PROBLEMATICA ZONELOR COSTIERE

In cadrul acestei etape s-a urmarit stabilirea trasaturilor si parametrilor ce caracterizeaza fenomenele fizico-biologice specifice zonei costiere si care pot fi monitorizati cu ajutorul datelor satelitare.

In prima parte a fost abordata problematica zonelor costiere. Subiectele discutate in aceasta parte s-au referit la clasificarea suprafetelor de apa, mai prcis a suprafetelor marine si oceanice. S-au trecut in revista elementele care caracterizeaza apele costiere, definiti si caracteristici. O atentie deosebita s-a acordat proprietatilor optice ale corpurilor de apa si parametrilor lor specifici. Tot aici, colectivul de la INHGA a prezentat o caracterizare generala a zonei costiere romanesti specicand caracteristicile hidro-meteorologice ale Marii Negre in zona costiera romaneasca. A fost prezentata o sinteza a datelor topografice si cartografice disponibile pentru acest studiu precum si datele fizico-chimice constand in profile hidrologice si observatii oceanografice de larg effectuate de catre specialistii de la INHGA in lungul anilor.

In partea a doua , abordand tematica utilizarii datelor de teledetectie in activitatea de monitorizare a zonelor costiere, au fost prezentate cerintele pe care trebuie sa le indeplineasca datele de teledetectie, o trecere in revista a legislatiei de mediu europene in domeniul managementului si conservarii resurselor de apa. Au fost sistematizati principalii parametrii fizici, chimici, biologici si de mediu precum si elementele de morfodinamica atarmului prezentand posibilitatea sau dificultatea ca acestia sa fie extrasi din datele de teledetectie.

In capitoulul 2 al sectiunii doi au fost prezentate elementele de optica a apei, corectiile atmosferice si radiometrice ce trebuie aplicate imaginilor de teledetectie in vederea extragerii de informatii privind calitatea apei.

In partea a treia, ANEXE sunt prezentati senzori si sisteme de teledetectie ce pot fi utilizati la monitorizarea zonelor costiere si la studii oceanografice, un mic dictionar de termeni de specialitate, lista simbolurilor folosite si referintele bibliografice.

Atasat la acest raport sunt rapoartele partenerilor, partial cuprinse si in acest raport. Nu am considerat necesar sa repet toate informatiile care desi necesare pentru realizarea temei ar fi marit considerabil dimensiunile prezentului raport.

Suprafetele de apa atat cele costiere cat si din interiorul uscatului influenteaza intr-o masura covarsitoare mediul. Corpurile de apa constituie un habitat pentru multiple specii si un factor de mediu de care depinde viata tuturor vietuitoarelor din zona respectiva.

Raportul colectivului de cercetatori de la Universitatea Tehnica de Constructii cuprind un studiu extensive privnd integrarea parametrilor derivati din datele satelitare cu masuratorile prin metode clasice. A fost prezentata o metodologie si o estimare a costurilor implicate intr-un astfel de process. In ulima parte a raportului a fost investigata problema integrarii datelor multisursa utilizand metoda Bayes extinsa.

Raportul colectivului de cercetatori de la INHGA contine o trecere in revista a datelor fizico-chimice existente, a imaginilor satelitare din domeniul optic ce pot fi folosite la realizarea acestei teme de cercetare precum si modul in care tehnicile de teledetectie pot fi incluse in sistemele informationale geografice. Raportul lor contine prezentarea proiectiei cartografice in care se va realiza proiectul. sateliti, senzori, imagini satelitare, Relatiile dintre sig si teledetectie

Inventarul imaginilor satelitare gratuite pentru zona litorala, Proiectia cartografica a proiectului

Caracterizarea generala a tarmului romanesc al marii negre, Sinteza datelor disponibile pentru zona costiera a marii negre.

In ceea ce-i priveste pe oameni, zonele costiere au fost din cele mai vechi timpuri arii de intense aglomerari umane si de aici si presiunea crescuta a civilizatiei umane asupra mediului inconjurator. Acolo unde exista mari aglomerari umane, exista o industrie puternica, trafic de calatori si de marfuri intens precum si o activitate industriala dezvoltata. Toate acestea afecteaza calitatea apei prin deversari de substante poluante, contaminari cu substante toxice sau microorganisme patogene. Starea corpurilor de apa este influentata de procesele industriale, aglomerarile urbane, activitatile extractive, instalatiile nucleare, etc.

Geografia defineste zona costiera ca fiind arealul in care elementele fluide (marea si atmosfera) interactioneaza cu uscatul (litosfera). Din punct de vedere al ecologiei, zona costiera poate fi definita ca zona in care accidentele ecologice pot avea un impact semnificativ asupra mediului, procesul de dilutie nefiind eficient. Se considera ca o coloana de apa mai mica de 200m nu ofera posibilitati suficiente de amestec si dilutie .

Intr-un studiu al ESA [ESA*, 1995], ' Coastal Zone Earth Watch' din 1995, au fost analizate cerintele privind datele de teledetectie pentru o utilizare operationala a acestora.

