigen dizolvat in apa pe parcursul superior al riurilor - unde suprafata apei este mare in raport cu adancimea - este crescuta fata de aceea pe parcursul inferior al acestora - unde suprafata apei este mica in raport cu adancimea .

In apele cu vegetatie puternic dezvoltata, datorita procesului de asimilatie clorofiliana, cantitatea de oxigen dizolvat in apa este mare. Ea prezinta insa oscilatii puternice de la zi la noapte ; in timpul noptii, cantitatea de oxigen poate scadea foarte mult, intensitatea asimilatiei clorofiliene reducandu-se .

Dizolvarea oxigenului in apa este limitata fenomenul respectiv desfasurandu-se pana la atingerea gradului de saturare a acesteia. Gradul de saturare al apei - la presiunea atmosferica normala 760 mm Hg -variaza in functie de temperatura. Continutul in saruri al apei poate influenta si el gradul de saturare .

Gradul de saturare al apei este cu atat mai mare cu cat temperatura este mai scazuta. Cantitatea de oxigen dizolvat intr-un litru de apa la C, presiunea fiind normala, este de 10,19 cm³ sau 14,56 mg, iar laC aceasta este de 5,25 cm³ sau 7,54 mg .

Privit sub aspectul necesitatilor de oxigen al organismelor se poate spune ca oxigenul dizolvat in apa este putin. La temperatura de C, de exemplu, continutul sau (6,36 cm³/L) este aproximativ de 3 ori mai mic decat in aer, la aceeasi temperatura. In legatura cu acest fapt, organismele acvatice prezinta variate adaptari care le inlesnesc respiratia .

In mod frecvent, continutul in oxigen al apelor este sub limita de saturatie. Aceasta, ca urmare a consumului sau de catre organisme pentru respiratie si la descompunerea materiilor organice. In legatura cu procesul de descompunere a materiilor organice, care este foarte intens cand cantitatea de materii organice putrescibile este mare, se vede pericolul murdaririi apelor cu reziduuri de acest fel .

In natura se intalneste insa si cazul invers, cand cantitatea de oxigen dizolvat in apa este mai mare decat cea corespunzatoare limitei de saturare a acestuia la temperatura data. Are loc deci o suprasaturare a apei in oxigen, care poate intrece cu peste 50 - 60% limita de saturare .

Suprasaturarea se gaseste in bazinele acvatice cu o bogata vegetatie, apartinand mai ales fitoplanctonului, si se datoreste unui process foarte intens de fotosinteza. Luminozitatea crescuta si presiunea atmosferica scazuta favorizeaza suprasaturarea apei in oxigen .

Oxigenul fiind necesar vietii organismelor acvatice, regimul acestuia (cantitate, variatii sezoniere si diurne) intr-un bazin de apa influenteaza deosebit de puternic caracteristicile calitative si cantitative ale populatiei sale. In functie de particularitatile regimului de oxigen al unui bazin de apa se selectioneaza si se dezvolta in cadrul acestuia acele specii a caror cerinte vitale in privinta oxigenului ii corespund .

De asemenea, in functie de variatia continutului in oxigen in diversele puncte ale bazinelor de apa are loc o anumita repartitie a organismelor.

In legatura cu raporturile lor fata de cantitatea de oxigen din mediul inconjurator, organismele se pot grupa in doua categorii : eurioxibionte si stenoxibionte .

Eurioxibionte sunt specii care traiesc in limite largi ale concentratiei oxigenului din mediul incojurator si suporta variatii mari ale cantitatii acestuia. Cyclops strenuus (clasa crustacei) de exemplu, se poate intalni atat in apele bogate cat si in apele sarace in oxigen .

Stenoxibionte sunt specii care traiesc in limite inguste ale concentratiei oxigenului din mediul incojurator si nu suporta decat variatii reduse ale cantitatii acestuia. Planaria alpina (clasa turbelariate), Perla bipunctata (ordinal plecoptere) reprezinta astfel de specii. Ele se dezvolta intr-o apa bine oxigenata si in care nu se inregistreaza scaderi mai accentuate ale continutului in oxigen .

Stabilind speciile care populeaza un bazin de apa si cunoscand necesitatile lor in legatura cu continutul de oxigen al apei, se poate obtine o indicatie generala asupra marimii acestui continut .

Determinarea cantitatii de oxigen din apa se executa dupa metoda descrisa in prima parte .

Continutul de oxigen nu intereseaza din punctul de vedere al potabilitatii unei ape, dar intereseaza din punct de vedere al poluarii apei sau al utilizarii acesteia in scopuri industriale .

Trebuie avut grija ca in timpul recoltarii, conservarii, manipularii sau analizarii probei de apa trebuie sa se evite pierderile de oxigen sau imbogatirea in acest element, in contactul cu atmosfera .

In acest scop este indicata utilizarea unor dispozitive speciale din sticla ca pipeta Levy, flaconul lui Lestrat si Coin etc. In afara de metodele de determinare a oxigenului in gazele extrase din apa, prin absorbtie pe pirogalol sau eudiometric, in cele ce urmeaza se vor arata cateva metode de dozare a oxigenului direct in proba de apa .

Capitolul 3

APELE CURGATOARE

CARACTERIZARE GENERALA

Principalele tipuri de ape curgatoare. Apele curgatoare, constituite sub forma de paraie, rauri si fluvii, reprezinta o parte importanta a apelor dulci de tip continental. Comparativ cu cele stagnante, apele curgatoare se disting printr-o existenta mult mai indelungata. Daca lacurile si baltile se pot colmata, devenind uscaturi intr-o perioada geologica redusa, la apele curgatoare aceasta situatie se intalneste mult mai rar. Ele isi pot schimba, in schimb, cursul stabilind intre ele legaturi noi.

Sursa apelor curgatoare o constituie precipitatiile atmosferice, care ajung in albii, fie direct, fie in mod indirect, dupa ce se aduna ca ape freatice. Dupa felul precipitatiilor, apele curgatoare se impart in 2 mari categorii (Martonne dupa S, Z e r n o v, 1949).

I. Ape curgatoare ce au ca sursa principala de alimentare apa provenita
din ploi.

Aceasta categorie se distinge printr-o tipologie larga:

- tipul tropical sau musonic (Congo, Nil, Amur, Orinoco) se caracteri-
zeaza prin viituri puternice in sezonul ploios de vara; iarna, in schimb preci-
pitatiile sunt putine, nivelul este scazut, alimentarea facandu-se prin reteaua
freatica; un caz particular il reprezinta Amazonul, caracterizat printr-un regim
constant, ca urmare a faptului ca bazinul de alimentare se intinde de-a lungul
ambelor emisfere; .

- tipul mediteranean (Arno, Tibru) este alimentat cu apa de precipitatii mai ales in sezonul rece, cand incepe si perioada de inundatii; in schimb, vara nivelul scade considerabil;

- tipul oceanic (Weser, Meusa, Sena, Loara, Rhon, cursul inferior al
Elbei si Rinului), este alimentat exclusiv din precipitatii; acestea sunt reparti-
zate uniform in tot cursul anului si ca urmare, variatiile hidrologice au amplitu-
dine redusa. Maxima survine in perioada aprilie-mai.   

