Konferencja Wspomaganie zarządzania zbiornikami zaporowymi Uniwersytet Śląski w Katowicach 12 lutego 2014

Wspomaganie zarządzania…..

Zarządzanie oparte na wiedzy Wspomaganie systemów zarządzania opartych na wiedzy gromadzenie niezbędnych informacji, o stanie biologicznym środowiska, tworzenie narzędzi wspomagających przetwarzanie i interpretację uzyskiwanych danych, tworzenie modeli matematycznych umożliwiających interpretacja zebranych danych i przewidywanie zdarzeń, generowanie scenariuszy zdarzeń i wypracowanie zasad postępowania . gromadzenie niezbędnych informacji, w tym o stanie biologicznym środowiska, tworzenie narzędzi wspomagających przetwarzanie i interpretację uzyskiwanych danych, tworzenie modeli matematycznych umożliwiających interpretacja zebranych danych i przewidywanie zdarzeń, generowanie scenariuszy zdarzeń i wypracowanie zasad postępowania

Monitoring biologiczny jako narzędzie wspomagające zarządzanie zbiornikiem zaporowym dr Andrzej Woźnica Wydział Biologii i Ochrony Środowiska Uniwersytet Śląski w Katowicach

Narzędzia zarządzania jakością wody w zbiorniku zaporowym Działania zależne od administracji lokalnej Działania zależne od administratora zbiornika Gospodarka odpadami komunalnymi i przemysłowymi Gospodarka rybacka Inne działania Kontrola poziomu piętrzenia Gospodarka rolna i gospodarka rybacka w zlewni Kontrola trzcinowisk obrastania czy ZARASTANIA Konferencja – Wspomaganie zarządzania zbiornikami zaporowymi Katowice, 12 lutego 2014

Po co zarządzającemu monitoring biologiczny? Inwentaryzacja oceny długoterminowych tendencji wynikających z: zmian warunków naturalnych, działalności antropogenicznej, rozpoznanie zagrożeń, Kontrola stanu zarządzanego obszaru uzupełnienia i sprawdzenia procedury oceny wpływu analiza stanu ekosystemów, analiza toksykologiczne oparte na biodetekcji, Interpretacja danych z różnych systemów monitoringu szukanie powiązań pomiędzy gromadzonymi danymi, szczególnie pomiędzy danymi z monitoringu online a monitoringu biologicznego. Ja na pytanie PO co?? Odpowiedziałabym DO OCENY bardziej wiarygodnej??? Dokładniejszej??? RDW - Monitoring diagnostyczny przeprowadzany jest w celu: - uzupełnienia i sprawdzenia procedury oceny wpływu; dostarczenia informacji dla oceny długoterminowych tendencji wynikających zarówno ze zmian warunków naturalnych, jak również na skutek działalności antropogenicznej. - sprawnego i skutecznego zaprojektowania przyszłych programów monitorowania, - oceny długoterminowych zmian w warunkach naturalnych; oraz - oceny długoterminowych zmian wynikających z szeroko rozumianej działalności antropogenicznej. Wspomaganie zarządzania…..

toksykologiczne (biomarkery molekularne) Budowa oczyszczani ścieków w zlewni Analizy fizykochemiczne biowskaźników toksykologiczne (biomarkery molekularne) mikrobiologiczne Gospodarka odpadami komunalnymi i przemysłowymi Kontrola składowisk odpadów Wprowadzanie technologii mniej obciążających środowisko Konferencja – Wspomaganie zarządzania zbiornikami zaporowymi Katowice, 12 lutego 2014