Principalele caracteristici ale zonelor costiere sunt:

q      Mare variabilitate a climatului cu extreme pronuntate (clima umeda, cu vanturi puternice, diversitatea microclimatelor facand extrem de dificile monitorizarea mediului si crearea de sisteme de prognoza;

q      Acoperirea cu nori este destul de frecventa, astfel deseori sunt inutile imaginile satelitare din domeniul vizibil al spectrului electromagnetic;

q      Fenomenul de flux si reflux aproape absent, spre deosebire de marile si oceanele deschise (Marea Mediterana si Marea Baltica au si ele flux si reflux redus);

q      Mare concentrare de populatie si chiar suprapopulare in sezonul estival. Acest lucru are un impact deosebit de intens asupra mediului;

q      Existenta unor mari platforme industriale si activitate intensa de transport marfuri si calatori intensa;

Fenomene de eroziune a tarmului urmate de transport si depunere de sedimente.

Procesele morfodinamice care se desfasoara in zona tarmului sunt determinate in mod esential de variatia in timp si spatiu a factorilor hidrodinamici valurilor si curentii marini e de o parte si a celor statici structura litografica si constructiile hidrotehnice litorale pe de alta parte. Morfodinamica tarmului este influentata si de factori secundari cum sunt: aportul de ape continentale si aluviuni, configuratia fundului in zona de mica adancime a platformei continentale si gradul sau de expunerea la valuri si curenti, aspectul topografic al litoralului, oscilatiile periodice ale nivelului marii, etc.

Actiunea simultana si continua a tuturor acestor factori face ca intreg profilul tarmului sa se gaseasca intr-un echilibru labil.

Astfel de procese sunt evidente in cazurile in care gradul de expunere la valuri si regimul curentilor litoral sunt modificate artificial prin instalarea unor constructii hidrotehnice de mare anvergura. In aceste situatii pot fi urmarite simultan procesele de eroziune si acumulare care provoaca o redistribuire a sedimentelor neconsolidate tinzand sa stavileasca un nou echilibru al configuratiei tarmului si izobatelor in functie de conditiile naturale initiale si de forma constructiei.

Un exemplu complex in acest sens il constituie zona cuprinsa intre Capul Singol si Capul Midia, zona de interferenta a caracteristicilor generale ale ambelor tipuri geomorfologice litorale, marcata atat de prezenta unor cordoane litorale si plaje intinse pe supafete mari la sud de Capul Midia, cat si de cea a falezelor stancoase la nord de aceasta. Se prevede ca exploatarea nisipului de pe plaja de la baza falezei nordice si din interiorul portului, precum si modificarile bazinului portuar, au dus la o activitate insemnata a proceselor de redistribuire a sedimentelor pe plajele emerse si submerse din aceasta zona.

Regimul termic al apelor de pe intinsul platformei continentale (date INMH1997) este determinat in mod direct de variatia fluxului de energie solara incidenta si sufera influenta factorilor climatici si hidrologici locali. Astfel, in procesul de absorbtie al radiatiei calorice incidente de catre masa apaei, densitatea aceseia sufera variatii dependente de temperatura. Desi acest fenomen duce la o stratificatie termica proprie fiecarei zone geografice si fiecarui sezon in parte, se pot desprinde totusi cateva trasaturi generale ale regimului termic caracteristic apelor de pe platforma continentala.

Distributia plana a mediilor anuale ale temperaturii apei in stratul superficial pe platforma continentala prezinta valori mai scazute la tarm dacat la larg, ecartul fiind maxim pe un profil executat la est de Vama Veche si minim la est de Sf. Gheorghe. Mediile anuale cele mai ridicate se intalnesc in partea de nord a platformei, in zona Sf. Gheorghe, iar cele mai mici pe profilul est Tuzla. Valorile cele mai mari ale temperaturii s-au inregistrat in sudul platformei continentale, la est de Vama Veche in timpul verii.

Iarna se remarca o distributie mai uniforma a temperaturii apelor superficiale pe platforma continentala, cu valorile cele mai mici la tarm si cele mai ridicate spre larg. Zona sudica este caracterizata si in acest sezon de temperaturi mai ridicate.

Numarul limitat de date de temperatura existente pentru intreaga platforma continentala si decalajul in timp intre observatiile efectuate fac deosebit de dificila interpretarea deosebirilor remercate. Analiza distributiei spatiale a temperaturii apelor de suprafata in vederea punerii in evidenta a particularitatilor bilantului termic sau a circulatiei in stratul superior al marii necesita acumularea de date cu caracter sinoptic la scara intregii platforme continentale.

Determinarea concentratiei clorofilei in mediul marin ca indice al productiei primare planctonice, constituie una din premisele realizarii productiei piscicole, dat fiind ca “prezennta clorofilei in concentratii de peste 0,2 mg/m³ indica existenta a suficient plancton pentru a suporta efective piscicole comercializabile, iar o harta a absorbtiei clorofilei ar fi de mare folosi industriei piscicole”(Gower, 1972).

Studiul pigmentilor asimilatori a fitoplanctonului pe litoralul romanesc al Marii Negre se efectueaza in prezent prin metode spectrofometrice. Cele mai multe colectari in zona mai putin influentatat de Dunare s-a efectuat decadal la Agigea si trimestrial pe un profil la est de Constanta (date IRCM-1997). In zona s-au efectual masuratori trimestriale pe un profil la est de Portita, probele prelevendu-se la orizonturilor standard

Pe  litoralul romanesc exista numeroase puncte de  dever­sare  a apelor uzate, majoritatea fiind situate in  zona  sudica, intre  Capul  Midia si Vama Veche. Astfel,  la  Constanta  exista diverse  deversari  de ape menajere, nu toate fiind  epurate.  In general componenetele poluante ape apelor menajere sunt  suspen­siile, substanta organica, detergentii, nutrientii si bacteriile.