-tipul de apa curgatoare din regiunile secetoase ale globului (ued-urile sahariene) ce se formeaza periodic, dupa ploi.

II. Ape curgatoare alimentate din mai multe surse.

Si in aceasta categorie se disting de asemenea cateva tipuri:

- tipul continental, alimentat atat de ape provenite din ploi, cat si de ape provenite din topirea zapezilor (Dunarea, Nipru, Don, Mississipi, Mackenzie); zapada se topeste primavara sau la inceputul verii, ploile cad toamna tarziu.

Revarsarile sunt provocate de topirea zapezilor;

- tipul alpin, alimentat cu apa provenita din topirea gheturilor si din ploi. Maxima debitului se semnaleaza primavara sau vara (Rin, Terek, Kuban);

- tipul alimentat cu apa provenita din topirea zapezilor si a ghetarilor montani (Amu-Daria, Sir-Daria, Zeravsan, Indul superior); se revarsa de obicei vara, diferenta sezoniera de nivel este mare;

Regimul precipitatiilor pe suprafata pamantului este extrem de neuniform
fapt ce se reflecta asupra repartitiei retelei hidrografice.

3.2. CARACTERISTICI FIZICO-CHIMICE

Curgerea apei, in conditii de debit mediu, se realizeaza in albia minora; la ape mari este inundata insa si albia majora (lunca). Aceasta din urma este mult mai mare decat prima, indeosebi la apele curgatoare din zona de ses. Caracteristicile fizico-chimice si biologice ale unei ape curgatoare difera de-a lungul cursului sau, facand utila impartirea in sectoare (sectorul superior, mediu si inferior) sau zone (parau, rau, fluviu).; o zonare mai complexa discerne existenta a sapte zone: I. zona izvoarelor (eukrenon); II. zona paraiaselor de izvor (hypocrenon); III. zona paraielor mici, ce recolteaza cateva izvoare sau paraiase de izvor (epirhythron); IV. zona paraielor mari (metarhythron); V. zona raurilor de munte (hyporhythron); VI. cursul inferior si mijlociu al raurilor (epipotomon); VII. zona de ses a marilor fluvii si rauri (metapotamon) (I. Illies si L. Botosaneanu, 1963).

Grosimea, stratului de apa la tipurile mentionate variaza de la cativa centimetri (hypocrenon) la cateva zeci de metri (estuarele marilor fluvii). Unele depresiuni sau "cazane' din defileul Dunarii depasesc 70 m adancime. Latimea difera de la l0-15 cm (hypocrenon) la mai multe mii de metri

Viteza de curgere este determinata de gradul de inclinare a pantei, scazand progresiv de la aproximativ 5 m/s in zona de parau, la 3 m/s in zona de rau si la 0,15 m/s in zona fluviala. Ea poate varia insa in limite destul de mari, in sectoare apropiate, ca urmare a fortei centrifuge ce se formeaza in unghiul exterior al zonelor de curbura a albiei, ca si datorita variatiei indicelui de frecare a maselor de apa, in functie de pozitia acestora in raport cu substratul si malurile. Curentul apei este factorul esential ce determina orientarea, miscarea si forma organismelor, structura calitativa a biocenozei.

Ca urmare a interactiunii mecanice intervenite intre substrat si apa curgatoare, sunt transportate materiale desprinse din albie sau mal. Materialul transportat este diferit ca structura si dimensiuni si depinde de viteza, debit si actiunea de solvare, variind intre 14-3 062 mg/l (P. Welch, 1952). Cu cat viteza de curgere este mai mare, cu atat dimensiunile materialului transportat sunt mai mari. Desigur, natura si dimensiunile materialului transportat depind totodata de structura terenului. O depunere deosebit de intensa a particulelor in suspensie se realizeaza in zona de contact a apelor fluviale si marine, fenomen cu repercusiuni deosebite asupra dezvoltarii vietii in zona de la gura fluviilor, unde formeaza asa-numita "bara'.

Scaderea progresiva a curentului de la izvoare spre varsare, ca si variatiile determinate de sinuozitatile cursului, au ca efect depunerea unei parti a materialului carat, determinand caracteristicile faciesului bental si implicit, structura tipurilor de zoocenoza bentonica.

Transparenta apei depinde de natura, volumul si greutatea particulelor aflate in suspensie, de viteza si temperatura apei (E. Pora si I. Qros , 1974), scazand progresiv de la izvoare spre varsare. Astfel, daca in apele de munte, transparenta este totala, in apele de ses si in fluvii poate scade la cativa centimetri, determinand structura si densitatea asociatiilor vegetale.

Un factor de mare insemnatate pentru metabolismul si succesiunea etapelor ciclului anual al organismelor acvatice il reprezinta temperatura apei. In general, temperatura apelor curgatoare creste din extremitatea superioara a acestora spre cea inferioara, amplitudinea maxima fiind de 11C. .

Concentratia in ioni de hidrogen, (pH-ul) apelor curgatoare variaza intre 3 si 9, in functie de caracteristicile vegetatiei, de natura faciesului bental, ca si de actiunea impurificatorilor. In regiunile nordice se produce o acidifiere a mediului, datorita aportului de ape provenite din turbarii. Miscarea apei uniformizeaza insa pH-ul destul de rapid. Datorita acestui fapt, implicatiile acestui factor asupra distributiei si metabolismului organismelor, in conditiile apelor curgatoare, sunt destul de reduse.

Un factor important al desfasurarii vietii in mediul acvatic il constituie concentratia gazelor solvite, indeosebi a oxigenului. Datorita curentului, concentratia acestuia in apele curgatoare se caracterizeaza de obicei printr-un regim inalt. Se cunosc insa si cazuri de scaderi semnificative, in conditii speciale de inghet, sau de izolare, datorita configuratiei terenului (gropi adanci, lipsite de curent). Scaderile de oxigen din fluviul Obi, cauzate de procese oxidative, desfasurate in conditii de inghet, determina procente insemnate de mortalitate in randul faunei piscicole, fenomen cunoscut sub numele de "zamor'. Variatiile diurne oscileaza, in unele cazuri, in limite mari, ajungandu-se in cateva ore, de la o suprasaturatie puternica (200%) la reduceri substantiale (30-40%), in functie de dinamica fotosintezei si respiratiei plantelor, ca si de intensitatea proceselor oxidative din depozitele detritice ale faciesului bental.

Concentratia sarurilor solvite depinde intr-o masura foarte mare de caracteristicile regionale ale drenajului, de natura si aportul apelor freatice. Variatiile prezinta o amplitudine larga. De exemplu, in raurile nord americane, parametrul mentionat variaza intre l - 637 p.p.m. (parti per milion).

