14 iulie, 2023
Proiectul „Protecția cursurilor de apă pentru o Mare Neagră curată, prin monitorizarea inovatoare cu instrumente comune de control și practici bazate pe natură în vederea reducerii sedimentelor şi poluării cu deșeuri din plastic (BSB963)” cu acronimul „Protect-Streams-4-Sea” a fost realizat în perioada de trei ani (20 iulie 2020 – 19 iulie 2023). Durata totală a proiectului este de 36 luni. Proiectul este finanțat în cadrul UE INTERREG IV „Programul operațional comun 2014 pentru bazinul Mării Negre 2014-2020”. Bugetul total al proiectului este de 907.135,00 €, unde contribuția UE este de 834.543,41 €. Partenerul principal este succesorul legal al Universității Elene Internaționale a Technologiko Ekpedeftiko Idryma Anatolikis Makedonias kai Thrakis (Kavala, Grecia). În implementarea proiectului a fost implicate patru instituții din regiunea Mării Negre, şi anume: Administrația Apelor Buzău-Ialomița din România, ONG-ul Uniunea Pădurarilor Tineri din Armenia, Asociația Internațională a Păstrătorilor Râului Eco-TIRAS din Republica Moldova și Universitatea Artvin Coruh din Turcia. Pentru a vieţui de-a lungul unei Mări comune, este necesară o gestionare durabilă a apei, şi anume, țările din vecinătate să adopte metode și practici comune. Acesta este unul dintre punctele forte ale proiectului, deoarece sunt parteneri de implementare din cinci țări diferite, iar activitățile se desfășoară în toate țările participante. Obiectivul general al „Protect-Streams-4-Sea” este protecția mediului, reducerea poluanților și a deseurilor în Marea Neagră. Acest lucru se poate realiza concentrându-se asupra poluanților interiori și deseurilor, în special din bazinele hidrografice ale râurilor ce se varsă în Marea Neagră. Broșura propusă prezintă rezultatele principale ale proiectului, în special cele obţinute în urma activităților în Republica Moldova.
Prin urmare, ideea prezentului proiect constă în reducerea poluanților și deseurilor din sursele nepunctiforme ca să nu ajungă în râuri și, în consecință, în Marea Neagră. Acest obiectiv a fost atins în principal prin utilizarea diferitor metode inovatoare, dintre care majoritatea au fost aplicate în R.Moldova practic pentru prima dată. Pe lângă R.Moldova, partenerii proiectului au fost universitățile și ONG-urile din Grecia, România, Armenia și Turcia.
Obiectivul general al proiectului a fost protecția mediului și reducerea poluanților și deseurilor în Marea Neagră. Obiectivele sale specifice au inclus dezvoltarea de noi instrumente pentru monitorizarea comună a poluanților și deseurilor, identificarea surselor și volumelor acestora, precum și dezvoltarea și propunerea celor mai bune practici de management. Durata proiectului este de 36 luni: de la 20.07.2020 până la 19.07.2023.
Ca zonă de studiu pentru îndeplinirea sarcinilor Proiectului în R.Moldova a fost selectat bazinul râului Bălțată – un curs de apă mic şi destul de tipic pentru R.Moldova. Acest râu este un afluent de dreapta al fluviului Nistru, unde pătrund direct toţi poluanţii de suprafață și deșeurile care ajung în cursul său principal. Din punctul de vedere al proiectului au fost importanți doi factori: nivelul sporit de degradare și procesele intensive de eroziune a solurilor (peste 29%).
Studiul acestor procese a inclus:
1. Modelarea hidrologică a debitului și sedimentării râului Bălțata.
În cadrul proiectului au fost utilizate două modele hidrologice: SWAT (Soil and Water Assessment Tool) și WEPP (Water Erosion Prediction Project). Implementarea lor a urmărit câte o sarcină specifică pentru fiecare: SWAT având ca scop estimarea debitului actual şi preconizat al r. Bălţata, pe când modelarea WEPP a vizat stimularea pierderii de sol și a producției de sedimente în bazin.