Cea  mai  importanta sursa de ape uzate  industrial  este Combinatul  de  ingrasaminte chimice de la Navodari.  Aceste  ape contin  fosfati, sulfati, nitrati, suspensii (in  cantitate  mult mai mare decat apele menajere: 200mg/l, fata de cca.50mg/l).

O  alta sursa de ape industriale se gaseste la  Constanta sud, unde acestea se suprapun celor menajere si portuare.  Intru­cat evacuarea acestor ape se face in baia de sud a portului, unde timpul  de  rezidenta este foarte mare, deoarece  procesele  de amestec  cu apa marii sunt mai reduse, masuratorile realizate  in imediata apropiere a deversorului indica valori ale concentratiei substantelor poluante mult mai mari decat in oricare alt punct de pe litoral.

In  consecinta, zonele de interes major pentru  studierea indicatorilor de calitate ai apei marii sunt Capul Midia si  baia de  sud  a portului Constanta. De  asemenea  diversele  amenajari hidrotehnice realizate in perioada 1975-1989-1993 in aceasta zona pot  fi deosebit de bine urmarite in imaginile satelitare disponibile.

Difuzia substantelor poluante introduse in mare de  catre aceste surse depinde de natura poluantilor, de conditiile  hidro­logice  locale (stare de agitatie a marii, circulatie,  stratificatie  de densitate etc.) si de modul de evacuare (deversor  submers  sau  de suprafata). Zona in care aporturile  de  ape  uzate afecteaza considerabil proprietatile fizice si chimice ale apelor litorale,  ca  si  densitatea unor  microorganisme,  este  astfel variabila  ca  forma  si marime,  iar  studierea  evolutiei  sale constituie un element esential in stabilirea masurilor de  protejare a mediului marin.

I.2.1     Clase de apa

Jerlov (1976) a propus o schema de clasificare optica a apelor costiere si oceanice in functie de transmitanta spectrala a iradiantei imergente la altitudini mari ale soarelui (vezi Figura I.2‑ ) . Apele din largul coastelor sau mare deschisa sunt clasificate in trei tipuri : I, II si III . Apele de coasta sunt clasificate in noua categori numerotate de la 1 la 9.

Este important de observat ca tipul 1 de apa costiera- categoria cu apa cea mai clara nu se poate compara cu tipul III – categoria cu apa de mare deschisa cea mai putin clara.

Un alt mod de clasificare este cel propus de ( Morel 1980 ),

Apa cazul I[a1] : = corp de apa pentru care radianta emergenta masurata de senzorii de teledetectie este dependenta numai de pigmentii clorofilieni si produele lor derivate.

Apa cazul II[a2] : Corpul natural de apa pentru care radianta emergenta masurata de senzori este dependenta de pigmentii clorofilieni, produsele lor derivate si cel putin unul din celelalte componente optice active (ex. Sedimente in suspensie, materie organica dizolvata, etc. )

Figura I.2 Transmitanta in functie de tipuri de apa (dupa Jerilov)

Figura I.2 Spectre de reflectanta pentru diferite tipuri de apa: a) apa cu un continut foarte ridicat de sedimente si materie galbena, b) apa cu un continut ridicat de sedimente si materie galbena,(c) continut moderat , d) apa curata, e) apa cu concentratii moderate de clorofila si sedimente,f) apa cu concentratii moderate de Tipurile a,b,c si e sint Cazul 2 de apa ;d si f sunt Cazul 1 de apa.( Sursa IOCCG Report Number 3- 2000).

Suprafetele de apa atat cele costiere cat si din interiorul uscatului influenteaza intr-o masura covarsitoare mediul. Corpurile de apa constituie un habitat pentru multiple specii si un factor de mediu de care depinde viata tuturor vietuitoarelor din zona respectiva.

In ceea ce-i priveste pe oameni, zonele costiere au fost din cele mai vechi timpuri arii de intense aglomerari umane si de aici si presiunea crescuta a civilizatiei umane asupra mediului inconjurator. Acolo unde exista mari aglomerari umane, exista o industrie puternica, trafic de calatori si de marfuri intens precum si o activitate industriala dezvoltata. Toate acestea afecteaza calitatea apei prin deversari de substante poluante, contaminari cu substante toxice sau microorganisme patogene. Starea corpurilor de apa este influentata de procesele industriale, aglomerarile urbane, activitatile extractive, instalatiile nucleare, etc.

I.3.1     Definitii si caracteristici

Geografia defineste zona costiera ca fiind arealul in care elementele fluide (marea si atmosfera) interactioneaza cu uscatul (litosfera). Din punct de vedere al ecologiei, zona costiera poate fi definita ca zona in care accidentele ecologice pot avea un impact semnificativ asupra mediului, procesul de dilutie nefiind eficient. Se considera ca o coloana de apa mai mica de 200m nu ofera posibilitati suficiente de amestec si dilutie .

Intr-un studiu al ESA [ESA*, 1995], ' Coastal Zone Earth Watch' din 1995, au fost analizate cerintele privind datele de teledetectie pentru o utilizare operationala a acestora.