CARACTERISTICI BIOLOGICE;

ADAPTAREA ORGANISMELOR LA CURENTUL APEI

In timp ce apele stagnante reprezinta ecosisteme izolate, apele curgatoare apartinand aceluiasi sistem hidrografic se afla in permanenta legatura intre ele, comunicand totodata cu oceanul planetar, fapt ce permite un schimb de orgnisme, in masura in care cacteristicile ecologice le permit acest fapt.

Factorul esential al selectiei si evolutiei organismelor, al stabilirii componentei biocenozelor in apele curgatoare, il reprezinta curentul. Se intelege insa, ca si ceilalti factori prezinta o anumita importanta.

Un fenomen caracteristic apelor curgatoare este scaderea progresiva, de la izvoare spre varsare, a spectrului de diversitate taxonomica. Ilustrativ, din acest punct de vedere, este prezentarea componentei faunei bentonice din Rin: sectorul inferior contine 41 de specii, cel mijlociu, 33 despecii, portiunea terminala a sectorului superior, 25 de specii; in continuare, pana la altititudinea de 70m, se intalnesc 11 specii, intre 700 -1100 m, 5 specii, iar intre 1100 - l900, doar 3 specii (C. S. Antonescu, 1967). Acest fenomen poate fi pus in legatura cu mai multi factori, intre care, viteza de curgere este cel mai important, de aceasta depinzand partial si temperatura, debitul sau oxigenul dizolvat.

Datorita curentului, biocenoza planctonica este slab reprezentata in apele curgatoare. Limita curentului la care mai pot exista elemente planctonice este l m/s (A. Behning, 1929). ,

Curentul manifesta tendinta de spalare si antrenare la vale a organismelor acvatice. Cantitatea de materie organica, vie sau moarta, si substanta biogena transportata de curent, timp de un an, reprezinta biodebitul.

Ca urmare a fenomenului de curgere, popularea apelor curgatoare se realizeaza indeosebi din extremitatea superioara spre cea inferioara si - numai intr-o masura mult mai mica, in sens invers. Fenomenul, valabil la majoritatea mimalelor, este deosebit de evident in cazul plantelor. Popularea extremitatii superioare se realizeaza prin aportul apelor stagnante invecinate, ca si prin transportul de oua, fragmente vegetative etc. de catre diversi agenti C. S. Antonescu, 1967).

Apele curgatoare reprezinta un mediu mai putin favorabil dezvoltarii nacrofitelor, in raport cu cele stagnante. Ca dovada, in Europa nu exista nici fanerogama exclusiv de apa curgatoare si numai una ( Ranunculus fluitans) si are optimum aici. Aceasta, din cauza ca inmultirea prin seminte este aproape cu neputinta de realizat in apele curgatoare care, fie ca nu se pot fixa, fie ca sunt acoperite de sedimente. Din motive similare, din vegetatia raurilor lipsesc anerogamele anuale. Putine specii de macrofite, indeosebi muschiul Fontinalis ntipyretica, Ranunculus fluitans, Potamogeton fluitans se pot dezvolta in ape cu curent de 70-120 cm/s. La un curent ceva mai scazut (13-70 cm/s), prospera ceva mai multe plante, ca de exemplu, unele specii de Potamogeton, ciuma apelor (Elodea canadensis), Lysimachia nummularia. In scnimb, in raurile lente, dar suficient de transparente, se poate dezvolta o flora bogata, compusa indeosebi din plante submerse si natante.

Curentul actioneaza totodata indirect asupra repartitiei plantelor, prin efectul ce-l exercita asupra naturii substratului. Astfel, pe faciesul malos, care se formeaza numai in conditii de curent slab, se fixeaza Elodea canadensis, rentele (Callitriche stagnalis), coada calului (Hippuris vulgaris), buzduganul apelor (Sparganium simplex); pe faciesurile tari se pot intalni Fontinalis antipyretica, Sium angustifolium, Potamogeton densus.

Localizarea plantelor in zone cu viteza diferita a apei este determinata deseori de modul de fixare. Astfel, Elodea si Callitriche prezinta radacini liforme, cu capacitate redusa de fixare, in timp ce Ranunculus si Potamogeton dispun de rizomi puternici, ce patrund usor in faciesuri mai tari.

Plantele acvatice din apele curgatoare prezinta o serie de modificari adaptative in comparatie cu formele tipice ce-populeaza apele stagnante.

O modificare morfologica semnalata la nufarul galben: (Nuphar luteum) este scurtarea petiolului si micsorarea limbului. Micsorarea suprafetei organelor de asimilatie determina ulterior o reducere a habitusului intregii plante.

Interesante modificari adaptative prezinta-reprezentantii familiei Podoemonaceae ce populeaza in exclusivitate zonele torentiale ale unor fluvii din Africa si Asia. Astfel, radacinile cu aspectul unor fire subtiri, ce se lipesc de orice neregularitate a substratului stancos, fie ca sunt latite, contin clorofila si stau lipite intim de substrat, sau plutesc. Cand radacinile au si functii asimilatoare, frunzele lipsesc, sau sunt foarte reduse, in mod normal, frunzele sunt mari, late, consistente, cu nervura mediana dura; stomatele lipsesc, iar vasele sunt regresate. Lipsa spatiilor intercelulare si prezenta unor ocluzii silicioase maresc .considerabil rezistenta frunzelor. Semintele sunt arte mici si alungite. Purtate de curent, ajung pe fata expusa la curent a stancilor submerse, unde se lipesc imediat de suport datorita unei secretii mucilaginoase.

Algele rosii Lemanea si Batrachospermum populeaza ape destul de rapide, fixandu-se de substrat cu un fel de crampoane; alga verde Cladophora, ce populeaza ape ceva mai lente, prezinta de asemeni organe puternice de fixare.

Diverse diatomee (Gomphonema), cianoficee (Rivularia, Nostoc), cloroficee (Chaetophora, Tetraspora, Drapanaldia) adera puternic la substrat cu ajutorul unui mucilagiu al peretilor celulari.

Interesante modificari adaptive la conditiile de curent prezinta fauna paraielor si a raurilor de munte.

Majoritatea formelor reofile prezinta o puternica turtire dorso-ventrala, fapt ce determina o marire a suprafetei de aderenta la substrat, limitand totodata rezistenta profilului la curent. Asemenea adaptari se remarca la diverse specii si genuri de spongieri, briozoare, planarii, efemere, plecoptere, trihoptere, acarieni etc. Aplatizarea este uneori atat de accentuata, incat la unele forme, ca de.exemplu, la heteropterul Aphelocheirus, efemerul Prosopistoma si altele este greu de stabilit dintr-o data apartenenta sistematica, atat de mult s-a schimbat aspectul lor, in comparatie cu cel al formelor inrudite. Exista si cazuri, mai rare, de turtire laterala a corpului (Gammarus) fig, 21. In cazul trihopterelor Gora, Silo, Lithax s.a. se remarca o turtire dorso-ventrala a casutelor, prin adaugarea unor prelungiri laterale, care nu numai ca maresc suprafata de adeziune la substrat, dar le si ingreuneaza (fig. 22g).