Kontrola odpadów pohodowlanych Kontrola nawożenia Analizy fizykochemiczne fitoplanktonu mikrobiologiczne Kontrola odpadów pohodowlanych Gospodarka rolna i gospodarka rybacka w zlewni Stosowanie dobrych praktyk w rolnictwie Kontrola zrzutu wód ze stawów Konferencja – Wspomaganie zarządzania zbiornikami zaporowymi Katowice, 12 lutego 2014

obrazów satelitarnych, batymetryczne Kontrola poziomu piętrzenia Utrzymanie stałego poziomu piętrzenia w trakcie lęgów Kontrola : lęgów ptaków wylęgu ryb analizy obrazów satelitarnych, batymetryczne Kontrola poziomu piętrzenia Kontrolowane zmiany powierzchni trzcinowisk Wspomaganie tarła ryb drapieżnych Konferencja – Wspomaganie zarządzania zbiornikami zaporowymi Katowice, 12 lutego 2014

Racjonalna gospodarka rybacka Zarybianie gatunkami drapieżnymi Monitoring: odłowów rybackich i wędkarskich, tarła i wylęgu, Analizy: liczebności ryb, struktury populacji ryb, kondycji ryb, zoobentosu, zooplanktonu, molekularne, Odłowy ryb z naciskiem na ryby spokojnego żeru Racjonalna gospodarka rybacka Wspomaganie tarła i skuteczność wylęgu ryb drapieżnych Odłowy wędkarskie Konferencja – Wspomaganie zarządzania zbiornikami zaporowymi Katowice, 12 lutego 2014

Kontrola obszarów trzcinowisk Analizy fizycznochemiczne fitoplanktonu obrazów satelitarnych Kontrola obszarów trzcinowisk Ustalenie i utrzymanie odpowiedniej dla zbiornika powierzchni trzcinowisk Konferencja – Wspomaganie zarządzania zbiornikami zaporowymi Katowice, 12 lutego 2014

Analizy fizykochemiczne Obserwacje kontrola lęgów ptaków analiza struktury populacji ryb analiza kondycji ryb kontrola tarła i wylęgu ryb monitoring odłowów rybackich i wędkarskich, Analizy molekularne analizy toksykologiczne analizy mikrobiologiczne Analiza obrazu ocena porastania brzegów na podstawie obrazów satelitarnych szacowanie liczebności ryb na podstawie analizy obrazów uzyskiwanych z sonaru Analizy fizykochemiczne zgodnie z rozporządzenia Ministra środowiska 2011 Analizy biowskaźników zgodnie z rozporządzenia Ministra środowiska 2011 analiza zoobentosu analiza zooplanktonu analiza fitoplanktonu Konferencja – Wspomaganie zarządzania zbiornikami zaporowymi Katowice, 12 lutego 2014

przykłady Konferencja – Wspomaganie zarządzania zbiornikami zaporowymi Katowice, 12 lutego 2014

Metody ekotoksykologiczne w ocenie jakości wód zbiornika dr hab. Maria Augustyniak Wydział Biologii i Ochrony Środowiska Uniwersytet Śląski w Katowicach

Rola roślinności w utrzymaniu dobrego stanu ekologicznego zbiornika dr Andrzej Pasierbiński dr hab. Eugeniusz Małkowski Wydział Biologii i Ochrony Środowiska Uniwersytet Śląski w Katowicach

Natura 2000 Powiązania ekologiczne a funkcjonowanie zbiornika dr hab. Robert Gwiazda Instytut Ochrony Przyrody PAN

Markerowe składniki lipidowe Grupa mikroorganizmów Kwasy tłuszczowe Bakterie Gram-ujemne kwasy OH (zwykle 3 OH), nienasycone kwasy (np.16:1ω7t, 16:1ω5c, 18:1ω7c); cy17:0, cy19:0 Bakterie Gram-dodatnie kwasy iso oraz anteiso (np. i15:0, a15:0, i16:0, i17:0, a17:0) Actinomycetales 10Me kwasy (np. 10Me16:0, 10Me17:0, 10Me18:0) Grzyby 16:1ω5c (w grzybach arbuskularnych);18:2ω6, 9; 18:1ω9c, 18:3ω6, 18:3ω3, 20:4, 23:0, 25:0, 21:0 Pseudomonas 16:0 oraz 16:1ω7c (równe proporcje); 18:1ω7c/ω9t/ω12t; Arthrobacter a15:0 oraz a17:0 (duża ilość) Vibrio cholerae 11Me19:1, 18:2ω6,9