Principalele caracteristici ale zonelor costiere sunt:

q      Mare variabilitate a climatului cu extreme pronuntate (clima umeda, cu vanturi puternice, diversitatea microclimatelor facand extrem de dificile monitorizarea mediului si crearea de sisteme de prognoza;

q      Acoperirea cu nori este destul de frecventa, astfel deseori sunt inutile imaginile satelitare din domeniul vizibil al spectrului electromagnetic;

q      Fenomenul de flux si reflux aproape absent, spre deosebire de marile si oceanele deschise (Marea Mediterana si Marea Baltica au si ele flux si reflux redus);

q      Mare concentrare de populatie si chiar suprapopulare in sezonul estival. Acest lucru are un impact deosebit de intens asupra mediului;

q      Existenta unor mari platforme industriale si activitate intensa de transport marfuri si calatori intensa;

q      Fenomene de eroziune a tarmului urmate de transport si depunere de sedimente.

I.3.2     Proprietatile optice ale apei

Proprietatile optice ale apei sunt parametri fundamentali care definesc caracteristicile fizice ale coloanei de apa in interactia ei cu lumina. Acestea sunt divizate in doua categorii: proprietati optice inerente si proprietatie optice aparente ale apei.

Proprietatile inerente reprezinta proprietatile fizice de baza ale coloanei de apa si a componentelor ei constitutive. Acestea sunt: coeficientii de absorbtie, imprastiere si atenuare (a, b, c = a+b). O caracteristica importanta a acestor coeficienti este faptul ca sunt independenti de modul de distributie al luminii in apa; ei decriu modul in care coloana de apa absoarbe, imprastie si atenueaza lumina iar functia de imprstiere in volum descrie distributia unghiulara a procesului de imprastiere.

Proprietatile optice aparente ale apei reprezinta proprietatile acesteia asa cum pot fi ele masurate . Ele depind de distributia campului luminii in volumul de apa. Doua dintre proprietatile optice aparente ale apei sunt fe mare interes , ele sunt: coeficientul de atenuare difuza pentru iradianta imergenta K_d, si reflectanta iradiantei de volum ,R. Celalti parametri pot fi asimilati cu adancimea de disc secchi, Z_SD, si indicele de cromicitate Un alt parametru important este adancimea fotica, estimata ca o derivata a K_d.

I.3.2.1     Coeficientul de atenuare difuza

Coeficientul de atenuare difuza este deseori mentionat ca fiind un parametru reprezentativ pentru turbiditatea apei si ca punct de plecare pentru determinarea altor parametri, cum este adancimea fotica.

Au fost propuse mai multe metode empirice de a corela radianta/reflectanta masurata de senzorii de teledetectie (Landsat-MSS, CZCS, SeaWiFS ) fata de coeficientul de atenuare difuza

I.3.2.2     Turbiditate / adancime de disc Secchi

Estimarea adancimii cu ajutorul discului Secchi este o metoda de teren foarte simpla si ieftina exista algoritmi care permit prelucrarea datelor de teledetectie pentru a obtine o cantitate echivalenta cu valorile rezultate din masuratorile cu discul Secchi.

I.3.3     Temperatura apei

In parametru important al interfetei aer/ apa este temperatura suprafetei marii. Temperatura suprafetei, asa cum este ea masurata de senzorii de teledetectie, este o combinatie dintre temperatura stratului superficial al apei si a aerului din imediata apropiere a suprafetei apei. Precizia si corectitudinea masuratorilor depinde de starea suprafetei marii si de banda de lungimi de unda utilizata la efectuarea masuratorilor (IR sau microunde) .

Cel mai des utilizat algoritm este metoda ferestrelor divizate, care utilizeaza doua benzi in Infrarosu termal pentru a corecta variatiile datorate emisiei si transmisiei atmosferice. Acest tip de algoritm este operational si este utilizat la datele obtinute de la NOAA-AVHRR si ERS-ATSR .

I.3.4     Parametri legati de adancime

I.3.4.1     Adancimea apei si topografia fundului marii

Pentru aceasta pot fi utilizati senzori care lucreaza in domeniul optic si in microunde, desi utilizeaza metode diferite de determinare a parametrilor legati de adancime si configuratia fundului marii. Batimetria care utilizeaza senzorii optici se bazeaza pe atenuarea luminii in coloana de apa iar senzorii radar se bazeaza pe aspectul suprafeti mari care sete influentata de topografia fundului marii si utilizeaza informatii privind curentii locali.

I.3.4.2     Nivelul apei

Nivelul apei se obtine prin medierea inaltimii valurilor, asa cum sunt masurate de altimetre si avand ca referinta geoidul. Aceste masuratori nu sunt precise in cazul apelor interioare si in zonele costiere deoarece pamantul influenteaza semnalul.

I.3.5     Morfometrie

Morfometrie este un termen general care se refera la parametri legati de distanta, lungime, suprafata. Studiul liniei tarmului si urmarirea petelor de petrol sunt aspecte care intra in aceasta categorie.

[ Raport INHGA]

Romania este situata in partea de nord-vest a Marii Negre, tarmul sau avind o deschidere de 243 km. Orientarea generala a tarmului este nord-sud, cu exceptia sectorului central Ciotic-Midia care este dispus sub forma unui arc de cerc deschis. Limita nordica este formata de bratul Musura (44 nord si 29 est) care face granita comuna cu Ucraina, iar limita sudica cu Bulgaria este data de o linie conventionala ce trece pe la sud de Vama Veche (43 nord si 28 est). Limita de larg a apelor teritoriale este considerata la o distanta de 12 mile fata de linia tarmului. In Figura I.4‑ se prezinta harta fizico-geografica a litoralului romanesc al Marii Negre.