Suprafata de aderenta poate creste prin aplatizarea diversilor apendici (cazul efemerelor Epeorus si Ecdyurus). La efemerul Rhitrogena, prima pereche de foite branchiale se contopeste, formand, in regiunea abdominala, o membrana speciala care, indiferent de miscarile larvei, ramane in contact cu substratul (fig. 21b, c, 25).

Pentru evitarea desprinderii de pe substrat de catre curent, marginile corpului unor forme reofile sunt prevazute cu ingrosari, proeminente si pliuri speciale, sau cu siruri de peri si tepi, ca de exemplu, la efemerul Ecdyurus, coleopterul Helmis (fig. 22 a), lipitoarea Glossiphonia.

La lipitoare, ca si la larvele dipterelor Liponeura si Bibiocephala. (fig. 22b) exista adevarate ventuze antrenate de muschi radiari si concentrici puternici.

Unele organisme torenticole dispun de gheare puternice, care le permit sa se ancoreze de patura de muschi sau de alge (cazul hidracarienilor Aturus, Piona s.a. (fig. 22 c,d). Larva dipterului Simulium se dezvolta, in conditiile celor mi puternici curenti, fixandu-se pe suprafata superioara a pietrelor cu ajutorul unor coroane de carlige (fig. 22 e, f).

Foarte puternic se fixeaza cu ajutorul piciorului gasteropodul Ancylus, forma tipica de apa curgatoare.

Multe forme reofile prezinta dimensiuni foarte reduse in comparatie cu formele inrudite din apele statatoare. Deosebit de mici sunt acarienii reofili, ei au lungimea de 0,3-1 mm, fata de 2-8 mm, cat au cei din apa. statatoare. Larvele unor trihoptere isi construiesc casute ancorate cu ajutorul unor pietricee (Gora); alte larve de trihoptere sau chironomide isi fixeza casuta de suport cu ajutorul unor fire secretate, sau cu un mucus cleios.

In apa curgatoare nu exista buni inotatori, in afara de unii pesti, iar multe forme reofile isi pierd chiar adaptarile la inot; picioarele acarienilor reofili sunt lipsite de peri inotatori. Cu toata prezenta ventuzelor si ghearelor, miscarea formelor reofile este lenta; coconii lipitorilor, capsulele planariilor ca si icrele unor specii de pesti (Cottus gobio, Phoxinus phoxinus) sunt fixate.

Fig. 23. Adaptari ale animalelor la curentul Fig 24. Adaptari ale animalelor la curentul

apei : modul de deplasare al larvelor de apei : dispozitive de captare a hranei la larvele

simuliide (dupa H.Bertrand, 1954) de trichoptere (dupa H.Bertrand, 1954)

Limitarea partiala sau totala a deplasarii organismelor torenticole nu se epercuteaza negativ asupra procesului de nutritie, intrucat hrana este adusa le curent, singura dificultate fiind legata de captarea ei. In cazul unor larve de trihoptere, acest lucru se realizeaza cu ajutorul unor plase in forma de ac sau palnie, orientate cu deschiderea spre curent (fig. 24).

In conditiile mentionate, singurele organisme ce se pot deplasa, in mod activ, impotriva curentului puternic al paraielor si raurilor montane, sunt pestii. Selectia a operat si in acest caz, inlaturand pestii al caror corp este turtit lateral, inlocuindu-i cu cei ce au profil transversal cat mai apropiat de forma rotunda.

Temperatura scazuta si putin variabila a apelor de munte exercita si ea influenta hotaratoare. Diferenta dintre vara si iarna nefiind sensibila, succesiunea anotimpurilor nu are multa inraurire asupra organismelor: nu se semnaleaza cazuri de hibernatie, iar dezvoltarea larvelor se efectueaza in orice anotimp.

Fig. 25 Adaptari ale animalelor la curentul apei: mularea corpului la efemere in functie de relieful substratului (Dupa J. Schowoerbel, 1971)

In general, cantitatea hranei consumate este mult mai scazuta, coparativ cu cea a organismelor din apele calde, intrucat temperatura scazuta micsoreaza Viteza de asimilatie, ca si dezvoltarea, de altfel. In acest context, ele pot rezista vreme indelungata la inanitie.

3.4. BIOTOPI SI BIOCENOZE

Izvorul. Locul initial de constituire al apelor curgatoare prin aparitia la suprafata a maselor de apa freatica, il reprezinta izvorul (eukrenonul).

Sub raport fizico-chimic, apa izvoarelor prezinta caractere tranzitorii intre apele subterane si cele de suprafata (curgatoare sau stagnante). In numeroase cazuri apa izvoarelor prezinta un continut ceva mai scazut m oxigen, dar o concentratie superioara in bioxid de carbon ; acesta provine din transformarea bicarbonatului de calciu solvit in carbonat de calciu insolubil, ce se depune pe vegetatie si obiectele din apa:

Ca(HC0₃)₂ CaC0₃ + H₂O + CO₂

In continuare, datorita temperaturii scazute si presiunii reduse a oxigenului din apa in raport cu cel din atmosfera, concentratia oxigenului solvit creste rapid, chiar in perimetrul izvorului, fara a se ajunge la valori comprabile cu cele ale zonei de parau. In momentul aparitiei la suprafata,apa de izvor prezinta o temperatura egala cu cea a apei subterane (care o pe cea medie a zonei), iar perioada redusa de stationare in perimetrul izvorului nu ofera conditii pentru modificari termice esentiale. In conditiile climaterice ale Romaniei, temperatura medie a izvoarelor cu regim termic normal este de circa +8C. Exista insa si izvoare cu regim termic crescut: izvoarele termale. Reactia apei, neutra initial, se alcalinizeaza odata cu pierderea in atmosfera a excesului de CO₂ sau prin consumarea lui in procesul de fotosinteza. In cazul izvorului mentionat, pH-ul variaza intre 7-7,5. Cantitatile de suspensii sunt reduse (1-55 mg/l) . Compozitia chimica a apei de izvor este determinata, in ultima instanta, de natura geologica a terenului.

Tipologic se disting trei tipuri fundamentale de izvoare : limnocren, reocren si helocren. Tipul limnocren prezinta aspectul unor mici bazine in care apa patrunde de jos in sus sau lateral, excesul dand nastere unui paraias (hypocrenon); fundul este, de regula, nisipos sau malos, curentul slab. Tipul reocren se intalneste in regiunile calcaroase, sau in lungul faliilor bogate in precipitatii si, ca urmare, prezinta un debit superior tipului anterior, apa tasnind cu putere din stinca sau de sub pietre; deobicei prezinta un bazin in care se aduna apa. Tipul helocren corespunde izvoarelor in care apa musteste din sol, dand nastere unor zone umede; uneori apa se aduna in mici baltoace din care se prelinge un paraias ; de cele mai multe ori insa, debitul izvorului este mai mic, secand complet in perioada calduroasa. Uneori, intr-un izvor se reunesc doua sau chiar toate cele trei tipuri. De mentionat de asemenea, ca regimul termic, salinitatea sau pozitia geografica pot constitui criterii de clasificare a izvoarelor.