În special, modelarea SWAT a potențialului scurgerii anuale a r. Bălţata în cundiţile climatice actuale (1981-2020) poate ajunge la 0,048 km3. Totodată, având în vedere o părtinire incontestabilă a acestor estimări din cauza presingului antropic asupra bazinului hidrografic, aceste rezultate ar trebui luate în considerare, cu o oarecare prudență, ele oferind o bază pentru evaluarea impacturilor așteptate din cauza schimbărilor climatice. Modelarea SWAT a arătat că, în funcție de orizontul de timp și sarcina radiativă, debitul r. Bălţata se poate schimba de la o creștere cu 7-8% în prima jumătate a secolului al XXI-lea la o scădere de la aproximativ 8% şi peste 25% în perioada 2071-2100. În medie, o creștere a scurgerii poate ajunge la circa 2% în aa. 2021-2050 şi o scădere până la 17% în aa. 2071-2100. Mai mult decât atât, SWAT a simulat acumularea de apă în trei rezervoare din albia râului. Această acumulare anuală de apă poate atinge 65% din scurgerea totală a bazinului hidrografic.
Modelarea WEPP a stimulat pierderile de sol și producția de sedimente în bazinul r. Bălțata, cauzate de eroziunile plăcilor și malurilor albiei în urma modificărilor hidraulice. Pentru evaluarea lor au fost utilizate abordările: la distanţă și la fața locului. Metoda offsite a bazinului hidrografic a oferit rezultate de simulare concentrate pe randamentul de sedimente livrat prin canale către un anumit punct de evacuare. În general, conform acestei abordări deversarea de sedimente din Bălţata a fost de aproximativ 5430 tone/an (0,4 t/ha/an), cu o distribuție teritorială destul de uniformă. În majoritatea bazinelor hidrografice sedimentele anuale la hectar sunt mai mici de 1/4 t, urmate de zonele cu sedimente de la 1/4 până la 1/2 t, şi doar în albia mai mică ajungând la 1-2 t. Valoarea totală a pierderii de sol, estimată prin abordarea onsite, s-a ridicat la circa 21542 t/an). Pe lângă aceasta, metoda dată a oferit un grad sporit de detaliere a pierderilor de sol în bazin.
Studiul efectuat a demonstrat în mod clar potențialul enorm al modelării hidrologice pentru evaluarea dimensiunii și distribuției spațiale a solului și acumulării de sediment, rezultate în urma proceselor de eroziune. Dezvoltarea ulterioară și utilizarea pe scară largă a acestei metode poate nu numai să suplimenteze, dar uneori să înlocuiască experimentele practicate pe teren, costisitoare și cu volum mare de muncă. Cu toate acestea, utilizarea pe scară largă în R.Moldova a acestei metode este posibilă doar prin crearea bazelor relevante de date și liber accesibile privind solul, utilizarea terenurilor și clima pentru întregul teritoriu.
2. Tehnici de teledetecție la identificarea și cartografierea zonelor predispuse eroziunii
Utilizarea tehnicilor de teledetecție a avut ca scop identificarea zonelor predispuse eroziunii, utilizând monitorizarea istorică prin satelit a suprafeței Pământului. Au fost abordate două sarcini: implementarea indicilor de diferență normalizați pentru cartografierea celor mai vulnerabile la eroziune zone ale solului și utilizarea imaginilor satelitare în evaluarea tendințelor în timp a eroziunii malurilor râului.
Indicii de diferență normalizați cuantifică prezența unei anumite entități materiale într-o imagine de teledetecție pe baza diferențelor în reflectanța acestei entități în diferite intervale spectrale. În acest studiu au fost utilizați doi indici: Indicele de vegetație a diferențelor normalizate (NDVI), care evaluează fracția de acoperire cu vegetație într-un pixel și Indicele de apă a diferențelor normalizate (NDWI), care reflectă conținutul de apă din sol și vegetație. Identificarea punctelor critice de eroziune din bazinul r. Bălțata s-a bazat pe imaginile satelitare și instrumentele de analiză disponibile gratuit, cu contribuția unor informații suplimentare, cum ar fi utilizarea terenurilor și tipurile de sol, rigole și alunecări de teren obținute în urma interpretării manuale a imaginilor din satelit și a cercetărilor pe teren. Imaginile din satelit au fost achiziționate de senzorii Thematic Mapper (TM) și MultiSpectral Instrument (MSI) de pe bordul misiunilor Landsat 5 și Sentinel-2. În general, s-au folosit șase scene, câte trei pentru primăvară și toamnă, acoperind perioada între 1986 și 2020.