Genetic si mai ales morfologic tarmul romanesc prezinta aspecte variate. La nord de Capul Midia (sectorul nordic) exista un tarm acumulativ format in cea mai mare parte din cordoane litorale, nisipoase si insubmersibile. Pe anumite portiuni linia tarmului este imprecisa, fiind constituita din cordoane litorale submersibile. La sud de Capul Midia (sectorul sudic) linia tarmului este evidenta, fiind formata dintr-o faleza inalta intrerupta din loc in loc de portiuni care sunt despartite de mare tot prin limbi de nisip. La modificarea aspectelor morfologice actuale a celor doua sectoare existente contribuie, in proportii si combinatii diverse, factori de origini diferite precum litologia, acumularile fluvio-marine, valurile, curentii, oscilatiile de nivel, miscarile eustatice, vinturile, precipitatiile, fauna si flora precum si activitatile umane.

Sectorul nordic cuprinde 68% din tarmul romanesc al Marii Negre, ocupind In zona canalului Sulina (la adapostul digurilor) tarmul a avut o inaintare rapida, avind astazi aspectul unui pinten innaintat in mare. Intre Sulina si Sf.Gheorghe exista un cordon nisipos aproape rectiliniu (cu latimi variabile) cu tendina de translatare spre vest. La sud de gura bratului Sf.Gheorghe se dezvolta insula Sahalin (apare pentru prima data pe hartile din 1830 si 1857 executate de reprezentantii Comisiei Dunarii). In ultimii 40 de ani ea s-a alungit spre sud si a translatat spre vest, tinzind sa inchida zona Zatoane-Ciotic transformindu-o in laguna. De la Ciotic la Grindul Chituc exista interpus intre mare si complexul lagunar Razelm-Sinoe un cordon nisipos, strapuns de gura Portita pe unde se evacueaza excesul de apa din lacul Razelm. Furtunile puternice produc dese rupturi in cordonul litoral de la sud de Portita (cordonul litoral se reface in timpul verii). Grindul Chituc desi este o formatiune geomorfologica veche are latimi foarte mari si este stabil.

Figura I.4 Harta generala a litoralului romanesc al Marii Negre.

Cordoanele litorale care marginesc la est Delta Dunarii si complexul lagunar Razelm-Sinoe sint formate din nisipuri valurite, instabile, cu inaltimi ce variaza intre 0.20 si 1.50 m. Nisipurile de pe aceste cordoane sint puse deseori in miscare fie de valurile marii care traverseaza cordoanele in timpul furtunilor fie de vinturile puternice care bat in aceste zone. In general cordoanele litorale au latimi variabile si sint intr-o continua schimbare in care se manifesta pregnant tendinta generala de tranzlatare spre vest.

Sectorul sudic cuprinde 32% din lungimea tarmului romanesc si ara caractere structurale de faleza inalta. Acest sector se intinde de la sud de capul Midia pina la granita cu Bulgaria, configuratia terenului fiind determinata de morfologia litologia si structura depozitelor care intra in constitutia Podisului Dobrogei. Tarmul in acest sector are o mare stabilitate si sufera un proces continuu dar lent de retragere datorita abraziunii combinate cu actiunea agentilor atmosferici, biologici si a apelor subterane care genereaza alunecari de teren cu aspect de terase false. Actiunile de diminuare a proceselor de abraziune si alunecare constau in constructii de diguri (pentru spargerea valurilor si protectia plajelor), consolidari de faleze, drenuri si taluzuri.

Intre Capul Midia si nordul orasului Constanta tarmul marii este format de un larg cordon litoral care se ingusteaza spre sud. In prezent zona se caracterizeaza printr-un proces de diminuare a plajelor (proces foarte activ in zona Mamaia). Aspectul tarmului cuprins intre Constanta si Vama Veche este dat de structura geologica complexa. Actiunea abraziva a valurilor si curentilor marini a determinat aparitia atit a unor promontorii (Constanta, Agigea, Tuzla) cit si a unor golfuri care ulterior au fost separate de mare prin cordoane litorale, in spatele carora s-au format lacurile Gargalic, Tasaul, Agigea, Techirghiol, Costinesti, Tatlageac si Mangalia. Cordoanele litorale din sectoru de sud nu sint continue si sint constituite din nisipuri fine si medii (nisip cochilifer si cuartifer).

Retragerea tarmului cu faleze este cauzata in special de abraziunea marina, care este foarte activa in zonele Agigea, Eforie, Costinesti si nord Mangalia (materialul rezultat din degradarea falezelor a fost indepartat de valuri si curenti), si mai putin activa in zonele sud Tuzla si 2 Mai (materialul erodat este depus la baza falezei).

I.4.1     Caracteristicile hidrometeorologice generale ale Marii Negre in zona litoralului romanesc

Actiunea combinata a aportului de apa al Dunarii si a vanturilor dominante din zona de NV a marii determina regimul hidrodinamic specific litoralului romanesc.

I.4.1.1     Nivelurile

Oglinda Marii Negre sub influenta diferitelor cauze este supusa permanent unor oscilatii verticale periodice sau neperiodice.