Din punct de vedere biologic, izvoarele prezinta cacteristici tranzitorii intre apele subterane si cele de suprafata. Pietrele si stancile printre care isi face loc sipotul izvorului au numai partea inferioara udata si ca urmare a acestui fapt, la nivelul izvorului are loc totodata o intrepatrundere de organisme acvatice si terestre, intrucat apa izvoarelor nu ingheata, acestea constituie un refugiu excelent pentru organismele stenoterme ce populeaza, in perioada calda a anului, paraul.

Intre organismele ce intra in componenta acestor ecosisteme, o parte sunt forme tipice de izvor (crenobii sau crenobionte), o parte pot trai si in afara lor, preferand totusi biotipul de izvor (crenofile) , in timp ce alta parte patrund aici doar in mod accidental (crenoxene) ; in randul formelor crenofile se includ unele organisme de apa subterana, dintre care cel mai frecvent este latausul orb si depigmentat Niphargus cf. puteanus; in aceasta categorie se incadreaza de asemenea reprezentanti ai faunei de uscat, iubitori de umezeala (diverse oligochete, gastropodul Lauria cilindracea, larve de diptere, paianjeni, hidracarieni, gandaci stafilinizi etc.)., ca si forme ce au urcat din parau, indeosebi in cursul iernii ; in categoria formelor crenoxene se includ unii batracieni (Rana aesculenta). O caracteristica a tuturor acestor organisme ce constituie fauna de izvor, este amplitudinea redusa a taliei, in raport cu dimensiunile indivizilor acelorasi specii, localizati in alti biotopi.

Tipul limnocren de izvor permite dezvoltarea unei vegetatii higrofile, ce serveste drept hrana si adapost pentru o fauna relativ variata, dar putin adaptata, la rigorile curentului: oligochete, ostracode, izopode, paianjeni, hidracarieni, coleoptere, mormoloci de broasca, forme tinere de salamandra. Conditiile favorabile de hrana si de existenta permit dezvoltarea unei faune bogate. Astfel, de exemplu, densitatea faunei bentonice din izvorul raului Ialomita variaza intre 2 000-312 000 ex/m².

Izvoarele de tip reocren sunt lipsite de o vegetatie proprie ; se pot localiza, in schimb, unele plante hidrofile. in ansamblu, dispun de resurse trofice medii. Fauna este relativ saraca, alcatuita din larve de trihoptere (Hydropsiche ornatula, Agapetus comatus), turbelariate (Crenobia alpina, Polycelis cornuta), (Rivulogammarus pulex, R. fossarum), gasteropode (Ancylus fluviatilis). In unele izvoare.de acest tip isi depune ponta pastravul indigen (Salmo trutta fario). Unele izvoare reocrene cu debit redus se preling pe un perete stancos vertical sau foarte inclinat, nud sau acoperit cu perifiton si muschi. Grosimea stratului de apa nu depaseste cativa milimetri. In aceasta categorie se inscrie izvorul de la Pestera Pescarilor (zona Portile de Fier). Aceasta nisa madicola (udata) adaposteste o fauna dominata de gamaride ( Rivulogammarus pulex, Niphargus sp:), turbelariate (Polycelis nigra) ostracode (Ilyocypris bradyi), larve de coleopter, psichodide, tipulide si - mai rar, moluste, colembole si larve de chironomide (E. Arion, 1972).

Tipul de izvor helocren prezinta o vegetatie saraca, alcatuita din plante rezistente la uscaciune. Sursa de hrana a organismelor o constituie detritusul alochton. In ansamblu insa, din punct de vedere trofic, tipul helocren este inferior tipului reocren si indeosebi, celui limnocren.

In continuare, mici izvoare si piraie de izvoare se unesc cu suvoiul principal, ce creste progresiv, constituind un mic parau (epirhytronul) ; albia acestuia este acoperita cu pietre de marime mijlocie. La cativa kilometri de izvor, paraul este deja destul de mare, curge tumultos pe o albie alcatuita din pietre si bolovani, constituind metarhytronul.

In ansamblu, paraul se caracterizeaza printr-o panta accentuata, viteza mare de curgere (5-6 m/sec.), debit redus, temperatura scazuta in tot cursul anului, cu variatii sezoniere scazute, concentratie crescuta de oxigen, mergand pana la cazuri de exces, transparenta totala si cantitate redusa de suspensii in perioadele de ape normale. Ploile si topirea zapezilor determina insa o marire considerabila a debitului si a cantitatii de suspensii. Alte caracteristici: in perioada martie-noiembrie temperatura variaza intre 1,9- 7,1C; pH-ul 7,3-8,0; oxigenul solvit: 99-105%; reziduu fix: 80-170 mg/1; duritate totala: 5,2- 6,0 g germ; alcalinitate: 1,6- l,9mg/l (E. Arion 1972).

Debitul redus, configuratia terenului, dominata de bolovani mari de piatra, existenta unor praguri si caderi de apa, schimbarea frecventa a cursului de la o viitura la alta, fac posibila existenta a doua tipuri de biotopuri : biotopul lotic, situat pe firul apei si cel lenitic, localizat in anumite portiuni ale zonei de mal, in spatele blocurilor de piatra, in mici bazinase si brate colaterale abandonate de cursul principal.

Fauna piscicola este dominata de pastravul de munte (Salmo trutta fario), el fiind insotit de zglavoaca (Cottus gobio) si boistean (Phoxinus phoxinus), pesti care ii servesc adeseori drept hrana, desi se hraneste mai mult cu microfauna); se intalneste de asemenea grindelul (Nemachilus barbatulus), zvarluga (Cobitistaenia), lipanul (Thymallus thymallus), ce lipseste din Carpatii sudici si lostrita (Hucho hucho), cel mai mare, dar si cel mai rar salmonid din apele noastre (P. Banarescu, 1964).

In biotopul lenitic se remarca prezenta unei faune cu grad superior de diversitate. Astfel, intr-un brat colateral ai Ialomitei, la Bolboci, invadat cu vegetatie si caracterizat printr-un curent slab, se constata dezvoltarea in masa a hidracarienilor (Sperchon brevirostris) si a chironomidelor (Lauterbornia, Orthocladius saxicola, Diamsa prolongata); se intalnesc de asemenea gasteropode (Pisidium, Limnea stagnalis), oligochete (Fridericia callosa, F. perrieri, Nais communis), ostracode (Eucypris pigra, Candona neglecta), colembole (Isotomurus schaefferi), tardigrade (Macrobiotus macronyx) si nematode. Densitatea organismelor variaza intre 90-3 260 ex/m². Aici se remarca prezenta unui potamoplancton, constituit indeosebi din rotiferi (Philodina flaviceps, Colurella obtusa, Lepadella ovalis) si copepode (Acanthocyclops vernalis). El reprezinta o sursa importanta de hrana pentru puietul de peste. In biotopul lenitic isi gasesc hrana preferata si unii pesti adulti ce populeaza paraul (Ch. Brezeanu, M. Baltac si V. Zinevici, 1968).