Analizy PLFA Wyznaczanie biomasy mikroorganizmów w środowisku na podstawie zawartości PLFA w próbach wody Biomasa mikroorganizmów w wodach zbiornika goczałkowickiego (transekt Wisły i Bajerki). Szacowanie biomasy na podstawie ilości PLFA w próbie. Źródło: Z.Piotrowska-Seget, T. Płocieniczak A.Nowak, P.Ziemski, A.Woźnica

Analizy PLFA Analiza struktury populacji drobnoustrojów na podstawie zawartości PLFA Udział bakterii gram ujemnych, gram dodatnich, promieniowców i grzybów w wodach zbiornika goczałkowickiego (transekt Wisły i Bajerki). Udziały bakterii wyznaczane na podstawie zawartości w próbie markerowych składniki lipidowe (PLFA). Źródło: Z.Piotrowska-Seget, T. Płocieniczak A.Nowak, P.Ziemski, A.Woźnica

Metagenomika Junior 454 (ROCHE) Metagenomika rewolucjonizuje rozumienie i postrzeganie świata mikrobiologii. Celem metagenomiki jest badanie metagenomów - materiału genetycznego izolowanego bezpośrednio z próbek środowiskowych. Junior 454 (ROCHE) Analizy metagenomiczne: M.Kwaśniewski, K.Fiałkowska U.Nowakowska, P.Ziemski, A.Woźnica

Metagenomika Analizy metagenomiczne: M.Kwaśniewski, K.Fiałkowska U.Nowakowska, P.Ziemski, A.Woźnica

Metagenomika Analizy metagenomiczne: M.Kwaśniewski, K.Fiałkowska U.Nowakowska, P.Ziemski, A.Woźnica

Biowskaźniki - fitoplankton Grupy glonów sinice zielenice bruzdnice eugleniny różnowiciowe złotowiciowce okrzemki kryptofity Wg. Wilk-Woźniak E. Konferencja – Wspomaganie zarządzania zbiornikami zaporowymi Katowice, 12 lutego 2014

Biowskaźniki - fitoplankton Foto Ewa Talik Konferencja – Wspomaganie zarządzania zbiornikami zaporowymi Katowice, 12 lutego 2014 Analiza fitoplanktonu Elżbieta Wilk Zestawienie Piotr Łaszczyca

Informacji o zakwicie może dostarczyć obserwacja tlenu rozpuszczonego w wodzie Dobowe nasycenie wody tlenem/pH/nasłonecznienie rejestrowane z użyciem systemów online Projektu. Pomiary elektrochemiczne w odstępach 1 godzinnych Dane: D.Absalon, M.Ruman opracowanie A. Woźnica

Biowskaźniki zooplankton Zooplankton odgrywa ważną rolę w strukturze troficznej pelagialu zbiorników zaporowych. Zjada bakterie, fitoplankton, może być drapieżny. jest zjadany przez: ryby planktonożerne, starsze roczniki płoci, leszcza, krąpia i uklei (Amirowicz, Pociecha, Wilk-Woźniak 2000) Dane I.Bielańska-Grainert Opracował P.Łaszczyca

Udział w biomasie form wskaźnikowych dla eutrofii (%) Biowskaźniki zooplankton Średnioroczny udział w biomasie gatunków wskaźnikowych dla wód eutroficznych w pelagialu Zbiornika Goczałkowickiego Stanowiska Z-01 Z-02 Z-03 Z-05 Z-06 Z-07 Z-08 Z-09 Udział w biomasie wskaźników eutrofii (%) 2010r 43 6 9 32 21 7 8 2011r 40 73 84 51 Cecha Mezotrofia Mezoeutrofia Eutrofia Politrofia Udział w biomasie form wskaźnikowych dla eutrofii (%) < 10 10 – 90 > 90 10-90 Wg Karabin 1985 Dane i opracowanie: I.Bielańska-Grainert