Dupa provenienta lor oscilatiile de nivel pot fi de volum (provocate de variatia cantitatii de apa din cuveta marii) si de deformare (provocate de variatia formei suprafetei libere a marii). Din oscilatiile de volum fac parte oscilatiile sezoniere anuale si multianuale ale nivelului marii, iar din cele de deformare, seisele, denivelarile de vanturi si mareele.

Oscilatiile de volum sunt determinate de schimbarea echilibrului din diferitele componente ale bilantului de apa ale cuvetei marii, o mare influenta exercitand aportul de apa al raurilor. Oscilatiile de deformare a volumului de apa al marii sunt determinate de factorii cosmici si meteorologici, perioadele si amplitudinile nivelurilor depinzand de conditiile fizico-geografice (adancime, caracteristicile reliefului submarin si configuratia liniei de farm ).

Nivelul marii influenteaza pasiv procesele morfologice costiere, avand doar rol stimulator in crearea conditiilor favorabile de actiune distructiva a valurilor. Un nivel mai ridicat al oglinzii marii, urca nivelul de impact al valurilor, care conjugat cu efectul de transport al curentilor, favorizeaza procesul de erodare a zonelor de altitudine mai inalta. Sub acest aspect, atat variatia de scurta durata, cat si variatia de lunga durata a nivelului marii, au aceeasi importanta in procesele morfologice litorale. Variatia de scurta durata (de la ore pana la zile) a nivelului Marii Negre pe coasta romaneasca, este produsa in principal de actiunea vanturilor puternice care sufla perpendicular pe coasta, dinspre largul marii sau dinspre coasta, provocand denivelari pozitive ale oglinzii marii de pana la 100 cm si respectiv denivelari negative ale oglinzii de pana la 70 cm. Pentru procesele hidromorfologice costiere, prezinta importanta numai actiunea vanturilor puternice dinspre largul marii, care prin suprainaltarea nivelului marii la coasta stimuleaza actiunea de erodare a plajelor de catre valuri.

Variatia de lunga durata (sezoniera de cateva luni pe an sau cea seculara) a nivelului Marii Negre pe coasta romaneasca, este un proces hidrologic cu derulare lenta, datorat unor cauze naturale, sub influenta varsarilor de apa ale raurilor si ale cresterii nivelului mediu al Oceanului Planetar. Pe coasta romaneasca variatia sezoniera a nivelului Marii Negre atinge anual amplitudini de maximum 79 cm, in schimb variatia seculara a nivelului mediu, se manifesta practic constant in cei peste 150 de ani de observatii, cu tendinta de crestere continua a nivelului mediu al marii cu circa 3 mm/an. Tinand seama de cresterea seculara cu circa 1 mm/an a nivelului mediu al Oceanului Planetar, rezulta ca pe coasta romaneasca au loc si procese tectonice de subsidenta lenta a tarmului cu circa 2 mm/an.

Pe litoralul romanesc al Marii Negre primele masuratori de niveluri s-au facut la Sulina (1856) si Constanta (1896), in prezent executandu-se masuratori de niveluri ale Marii Negre la Midia si Mangalia.

I.4.1.2     Temperatura apei

Alaturi de celelalte elemente hidrologice, temperatura constituie caracteristica ce influenteaza determinant dinamica maselor de apa, procesele de sedimentare, procesele biologice si fenomenele de inghet.

Termica maselor de apa marina pe platoul continental al Marii Negre prezinta un regim temporal in concordanta cu regimul termic al atmosferei si cu decalajele temporale ale fazelor functie de adancimea stratelor de apa. La suprafata temperatura medie anuala a apei marii este de circa 12.6°C la mal si de circa 13.9°C in larg, scazand cu adancimea pana la valoarea de 6.7°C la circa 45 de m. La suprafata temperatura medie lunara a apei oscileaza intre 5.7° C si 24.5°C. In adancime, undele termice ale paturilor de apa, prezinta oscilatii a caror amplitudini descresc cu cresterea adancimii. Deja la 50 m adancime se anihileaza considerabil influenta termicii atmosferei, regimul termic al apei marine fiind mai uniform.

Temperatura maxima a apei Marii Negre atinge uneori in luna iulie valoarea de circa 27° C (la suprafata). Temperatura minima nu scade sub valoare punctului de inghet (circa -1.3° C pentru o salinitatede 18‰).

I.4.1.3     Salinitatea

O propietate importanta a apelor marine o reprezinta salinitatea acestora. Sursa principala de salinitate a apei Marii Negre o constituie aportul de apa sarata cu salinitatea de circa 34‰ din Marea Marmara prin stramtoarea Bosfor. Data fiind prezenta in partea nord-vestica a Marii Negre a unui numar important de guri de rauri mari care varsa anual in mare cantitati masive de apa dulce, precum si datorita predominantei curentului nord-sud, salinitatea apelor Marii Negre in zona litoralului romanesc este supusa unor puternice oscilatii.

Influenta cea mai mare o exercita Dunarea, care anual varsa in medie 180 km³ de apa dulce. Caracteristica distributiei plane a salinitatii apelor Marii Negre in zona litoralului roamnesc o constituie tendinta de crestere a salinitatii de la nord la sud si de la mal spre larg datorita influentei Dunarii.

La suprafata salinitatea apei marii variaza in mod curent intre 8 si 16‰, mai scazuta in fata gurrilor Dunarii . Salinitata medie pe verticala prezinta aceleasi trasaturi plane ca si la suprafata cu deosebirea ca valorile sunt ceva mai mari .