Raul. Captand noi surse de apa, temporare sau permanente, cursul apei creste progresiv, transfomandu-se in rau. Albia majora, redusa in sectorul montan, se mareste considerabil in zona colinara si mai ales, in cea de ses.

Raul se caracterizeaza printr-o scadere gradata a pantei si o reducere corespunzatoare a vitezei de curgere (media fiind l m/sec); in acelasi timp, variatiile termice se amplifica, fiind de 6-8C in portiunea superioara si de 14- 16C, in cea inferioara. Regimul hidrografic depinde de suprafata bazinului de alimentare, natura geologica si regimul de precipitatii. Debitul prezinta importante variatii sezoniere, cu un maxim in cursul primaverii si la inceputul verii si un minim la inceputul toamnei. Culoarea depinde de natura si cantitatea suspensiilor solvite si a celor aflate in suspensie. Viteza de curgere prezinta variatii determinate de sinuozitatile albiei. Variatiile de debit provoaca modificari ale cursului, apar brate noi, altele vechi se colmateaza.

In raport cu relieful strabatut, raul poate fi: montan (Bistrita, Cerna), colinar (Siretul), de ses (Calmatuiul), sau poate intruni toate aceste caracteristici (Ialomita).

Apa raurilor de munte si partial a celor colinare, in perioadele lipsite de precipitatii abundente, prezinta cantitati reduse de suspensii, transparenta accentuata, culoare verzuie si o buna oxigenare a apei ; in schimb, apa raurilor de ses prezinta cantitati crescute de suspensii, transparenta redusa, culoare galbuie-cafenie si concentratie mai scazuta de oxigen

Natura faciesului bental se diversifica : in zona montana a raului (hypor-hythron) predomina faciesul bolovanos si pietros; in sectorul colinar (epipotamon) se remarca atat prezenta faciesului pietros, cat si a celui nisipos, alcatuit din material grosier ; in sectorul de ses al raurilor mari (metapotamon), se constata prezenta faciesului nisipos, alcatuit din material cu granulatie medie sau fina, a faciesului argilos, precum si a amestecului, in porportii variabile, de nisip si mal.

Acolo unde substratul, curentul si gradul de transparenta al apei permit, se instaleaza mici tufe de muschi (Fontinalis antypiretica) si smocuri de alge filamentoase (Cladophora glomerata), de predilectie in zona montana ; Spiro-gira si Ulotrix indeosebi in zona colinara si de ses. In zonele joase de mal si de intinsura ale raurilor lente de ses se instaleaza o vegetatie palustra alcatuita din buzduganul apelor (Sparganium ramosum), coada calului (Equisetum). pipirig (Scirpus lacustris) si chiar papura (Typha) sau stuf (Phragmites). In alte rauri de ses se intalneste chiar si o vegetatie natanta, alcatuita din iarba-broastelor (Hydracharis morsus ranae), pestisoara (Salvinia natans) sau lintita (Lemna).

Potamoplanctonul sectorului montan si colinar al raurilor este destul de redus sub raport calitativ, dar mai ales cantitativ. Printre formele euplanctonice vegetale ale raului Cerna se numara diatomeele Ceratoneis arcus, Fragilaria sp., Achananthes sp., Caloneis amphisbaena, Navicula gracilis, cianoficeele din genurile Merismopedia si Anabaena, dinoflagelatul Peridinium, cloroficeele Pediastrum boryanum, Scenedesmus quadricauda si Tetraedron longispinum. Grupa dominanta ca abundenta o alcatuiesc diatomeele (50-96%) . Zooplanctonul este reprezentat indeosebi prin rotiferi (Euchlanis deflexa, E. dilatata, Colurella adriatica, Anuraeopsis fissa, Lecane lunaris ) ; deosebit de rare sunt cladocerele (Chydorus sphaericus) si copepodele (Eucyclops serrulatus, Acanthocyclops vernalis) (Gh. Brezeanu si V . Marinescu -Popescu, 1964). Mult mai bine reprezentat este potamoplanctonul in raurile lente de ses. In Calmatui, densitatea fitoplanctonului ajunge pana la 154 000 ex/l, iar a zooplanctonului, la 100 ex/l. Dintre formele fitoplanctonice predomina diatomeele Navicula, Melosira varians, Bacillaria paradoxa, euglenoficeele Euglena oxyuris, E. acus, cloroficeele Pediastrum duplex si Actinastrum hantzskii. Dintre formele zooplanctonice, predomina rotiferele Brachionus calyciflorus, Keratella cochlearis, Lecane lunaris, Colurella adriatica, Filinia longiseta ; dintre copepode Mycrocyclops minutus si Acanthocyclops viridis, iar dintre cladocere, Chidorus sp. (E. Prunescu-Arion si L. Elian, 1962).

In ceea ce priveste zoobentosul, pe masura trecerii din sectorul superior al raului in cel mijlociu si inferior, dominanta faunei oxifile de insecte este inlocuita cu cea a faunei de viermi (oligochete, nematode, hirudinee) si insecte putin pretentioase la concentratia oxigenului solvit (chironomide, ceratopogonide) (M. Papadopol, 1978) .

In bentalul malos si malo-nisipos al raurilor de ses (Calmatuiul, sectorul inferior al Ialomitei) predomina oligochetele (Tubifex tubifex, Limnodrilus hoffmeisteri, Eisenniella tetradra) si chironomidele (Lauterbornia, Tanztarsus gr. Exiguus, T. Semireductus. I. f.1. plumosus, Procladius, Pelopia punctipennis). In portiunile unde abunda vegetatia submersa, se remarca numeroase moluste (Valvata piscinalis, Planorbis corneus, Phzsa fontinalis, Radix ovata, Tropidiscus planorbis). In zonele cu mult detritus vegetal se intalnesc numeroase ostracode (Candona neglecta, Ilycypris gibba) (E. Prunescu-Arion si L. Elian 1962). Ca urmare a scaderii puterii de spalare a curentului si a imbogatirii biotopului in materie organica, densitatea faunei bentonice din zona de ses a raurilor poate fi superioara celor existente in zonele colinare si montane, caracterizate prin curent puternic si resurse mai reduse de hrana. De exemplu, in zona de ses a raului Ialomita (amonte Slobozia) densitatea organismelor bentonice variaza intre 16 000 - 227 000 ex/m² (Gh. Brezeanu si colab. 1968)

Ihtiofauna zonei montane a raurilor este dominata de lipan (Thymallus thymallus) si moioaga (Barbus meridionalis petenyi)-,a zonei colinare, de scobar (Chondrostoma nasus) si clean (Leuciscus cephalus ),iar a celei de ses, a catre mreana (Barbus barbus) si crap (Cyprinus carpio) (P. Bananescu, 1964).