Analiza rezultatelor cercetărilor a arătat, că doar 8,37% din suprafața bazinului Bălțata este afectată de eroziune sau expusă acesteia. Formele dominante ale eroziunii sunt alunecările de teren, care acoperă suprafețe de două ori mai mari decât rigolele, ocupând 40% din zona predispusă la eroziune unde se observă o expunere moderată pe 32%, o expunere redusă pe 23% și o expunere sporită cu puțin peste 4% a acestei zone. Analiza a inclus și distribuția eroziunii în funcție de pante, soluri și utilizarea terenului.
Evaluarea tendințelor temporale în eroziunea malurilor a avut ca scop determinarea și cartografierea zonelor potențiale ale acesteia, folosind o serie de imagini satelitare pe termen lung. Studiul efectuat a arătat că imaginile de satelit cu rezoluție medie reprezintă un echilibru optim între scara analizei, durata acesteia și timpul consumat pentru colectarea și prelucrarea datelor. În special, au fost utilizate imagini de satelit achiziționate de senzorii Thematic Mapper (TM) și Operational Land Imager (OLI) de pe bordul misiunilor Landsat 5 și Landsat 8, respectiv. Imaginile Landsat au permis de a prelungi perioada de studiu din 1985 până în 2022 și a avea compatibilitate relativă a două instrumente: o rezoluție spațială destul de grosieră a scenelor Landsat (30 m) este compensată de eșantionul disponibil pentru 37 de ani. În total au fost utilizate 27 scene TM anuale pentru aa. 1985-2011 și 10 scene OLI anuale pentru aa. 2013-2022 în perioada 15 martie — 15 octombrie. Pentru fiecare scenă a fost calculat Indicele de eroziune a căii ferate cu diferența normalizată (NDReLI), care se încadrează în intervalul [-1; +1]; cu cât este mai mare acest indice, cu atât mai mare este erozivitatea. Apoi, a fost rulat un model de regresie liniară NDReLI în funcție de timp. O tendință pozitivă, ca urmare a creșterii NDReLI în timp, sugerează creșterea eroziunii malurilor râului, iar o tendință negativă indică diminuarea acesteia.
Rezultatele modelării au evidențiat o tendință de creștere semnificativă a eroziunii malurilor râului în bazinul Bălţata: aproape 80% dintre pixelii valizi și peste jumătate dintre toții luaţi în consideraţie au fost supuși acestui proces. Foarte puține sectoare, reprezentând doar 0,3% din lungimea cursurilor principale, au arătat o reducere a eroziunii malurilor în perioada analizată. Rezultatele arată, de asemenea, că terenurile cultivate ar putea avea cel mai puternic impact asupra eroziunii malurilor râului în timp, pe când zonele relativ mari acoperite cu apă sunt mult mai importante pentru o eroziune în creștere, decât orice alt tip de utilizare a terenului.
3. Cartografierea cu drone a punctelor fierbinți de eroziune
Conform programului proiectului, dronele ar fi trebuit folosite pentru a cartografia eroziunea de suprafață la nivelurile bazinelor de apă. În timp ce zonele mari cu eroziune sporită au fost identificate de indici, dronele au oferit rezultate suplimentare la scară mică prin cartografierea punctelor fierbinți de suprafață și evaluarea eroziunii malurilor râului. Pentru acest studiu a fost folosită o nouă versiune a celei mai inteligente drone Phantom 4 PROSpess a DJI. Această dronă este echipată cu doi senzori duali de imagine din spate și sisteme de detectare în infraroșu care indică obstacolele în 5 direcții și zboară în jurul lor în 4 direcții. Tehnica dronei de cartografiere a eroziunii a implicat capturarea imaginilor ale unei zone-țintă, prelucrarea și analiza acestora, folosind un softwar special. În cadrul studiului imaginile de înaltă rezoluție colectate au fost analizate printr-o varietate de instrumente software, inclusiv GIS, pentru care a fost nevoie să se creeze hărți detaliate necesare pentru a identifica zonele cu risc de eroziune sau poluare și pentru a măsura efectele negative actuale și potențiale viitoare ale acestora.