Pe fundul marii procentul de omogenizare a salinitatii este unul mai avansat, valori absolute ajungand si depasind 18°/00.

I.4.1.4     Turbiditatea

In general pe coasta romaneasca turbiditatea apei Marii Negre se caracterizeaza printr-o mare variabilitate spatiala si in timp, functie de varsarile de aluviuni, mai ales ale Dunarii, de curenti, valuri si adancimi.

Turbiditatea apei marii este determinata de continutul de substante in suspensie. Exista trei grupuri genetice de asemenea substante: suspensiile aduse de varsarile fluviului Dunarea, suspensiile ridicate de pe fundul marii de valuri si curenti, precum si suspensiile create de plancton. Neuniformitatea varsarilor solide in mare prin cele trei guri determina o repartitie spatiala corespunzatoare a aluviunilor in suspensie pe suprafata marii.

Dupa caracterul repartitiei turbiditatii zona maritima din fata gurilor Dunarii poate fi impartita in trei zone :

Zona imediat vecina gurilor bratelor principale (la distanta de 0 la 500 m) este cea mai bogata in aluviuni in suspensie. Functie de scurgerea de aluviuni a Dunarii si de distanta de la tarm, turbiditatea in aceasta zona variaza intre 50 si 1500 g/m³.

Zona intermediara este cuprinsa intre gurile bratelor principale pana la distanta de 500-1000 m de tarm; turbiditatea ei variaza intre 20 - 300 g/m³, depinzand in cea mai mare masura de actiunea valurilor si curentilor.

Zona de larg, unde lipsesc curentii fluviali, (apele tulburi fiind aduse sub actiunea curentilor provocati de vanturi) are turbiditatea cuprinsa intre 0 si 20 g/m³. In restul litoralului (spre sud ) concentratiile de aluviuni sunt foarte mici - sub 5 g/m3.

I.4.1.5     Valurile

Prin pozitia sa geografica in vestul Marii Negre, zona litoralului romanesc este expusa vanturilor producatoare de valuri. De asemenea conditiile fizico-geografice ale zonei cu adancimi de peste 30 m si cu intinderi libere ale oglinzii apei pe suta de km, permit producerea de valuri sub actiunea vanturilor locale si a celor din alte zone ale Marii Negre.

Vanturile locale creeaza valuri de vant locale, pe cand cele de larg conditioneaza formarea si propagarea spre tarm fie a valurilor de vant, fie a valurilor in amortizare (hula) producandu-se in largul marii dand nastere uneori in zona de coasta la o agitatie combinata din valuri de vant si valuri de hula. Formarea de valuri pe litoralul romanesc al Marii Negre este influentata de configuratia tarmului, de adancimea apei si de relieful fundului. Timpul de dezvoltare si de stingere a valurilor este destul de scurt din cauza adancimilor mici din apropierea tarmului. Pentru valori subunitare ale raportului dintre viteza de propagare a valurilor si viteza vantului, valurile sunt in dezvoltare, iar pentru valori supraunitare in amortizare.

Analiza observatiilor si masuratorilor de vanturi si valuri arata ca in perioada de actiune a vantului exista un sincronism intre viteza vantului si inaltimea valurilor. Vanturile de peste 10 m/s sunt producatoare de valuri mari asa incat conditiile de montare ale marii sunt permanente. Spre deosebire de largul marii, cu adancimi mari ale apei, unde s-au masurat valuri de peste 10 m, in zona de coasta valurile au un comportament diferit.

Inaltimea si directia de propagare a valurilor de vant, sunt sensibil influentate atat de adancimile mici ale marii in zona de coasta, cat si de configuratia tarmului marii.

Valurile influenteaza activitatile economice desfasurate pe mare (transporturi, pescuit, extractie petroliera, activitati portuare etc). Pe de alta parte necesitatile de evaluare a efectelor distrugatoare pe care le produc valurile in zona de coasta precum si necesitatea elaborarii metodelor de predictie a valurilor au impus studiul si determinarea prin modele matematice a functiilor empirice de dependenta a elementelor valurilor de vanturile generatoare.

I.4.1.6     Curenfii litorali

Formarea curentilor litorali in zona gurilor Dunarii depinde de o serie de factori hidrometeorologici interdependenti cum sunt vanturile, debitele de apa ale Dunarii la varsarea in mare, stratificarea maselor de apa, atractia cosmica si miscarea de rotatie a Pamantului.

Curentii marini de suprafata au sensul general de scurgere indreptat spre sud, cu viteze de 5-10 cm/s. In compensare, in straturile de adancime apare un curent indreptat spre nord.

Sub actiunea vanturilor cu viteze mai mari de 5m/s se formeaza curenti de vant si curenti inertiali periodici.

La fel ca si in cazul valurilor, durata de formare a curentilor de vant este scurta (ore), in comparape cu perioada de stingere (zeci de ore).

In zona de coasta, directiile si vitezele curentilor depind de conditiile fizico-geografice ale zonei. Astfel, in zona costiera Sulina, predomina curenti nordici, in timp ce pe plaja de la Sf. Gheorghe predomina curentii sudici. Vitezele maxime ale curentilor costieri ating valori de 40-45 cm/s, indiferent de directia de propagare.