Fluviul reprezinta cel mai mare tip de apa curgatoare. Strabatand continentul de-a lungul mai multor mii de kilometri, el colecteaza debitul unor numerosi afluenti, varsandu-se, in cele din urma, intr-un bazin marin sau oceanic. Acest tip se caracterizeaza prin panta mica, viteza redusa a curentului (in medie 0,15 m/sec.), debit mare, structura uniforma a faciesului bental pe suprafete intinse, cantitate mare de suspensii alcatuite din particule fine, transparenta redusa a apei; continutul in oxigen si regimul termic variaza in limite destul de largi.

Deseori, fluviile prezinta albii majore (lunci), indeosebi in sectorul inferior , continind zone de apa permanenta (lacuri, balti, garle de legatura) si terenuri inundate periodic, la viituri.

In zona de contact a fluviului cu marea se produce o modificare puternica a caracteristicilor fizico-chimice si biologice ale celor doua tipuri de apa.

Datorita marimii deosebite a acestui tip de apa curgatoare, longievitatii si caracterului sau stabil de-a lungul unor perioade geologice, simplitatii cadrului geografic si amplitudinii reduse de variatie a celor mai importanti factori fizico-chimici, fluviul poseda asociatii de organisme mult mai stabile decat celelalte tipuri de apa curgatoare; mai mult de atat_s fiecare fluviu prezinta anumite forme endemice ce nu se regasesc in componenta altor bazine.

Potamoplanctonul prezinta o componenta variata, cuprinzand atat forme proprii, cat si forme provenite din afluenti sau ape stagnante limitrofe. Compozitia lui este specifica pentru fiecare fluviu. Grupul dominant in fitoplancton (75% din taxoni) il reprezinta diatomeele. Dintre acestea abunda Melosira granulata, Cydotella chaetoaras, C. meneginiana, Stephanodiscus astraea, Asterionella formosa si Fragilaria crotonensis. Algele verzi (cloroficeele) sunt reprezentate indeosebi prin specii din genurile Pediastrum si Scenedesmus, iar algele albastre (cianoficeele), prin Aphanizonenon flos-aquae si Anabaena spiroides.

Zooplanctonul este reprezentat indeosebi prin rotifere (2/3 din totalul axonilor). Dintre acestea, se remarca indeosebi Brachionus calyciflorus, Br. angularis, Keratella quadrata, Asplancha priodonta, Polyarthra vulgaris si Filinia longiseta.

Protozoarele sunt reprezentate cu precadere prin Carchesium rachmanni, Diflugia acuminata, si D. oblonga, copepodele prin Cyclops leukarti, C. strenuus, Acanthocyclops vernalis, Macrocyclops albidus, iar cladocerele prin Bosmina ongirostris, B.coregoni, Sida cristalina, Moina micrura. Ca si in cazul fitoplanc-tonului, majoritatea formelor zooplanctonice gasite in fluviu provin din apele temporare sau sunt forme pseudoplanctonice, provenind din vegetatie sau entos.

Fluviile transporta in bazinele de varsare mari cantitati de plancton

Potamoplanctonul reprezinta o importanta sursa de hrana pentru puietul de peste si pestii adulti planctonofagi.

Fluviile poseda un bentos bine dezvoltat, alcatuit din bacteriobentos, fitomicrobentos si zoobentos.

Organismele bentonice, indeosebi cele zoobentonice, reprezinta hrana principala pentru majoritatea ihtiofaunei fluviale.

In functie de natura faciesului si viteza curentului, in fluvii se evidentiaza mai multe tipuri de zoocenoza bentonica: litoreofila, argiloreofila, psamoreofila, peloreofila si fitofila, ca si unele combinatii intre tipurile fundamentale (de exemplu zoocenoza psamopeloreofita V. I. Jadin, 1950).

Aproximativ 75% din speciile de pesti ce populeaza sectorul romanesc al Dunarii se hranesc cu organisme bentonice si planctonice. In prima categorie se include crapul (Cyprinus carpio), cega (Acipenser ruthenus), mreana (Barbus barbus), morunasul (Vimba vimba), vaduvita (Leuciscus idus), batca (Blicca bjrkna) etc.; din cea de a Il-a categorie face parte obletul (Alburnus alburnus), fufa sau plevusca (Leucaspius delineatus), boarta (Rhodeus sericeus amarus), gingirica (Clupeonella cultriventris), undreaua (Syngnathus nigrolineatus). In felul acesta ihtiofauna valorifica sub o forma superioara verigile inferioare ale lantului trofic al fluviului. Restul de 25/₀ din ihtiofauna Dunarii valorifica in mod indirect potentialul trofic al bazinului, fiind forme rapitoare, in aceasta categorie se include somnul (Silurus glanis), avatul (Aspius aspius), morunul (Huso huso), stiuca (Esox lucius), salaul (Stizostedion lucioperca), bibanul (Perca fluviatilis), mihaltul (Lota lota) s.a. (Th. Busnita si V. Zinevici, 1963).

Cea mai numeroasa grupare o constituie semimigratorii stagnofili, ce ienereaza in fluviu si se reproduc in zona inundabila; somnul (Silurus glanis) si crapul (Cyprinus carpio), sunt cei mai importanti pesti din aceasta categorie.

Speciile dominante sunt stiurionii (morunul, nisetrul, pastruga) si alosele

Productia biologica a fluviului de pinde intr-o masura importanta de interdependenta acestuia cu zona inundabila

La randul sau, prin aportul de apa si substante fertilizante, prin determinarea perioadei, marimii si duratei inundatiilor, fluviul determina evolutia si dinamica ecosistemelor zonei inundabile (N. Botnariuc,1976, G. Antipa, 1910).

3.5. ACTIUNEA FACTORULUI UMAN ASUPRA ECOSISTEMELOR

APELOR CURGATOARE

Societatea umana exercita o puternica si multipla actiune asupra apelor curgatoare, influentand evolutia ecosistemelor sale. Mentionam, in acest sens, actiunile de amenajare, exploatarea resurselor si utilizarea apelor in scopuri industriale sau menajere.

Amenajarea cursului unei ape curgatoare are in vedere regularizarea cursului, prin eliminarea unor bucle si sinuozitati ale albiei, copertarea zonei de mal cu dale de piatra si beton, indiguirea si scoaterea din circuit a zonei inundabile, construirea de lacuri artificiale etc., actiuni cu implicatii profunde si uneori neprevazute asupra vietii din aceste bazine. Transformarea unei ape curgatoare intr-un canal rectiliniu determina cresterea puterii de spalare a faciesului bental in timpul viiturilor si uniformizarea conditiilor de viata; pavarea cu dale de piatra a zonei de mal determina scaderea considerabila a productiei biologice a celei mai importante zone a unui bazin acvatic, zona litorala. Eliminarea zonei inundabile din circuitul unei ape curgatoare are implicatii importante asupra productiei piscicole, cele mai valoroase specii de pesti reproducandu-se in zona inundabila; prin aportul de aluviuni, apa curgatoare mareste fertilitatea terenurilor agricole din zona inundabila; aportul de saruri dizolvate din terenurile zonei inundate contribuie la marirea productiei organismelor autotrofe din apa curgatoare. Bararea cursurilor de apa are implicatii asupra migratiei pestilor. Construirea unor lacuri pe traseul apelor curgatoare modifica in mod radical componenta biocenozelor. Desigur, civilizatia de astazi nu se poate concepe fara amenajarea cursurilor de apa curgatoare. Necesitatile industriei, agriculturii, navigatiei, securitatea localitatilor nu se pot concepe fara aceste amenajari. Ele trebuie facute insa in urma unor studii complexe, eliminand riscul unor evolutii nedorite ale ecosistemelor acvatice.

