Privredno društvo za usluge i trgovinu Water Logist d.o.o Prokupačka 1. Kragujevac 062 372 971; 064 2726725 [email protected] Svetska fondacija za prirodu “Adria” - Srbija Đure Jakšića 4a/8 11 000 Beograd Izveštaj o ekološkoj održivosti reka pod uticajem malih hidroelektrana DIREKTOR Marija Simić Savić Kragujevac 2020 Izveštaj o uticaju hidroelektrana i malih hidroelektrana na sastav i strukturu zajednica hidrobionata „Water Logist“ doo i Centar za ribarstvo i konzervaciju biodiverziteta kopnenih voda - Akvarijum, Institut za biologiju i ekologiju, Prirodno-matematički fakultet Kragujevac. Učesnici istraživanja: Prof. dr Vladica Simić, hidroekolog – ihtiolog Prof. dr Snežana Simić, hidroekolog – algolog Aleksandra Mitrović, student doktorskih studija – algolog Predrag Simović, student doktorskih studija – bentolog Marina Đoković, student doktorskih studija – ihtiolog Izveštaj je rezultat analize Programa upravljanja ribarskih područja kao javnih dokumenata, i dodatnih istraživanja koja su sprovedena u Laboratoriji za hidroekologiju i zaštitu voda, Centra za ribarstvo i konzervaciju biodiverziteta kopnenih voda, Instituta za biologiju i ekologiju, Prirodno-matematičkog fakulteta, Univerziteta u Kragujevcu. Kragujevac, 25.09.2020. Универзитет у Крагујевцу University оf Kragujevac ПРИРОДНО-МАТЕМАТИЧКИ FACULTY OF ФАКУЛТЕТ SCIENCE Радоја Домановића 12, 34000 Крагујевац, Србија Radoja Domanovića 12, 34000 Kragujevac, Serbia Svetska fondacija za prirodu “Adria” - Srbija Đure Jakšića 4a/8 11 000 Beograd IZVEŠTAJ. HIDROBIOLOŠKA ISTRAŽIVANJA ALGI I MAKROBESKIČMENJAKA U REKAMA SRBIJE KOJE SU POD UTICAJEM MALIH HIDROELEKTRANA Aleksandra Mitrović, PhD student (algolog) Predrag Simović, PhD student (zoobentolog) Odgovorno stručno lice dr Vladica Simić, redovni profesor D E K A N Prof. dr Marija Stanić Kragujevac, 2020. Uvodna razmatranja i radni zadaci U poslednjih nekoliko godina broj projekata za izgradnju malih hidroelektrana (MHE) na brdsko-planinskim tekućicama raste iz razloga što je hidroenergetski potencijal na velikim rekama iskorišćen do krajnjih granica (Lange et al., 2018). Ekonomski značaj MHE je nemerljiv kada se uzme u obzir njihov očigledan negativan efekat na životnu sredinu. Izgradnjom MHE nepovratno se uništavaju najdragoceniji prirodni resursi, presudni za održivi razvoj, zdravlje ljudi i prirode (Xiaocheng et al., 2008). Koncept izgradnje MHE fundamentalno ugrožava sistem zaštite životne sredine, očuvanje biodiverziteta i stabilnost akvatičnih ekosistema brdsko-planinskog područja. Način na koji MHE utiču na hidrobionte i promenu hidromorfoloških karakteristika se još uvek proučava. Međutim, generalno je poznato da: - prilikom planiranja izgradnje MHE često se zanemaruju posledice na ekološke i evolucione procese, kao i kumulativni efekat do kojeg dolazi ukoliko se na reci nalazi više MHE; - fragmentacija staništa izazvana MHE utiče na kretanje i migraciju jedinki, tako da su njihove aktivnosti ograničene u jednom delu toka reke (mikrostanište), što može dovesti do smanjenja genetičkog diverziteta; - uticaj MHE treba posmatrati i procenjivati u sinergiji sa drugim antropogenim uticajima (Lange et al., 2018; Ristić et al., 2018). MHE predstavljaju negativnu pojavu jer usled njihove izgradnje dolazi do narušavanja prirodnih staništa (od tekućeg ekosistema nastaje stajaći, menjaju se količina, brzina i temperatura vode, koncentracija kiseonika, pH vrednost vode, koncentracija biogenih soli, zajednica hidrobionata; u procesu izgradnje MHE dolazi do krčenja šuma, erozije zemljišta, potencijalnog akcidentnog zagađenje gorivom i uljima i sl.). Pravljenjem vodozahvata, posebno na mestima gde su strme obale, javlja se rizik od odrona, koji su u manjoj meri izazvani talasima koji spiraju sitne čestice zemlje sa obale i koje se talože na dnu vodozahvata, a u većoj meri oscilacijama vode. Ako su oscilacije česte, može doći do odrona čitavih kompleksa u priobalju. Nagomilavanjem nanosa u vodozahvatu smanjuje se njegova zapremina, a takođe može doći i do povećavanja zapremine vode iznad vodozahvata, što može dovesti do uzvodnog plavljenja. Usled niza hemijskih i biohemijskih procesa, temperaturnih promena, smanjenja kiseonika, dolazi do pogoršanja kvaliteta vode u vodozahvatu. Usled raspadanja organske materije i intenziviranog truljenja, u vodozahvatu je usporen proces samoprečišćavanja, tako da su ove vode obično lošeg kvaliteta (Variščić, 2011). Ispod brane vodozahvata MHE, u sušnim periodima godine, kada je količina vode u rečnom koritu značajno smanjena, uglavnom se propisan tkz. „biološki minimum“ ne ispušta u rečno korito, već sva voda cevima biva preusmerena u mašinsku zgradu u kojoj se koristi za dobijanje električne energije. U tom slučaju, rečno korito ispod brane vodozahvata delimično ili potpuno presuši, što