In largul marii, directiile dominante le au curentii dirijati inspre sud, pe intreaga adancime, cu frecvente anuale osciland mtre 15 si 23%. O slaba frecventa (de circa 7-11%) au curentii dirijati in directiile est si vest. Vitezele maxime ale curentilor ating valori de circa 75 cm/s in jumatatea superioara adancimii apei. In stratele de fund ale jumatatii inferioare de adancime, vitezele maxime ating valori de pana la 25 cm/s.

In ultimii 30 de ani se observa intensificarea atacului conjugal al factorilor naturali de risc asupra mediului costier in ansamblu si mai ales asupra tarmului, care este partea cea mai dinamica si mai vulnerabila. Principala cauza o constituie cresterea nivelului apelor marii si cresterea numarului de furtuni marine. Aceste fenomene naturale de risc sunt rezultatul dezechilibrelor instalate la nivelul interfetei atmosfera-mare, ca urmare a incalzirii climei si intensificarii poluarii.

Ca urmare a presiunii umane si actiunii factorilor naturali de risc, mediul costier sufera in prezent degradari ce par a fi ireversibile. Aceste degradari afecteaza in special ecosistemele si relieful tarmului. Este afectata nu numai economia dar si populatia, asezarile omenesti, porturile statiunile balneare.

Toate aceste probleme ca si numeroase altele au impus dezvoltarea preocuparilor pentru solutionarea problemelor prezente si viitoare din zona costiera pentru asigurarea unui bilant durabil intre utilizarile economice si o calitate mai buna a mediului. Acest scop poate fi realizat prin utilizarea analizelor aprofundate a proceselor naturale si a dezvoltarii socio-economice.

[ Raport INHGA]

I.5.1     Date topografice

In anul 1962 pe sectorul nordic Sulina – Capul Midia s-au plantat 60 de borne de control carora li s-au determinat coordonatele planimetrice (Gauss) si altimetrice (plan de referinta Marea Neagra Sulina). Lucrarea a fost realizata de OGA Constanta la comanda Consiliului de Stat al Apelor (CSA) si a avut ca scop urmarirea evolutiei in timp a proceselor morfologice cosiere si a efectelor modificarilor antropice asupra acestei zone.

Intre anii 1962 si 1997, pe acelasi sector, INMH a efectuat anual (lunile august-septembrie) ridicari topo-batimetrice ale cordoanelor litorale, in dreptul bazei bornate. Astfel s-au executat profile perpendiculare pe linia tarmului, atit pe zona emersa cit si pe zona submersa pina la izobata de –3 m. Pe zona emersa s-a executat nivelment geometric clasic (cu nivela Ni007 sau teodolit Theo 020A). Pe zona submersa adincimile au fost masurate din barca, cu sonda de mina cu lest (cu o precizie de 10 cm).

Rezultatele prelucrarilor sint prezentate sub forma tabelara (distanta de la borna si cota teren) si grafica (profile si plan topografic la scara 1:10 000 sau1:25 000), numai pe suport hirtie.

Pentru sectorul sudic Capul Midia – nord Constanta, IMNH dispune de asemenea de ridicari topobatimetrice.

Prima ridicare a fost efectuata in anul 1980 (lunile iunie si octombrie), la comanda IPTANA care a amplasat in zona 22 de reperi de control (coordonate planimetrice si altimetrice cunoscute).

Metodologia de lucru pe teren, aparatura folosita si modul de prelucrare a datelor au fost aceleasi cu cele folosite la lucrarile efectuate pe sectorul nordic, prezentate anterior.

Rezultatele prelucrarilor, prezentate sub forma tabelara (distanta de la borna si cota teren) si grafica (profile si plan topografic la scara 1:10000 si 1:25000), sunt disponibile numai pe suport hirtie.

A doua ridicare a fost efectuata in anul 1997 (luna octombrie) cu ocazia realizarii unui studiu in zona Mamaia. S-au utilizat aceleasi borne de control.

I.5.2     Date cartografice

Cu ocazia lucrarilor de amenajare a canalului Sulina, reprezentantii Comisiei Dunarii au executat si ridicari ale liniei de tarm a Deltei Dunarii intre Sulina si Sf. Gheorghe. La INMH se pastreaze hartile rezultate pe baza ridicarilor realizate in anii 1830, 1857, 1903, 1910 si 1937. Masuratorile s-au facut utilizandu-se sistemul britanic de unitati de masura, iar scara aproximativa a hartilor este 1:75000 in sistem metric.

Pentru sectorul Capul Midia – Vama Veche se dispune numai de hartile de navigatie din anii 1940 in proiectie Mercator, si 1986.

Alte date cartografice sunt hartile topografice realizate dupa 1960.

I.5.3     Date fizico-chimice

Tabel I.5 Date fizico-chimice

I.5.3.1     Profile hidrologice de larg (activitate continua 1979-1996)

Profilul 1 - Sulina

Profilul 2 - Sf. Gheorghe

Profilul 3 - Portita

Profilul 4 - Midia

Profilul 5 - Constanta

Profilul 6 - Tuzla

Profilul 7 - Vama Veche

I.5.3.2     Observatii oceanografice de larg

Tabel I.5 Observatii oceanografice de larg

Figura I.5 Harta retelei punctelor de masurare a parametrilor fizico-chimici

Tabel I.5 Elemente masurate in campania din anul 2003

Figura I.5 Profilul hidrologic marin de larg Est Vama Veche, executat pe data de 4 mai 1996

Tabel I.5 Sinteza campaniilor de teren in perioada 1990-2003