Exploatarea nerationala a resurselor biologice ale apelor curgatoare, poate duce la disparitia unor specii valoroase; aclimatizarea pripita a unor specii provenite din alte bazine poate avea implicatii asupra echilibrului biocenotic. Si in acest caz este necesar avizul competent al specialistului.

Un proces de impurificare are loc si in mod natural. Torentii formati dupa ploaie sau dupa topirea zapezii antreneaza in apele curgatoare din sectorul montan si colinar importante cantitati de frunzis, masa organica greu putrescibila, ce se depoziteaza in anumite zone, modificand structura faciesului bental si determinand schimbari in componenta calitativa si cantitativa a biocenozei. Paraiele sunt uneori impurificate cu ape provenite din turbarii, caracterizate printr-un pH acid, incarcare cu acizi humici si alti produsi toxici. Poluarea naturala a apelor curgatoare are insa un caracter limitat ca intensitate, intindere in spatiu si timp.

Industria si necesitatile menajere ale marilor centre urbane solicita un consum tot mai intens de apa dulce si din acest punct de vedere, raurile si fluviile ofera un volum superior de apa in raport cu apele stagnante, in acest proces de folosire si redare a apei in circuitul natural, apa poate suferi un proces de impurificare.

Poluarea artificiala se deosebeste de cea naturala atat cantitativ, cat si calitativ.

O apa curgatoare se reannoieste neancetat; totodata, curgerea determina un proces mecanic de oxigenare. Din acest punct de vedere, apa curgatoare rezista cu mai mult succes procesului de poluare in raport cu apele stagnante. Pe de alta parte, datorita faptului ca apele sunt curgatoare, exista pericolul potential ca acestea sa sufere impurificari repetate, provenite din mai multe surse.

O apa curgatoare poate fi poluata, atat cu impuritati anorganice (neputrescibile), cat si cu impuritati de natura organica (putrescibile).

In prima categorie intra substantele in suspensie, scursorile acide sau alcaline, anumite substante toxice, ca si o serie de substante care altereaza gustul si mirosul apei.

Substantele in suspensie astupa epiteliul branchial al pestilor si se depun pe faciesul bentonic, distrugand sau deregland echilibrul biocenotic. Instalatiile de decantare pot reduce considerabil din efectele negative ale acestui tip de poluare.

Efecte mult mai nocive produc acizii si substantele alcaline, majoritatea organismelor fiind sensibile la schimbari bruste de pH. Torentii temporari antreneaza in apele curgatoare ingrasaminte chimice care modifica gradul de eutrofie al acestora, determinand fenomenul de "inflorire'. In poluarea cu acizi si baze se recomanda amestecul prealabil al acestor impurificatori cu mari cantitati de apa curata, sau mai degraba folosirea substantelor tampon.

Fig. 26 Influenta deversarilor toxice asuprea biocenozelor din apele curgatoare

In apele curgatoare pot ajunge diverse substante toxice: insecticide si alte pesticide antrenate de ploi de pe terenurile agricole, o serie de toxice industriale, substante organo-fosforice, amoniac, gudroane, s.a. In aceste cazuri combaterea poluarii se face prin neutralizari, coagulari, oxidari. In ultimul timp se preconizeaza utilizarea unor organisme - bacterii, plante sau animale care au rol de bioacumulatori - ce pot fi ulterior extrase din ape si distruse.

Destul de dificil de combatut sunt substantele care modifica calitatile organoleptice. Dintre acestea mentionam reziduurile din industria petroliera, fenolii, din industria matasii si a parfumurilor.

Mult mai daunatoare ca efecte si durata este poluarea cu substante organice, poluare care se poate desfasura atat aerob, cat si anaerob (in ultimul caz aparand o serie de produsi noi, toxici).

Procesul de biodegradare a poluantilor organici se desfasoara fie natural, in ape, el numindu-se autoepurare, fie in instalatiile de epurare biologica (aerotancuri, biofiltre, metantancuri etc.).

Knpp denumeste autoepurare descompunerea impuritatilor organice venite in emisar prin actiunea comuna a bacteriilor, plantelor si animalelor. Capacitatea de autoepurare a unei ape este posibilitatea pe care o are aceasta de a descompune substantele introduse in ea. In procesul de autoepurare intervin, sub o; forma sau alta, toate organismele acvatice, pe diferitele trepte.ale degradarii substantelor organice (fig. 26).

In apele curgatoare procesul de autoepurare se desfasoara pe distante de zeci sau chiar sute de km. Aceasta se poate urmari efectuand din loc in loc analize amanuntite ale parametrilor fizico-chimici, microbiologici si biologici.

Procesul de autoepurare este influentat de o serie de factori fizici (cum sunt capacitatea de sedimentare, lumina, temperatura, viteza de miscare a apei), chimici (cantitatea de oxigen dizolvat si de bioxid de carbon) si biologici (o gama variata de organisme, un ecosistem cu o capacitate ridicata de autoreglare, lanturi trofice variate etc,).

Autoepurarea se desfasoara in doua faze - una oxidativa (cea in care procesele biochimice predominante sunt de oxido-reducere si cea de sinteza organica (in care, pe seama substantelor minerale si a energiei solare) se desavarseste epurarea si se restabileste echilibrul biocenotic al ecosistemului. In prima faza rolul principal este jucat de organismele heterotrofe (in special bacterii), in cea de a doua de catre organismele autotrofe.

Imediat dupa impurificarea raului are loc o modificare substantiala a chimismului si biocenozelor (fig. 27). In zona imediat aval de locul deversarii apar succesiuni de populatii bacteriene, fiecare descompunand anumite substante organice rezultate din procesele metabolice ale altora; din aceste procese rezulta alte substante mai simple care devin accesibile populatiei urmatoare. Cand conditiile chimice o permit, apar organismele bacterivore (ciliate, nematode, amoebe si flagelate), apoi rapitorii acestora si saprofagii (rotiferi, crustacee, larve, insecte); cu cat incarcarea organica scade, creste cantitatea de oxigen dizolvat, turbiditatea scade si se reduc toxicele organice, numarul speciilor creste. Biocenoza se diversifica treptat, lanturile trofice sunt mai numeroase si cu mai multe verigi, biocenoza are tendinta sa revina la cea existenta anterior impurificarii, sistemul tinde sa-si recapete vechea integralitate.