Acest studiu a inclus evaluarea eroziunilor de suprafață și a malurilor cu ajutorul dronei. Prima evaluare a fost demonstrată pe exemplul celor două parcele ale bazinului hidrografic Bălţata, denumite convențional Bălțata de Mijloc și confluența Bălțata de Jos – gura r. Recea. Ortomozaicul din Bălțata de Mijloc a combinat 25 de imagini ortofoto cu numărul mediu al punctelor-cheie de aproximativ 73,3 mii la o rezoluție de 1,1 cm/pixel. Modelul digital de suprafață (DSM) a arătat că aici parcelele de eroziune de intensitate scăzută ocupă 0,013 ha (1%), intensitate medie - 0,0026 ha (0,21%) și intensitate puternică - mai puțin de 0,005% din întreaga suprafață. Lungimea tronsoanelor de mal supuse eroziunii este de 55% pentru malul drept al r. Bălţata şi 31% - pentru malul stâng. Pe parcela a doua, practic, ambele maluri ale rr. Bălțata și Recea sunt supuse unor procese de eroziune, inclusiv mai multe forme microerozive de eroziune liniară. În general, eroziunea malurilor pe aceste două râuri se dezvoltă pe lungimile lor de aproximativ 2800 m și, respectiv, aproximativ 2300 m de la gurile de vărsare pe o fâșie riverană îngustă.
Eroziunea suprafeței a fost estimată de dronă pe două parcele, denumite provizoriu Bălțata de Nord și Sagaidac. Sondajul cu dronă a arătat că în prima parcelă cea mai afectată de procesele de eroziune este partea sa mijlocie (cea mai abruptă), în timp ce manifestările eroziunii de intensitate medie și scăzută apar aproape pe toată zona. Suprafața totală de intensitate scăzută a eroziunii identificată este de aproximativ 1,2 ha, eroziunea de intensitate medie — 0,97 ha și de intensitate mare — 0,91 ha. În parcela de studiu Sagaidac predomină eroziunea de suprafață de intensitate diferită în părțile sale inferioare și medii ale acestui versant. Suprafața totală a zonelor identificate de eroziune de intensivitate mică constituie 0,013 ha, cu eroziune de intensitate medie - 0,006 ha și de intensitate puternică - 0,003 ha.
Pentru evaluarea eroziunii solului dintr-un hectar pe an am folosit metoda RUSLE, care obține pierderea medie anuală de sol ținînd cont de precipitații, sol, factorul topografic, adică lungimea pantei și abruptul ei, și factorul de utilizarea terenurilor.
4. Aplicarea metodei RUSLE
Modelul RUSLE pentru zona proiectului ne permite să estimăm susceptibilitatea la eroziune cu o rezoluție de zece metri. Malul drept al râului Balțata are cea mai mare pondere de versanți abrupti din întreg bazinul hidrografic, însă, datorită faptului că aceeași zonă are majoritatea suprafețelor extinse cu păduri, precum și jumătate din livezi și podgorii din bazinului, pierderea anuală de sol sub aceste plantații este destul de mică (0 - 8 t/ha/an). Totodată, acolo unde efectul protector al acoperirii vegetale este absent, am observat zona cea mai predispusă la eroziune (la sud de satul Balțata).