ima fatalne posledice po živi svet (Ristić i sar., 2018). Prema Dugeon i saradnicima (2006), višedecenijska degradacija i fragmentacija staništa uzrokovala je drastičan pad, pre svega specijskog, ali i ekosistemskog i genetičkog, diverziteta kopnenih vodenih ekosistema (Lange et al., 2018). Osnovni cilj istraživanja za potrebe izrade ovog Izveštaja bio je da se prikaže uticaj izgrađenih MHE, kao i potencijalni uticaj planiranih hidroelektrana i MHE, na sastav hidrobiocenoza istraživanih lokaliteta Bistrice, Lima, Crnog Rzava, Prištavice, Velikog Rzava, Ivanjičke Moravice, Mlave, Resave, Jelašničke i Rupske reke. Istraživanja su obuhvatila: Analizu fizičkih i hemijskih parametara vode istraživanih lokaliteta. Analizu zajednice bentosnih algi (kvalitativno-kvantitativan sastav), sa posebnim ostvrtom na strogo zaštićene vrste na nacionalnom nivou. Analizu zajednice akvatičnih makrobeskičmenjaka (kvalitativno-kvantitativan sastav i biomasa u g/m2 dna). Analizu zajednice riba (kvalitativno-kvantitativan sastav, biomasa, realna i potencijalna produkcija), sa posebnim osvrtom na zaštićene i strogo zaštićene vrste na nacionalnom i/ili međunarodnom nivou. Procena ekološkog statusa izvršena je na osnovu zajednice akvatičnih makrobeskičmenjaka, a prema Pravilniku o parametrima ekološkog i hemijskog statusa površinskih voda i parametrima hemijskog i kvantitativnog statusa podzemnih voda („Službeni glasnik RS“, br. 74/11). U okviru softverskog paketa Asterix ver. 3.1.1, izdvojeni su sledeći parametri na osnovu kojih se određuje kvalitet vode i stanje vodenog ekosistema: saprobni indeks (metoda Zelinka & Marvan), BMWP skor (Biological Monitoring Working Party), indeks diverziteta (metoda Shannon-Weaver), EPT indeks, kao i procentualno učešće Oligochaeta (Tubificidae) u zajednici akvatičnih makrobeskičmenjaka. Takođe, na osnovu zajednice akvatičnih makrobeskičmenjaka, a prema Pravilniku („Službeni glasnik RS“, br. 74/11), izračunat je kvalitet vode korišćenjem Balkan Biotic Index (BNBI) (Simić & Simić, 1999). 1.1. Alge Alge (lat. algae - „morska trava“) predstavljaju organizme koji u svojim ćelijama imaju hlorofil, pa stoga mogu da vrše fotosintezu. Veliki značaj algi ogleda se upravo u tome što kao fotosintetski organizmi imaju veoma važnu ekološku ulogu u procesu kruženja materije i prenosu energije ekosistema u kojem se razvijaju, s obzirom da se nalaze u osnovi lanca ishrane. Alge u tekućim vodenim ekosistemima predstavljaju osnovne, a često i jedine primarne producente organskih materija, ali i pogodno sklonište za razvoj mnogih životinjskih organizama. Mnogi predstavnici akvatične faune koriste alge u svojoj ishrani (Simić & Simić, 2012). Bentosne alge (fitobentos) prestavljaju zajednicu algi koje svoj životni ciklus, u potpunosti ili delimično, provode na dnu vodenog ekosistema. Alge koje naseljavaju bentos mogu biti jako sitne „mikroskopske“ (ne mogu se videti golim okom već samo pod mikroskopom), ili mogu formirati makroskopske agregacije vidljive golim okom. Na rast i razvoj bentosnih algi utiču brzina protoka vode, stabilnost supstrata na kojem se razvijaju, svetlosni intenzitet, temperatura, pH, koncentracija kiseonika i ugljendioksida, sadržaj i količina biogenih soli. Osim navedenih abiotičkih, na sastav zajednice bentosnih algi utiču i biotički faktori. Njihov uticaj se ispoljava kroz konkurentske odnose sa drugim algama, vaskularnim biljkama ili životinjskim organizmima (Cvijan & Fužinato, 2011). Još jedna važna osobina algi jeste njihova bioindikatorska vrednost. Biomonitoring i korišćenje bioindikatora zasniva se na činjenici da neki organizmi, u zavisnosti od svojih preferencija i tolerancije prema određenim ekološkim faktorima, mogu da opstanu na nekom staništu, za razliku od drugih, koji ne mogu da se razvijaju na istom staništu. Alge su naročito pogodne za procenu kvaliteta vode, zbog svojih hranljivih potreba, brze stope reprodukcije, brze kolonizacije akvatičnih ekosistema i vrlo kratkog životnog ciklusa, što ih čini dobrim bioindikatorima kratkoročnih uticaja. Značajni su indikatori stanja ekosistema jer brzo reaguju na promene životne sredine kako sastavom vrsta, tako i gustinom populacija. Taksonomski sastav i biomasa algi su osetljivi i imaju predvidiv obrazac promene u skladu sa promenom mnogobrojnih ekoloških faktora (koncentracija nutrijenata, pH vrednost, elektroprovodljivost vode, organsko opterećenje), što je osnova za praćenje i procenu negativnog antropogenog uticaja (Denić i sar., 2015). Kao posebno dobri bioindikatori kvaliteta vode izdvajaju se silikatne alge (Bacillariophyta), koje predstavljaju i najbrojniju grupu algi u vodenim ekosistemima. Silikatne alge su posebno bitne jer mogu da prežive nepovoljne životne uslove, što se pre svega odnosi na kolebanja nivoa vode (Stubbington