Am putut demonstra că 82,6% din suprafața bazinului râului Balțața este cuprinsă din zone cu susceptibilitate la eroziune scăzută și foarte scăzută (<1–8 t/ha/an), ceea ce poate fi explicat prin faptul că zonele cu versanții mai mari sau cele mai mari scurgeri sunt situate în mai multe cazuri în zonele împădurite, ceea ce neutralizează efectul eroziunii.
Constatările noastre sunt confirmate și de datele observaționale, deoarece cele mai dramatice schimbări s-au produs în satele Bălăbănești, Cruzești și Tohatin, unde ponderea solurilor moderat erodate a crescut cu cel puțin 10% în perioada de 16 ani.
5. Amprentarea
Pentru identificarea surselor de sedimente în suspensie din râul Bălțata s-a folosit metoda amprentei. Această metodă leagă proprietățile fizice sau geochimice ale sedimentelor de sursele corespunzătoare din cadrul bazinului hidrografic, pe baza celor două ipoteze majore: (a) sursele potențiale de sedimente se disting datorită unor proprietăți de amprentare și (b) contribuțiile relative ale sursei la sedimentul în suspensie poate fi determinat prin compararea proprietăților de amprentare a sedimentului cu probele de material sursă. Abordarea comună, care a fost folosită în acest studiu de amprentare a sedimentelor, a fost de a selecta multe proprietăți de amprentare și de a aplica proceduri statistice pentru a le optimiza pentru a distribui cel mai bine sedimentul în suspensie la diferite surse potențiale. Evaluarea amprentei a inclus evaluarea contribuțiilor totale de sedimente din trei surse primare: versanții de deal, rigole și malurile râurilor.
Probele din eșantionul de sedimente, necesar pentru amprentarea lor în bazinul hidrografic al râului Baltata, au fost recoltate prin apucarea ieșirilor acestuia și subbazinelor la adâncimea de 5,0 cm în septembrie 2022, după evenimente de precipitații intense aici, pe zona cu utilizare diferită, folosind metodologia standard ISO 10381-1. :2002. În total, au fost selectate 26 de probe de sol și 3 de sedimente. Au fost adoptate diferite proceduri statistice pentru a cuantifica contribuția relativă a fiecărei surse potențiale de sedimente, livrate în canalul principal al pârâului Baltata. Valoarea totală a metalelor grele din probele de sol, cu excepția plumbului și zincului, se situează sub concentrațiile maxime admisibile, în primul rând în zonele de așezare. Concentrațiile de metale grele din sedimente sunt apropiate de probele de sol.
6. Colectorul deșeurilor plutitoare
Colectorul de captare a deșeurilor plutitoare, ca instrument de prevenire a poluării râurilor, a fost instalat pe râul Răut. Instalația permite colectarea deșeurilor din plastic și alți poluanți fizici flotabili de pe suprafața unei porțiuni a râului. Colectorul de captare a fost proiectat, construit și instalat de ONG-ul subcontractant al proiectului „Renașterea Rurală” (Chișinău). Colectorul de captare este compus din două tuburi cu lungimea de 12 metri, fiecare ancorate de blocuri de beton grele amplasate la fundul râului. Tuburile direcționează deșeurile către coșul de gunoi construit din plasă metalică. Colectorul de captare permite deplasarea cu barca sau caiacul de-a lungul râului fără acțiuni speciale și nu prezintă un impediment pentru floră și faună. Colectorul de captare este instalat pe râul Răut, pe teritoriul Parcului Național „Orheiul Vechi”, care și-a asumat responsabilitatea de mentenanță a acestuia și curățenia periodică a coșului de gunoi. Colectorul de captare adună aproximativ o tonă de deșeu pe lună, împiedicând ca acesta să ajungă în râul Nistru, iar apoi în Marea Neagră. Toate deșeurile colectate sunt sortate, iar plasticul este transportat la fabrica de reciclare.
Pentru mai multe informație, vizitați link-ul: https://eco-tiras.org/docs/Brochure_Final-2023.pdf
*******
DISCLAIMER: Autorii comunicatelor – nu agenția de presă IPN – poartă responsabilitate exclusivă pentru corectitudinea și esența conținutului comunicatului, prezentat spre publicare și/sau distribuire.