Analiza zoobentosu Dane M.Strzelec, M.Krodkiewska Opracował P.Łaszczyca

Występowanie treści pokarmowej Średni udział składnika Analiza zoobentosu - ryby takson Występowanie treści pokarmowej Średni udział składnika Crustacea (plancton zwierzęcy) + 15,4 Oligochaeta 17,6 Hirudinea 0,0 Mollusca n.det. 4,4 Insecta 52,3 Detritus 8,2 Glony rośliny wyższe 12,1 Występowanie poszczególnych składników w pokarmie leszcza (wiosna-jesień 2011) (30 okazów bez wyróżnienia klas wiekowych i zróżnicowania sezonowego) Na 30 przebadanych przewodach pokarmowych 3 były puste, w trzech nie udało się rozróżnić składników pokarmu. Dane i opracowanie: J.Gorczyca, A.Herczek. P.Węgierek

Monitoring odłowów rybackich Dane Zizozap

Gatunki obce Wiosłonos (Polyodon spathula) Fot. A.Siudy

Karaś srebrzysty (Carassius gibelio) Gatunki obce 1997 www.narybkinet.pl Karaś srebrzysty (Carassius gibelio) Karaś pospolity (Carassius carassius) Dane Zizozap

Biomanipulacje Preferowanie tarła ryb drapieżnych Szczupak Dane Zizozap

Analiza obrazów sonarowych Konferencja – Wspomaganie zarządzania zbiornikami zaporowymi Katowice, 12 lutego 2014 Dane Zizozap

Końcowy rezultat działania algorytmu Tab. 1. Współrzędne położenia środka ciężkości ryb X,Y oraz ich powierzchnia przed kalibracją wyrażona w pikselach Rys. 11. Wykres wyznaczanego automatycznie położenia ryb (kolor niebieski), linii dna (kolor czerwony) oraz powierzchni wody (kolor zielony) Konferencja – Wspomaganie zarządzania zbiornikami zaporowymi Katowice, 12 lutego 2014 Dane i opracowanie: R.Koprowki, B.Łozowski, A.Woźnica

Monitoring biologiczny - ważny element systemów zarządzania W monitoringu biologicznym ważnym elementem pozyskiwania wiedzy na podstawie danych uzyskiwanych z monitoringu jest sposób ich interpretacji analizy powiązań pomiędzy danymi uzyskiwanymi z różnych rodzajów monitoringu umożliwiają/ułatwiają ich interpretację metody molekularne są dobrą alternatywą stosowanych dotąd metod

Monitoring biologiczny - ważny element systemów zarządzania W zarządzaniu środowiskiem zbiornika zaporowego monitoring biologiczny jest podstawowym narzędziem: identyfikacji problemów oceny skutków podejmowanych działań Konferencja – Wspomaganie zarządzania zbiornikami zaporowymi Katowice, 12 lutego 2014

Podziękowania dla zespołu realizującego projekt: Agata Walencik, Agata Bazan, Agnieszka Błońska, Agnieszka Babczyńska, Agnieszka Błońska, Agnieszka Nowak, Agnieszka Surma, Agnieszka Zawisza-Raszka, Aleksander Herczek, Aleksandra Nadgórska-Socha, Alicja Bogacka, Alicja Ratuszna, Alina Kafel, Andrzej Bisztyga, Andrzej Kowalczyk, Andrzej Kędziorski, Andrzej Pasierbiński, Andrzej Siudy, Andrzej Witkowski, Andrzej Wolak, Andrzej Woźnica, Aneta Ciesiolkiewicz, Aneta Hanzel, Aneta Spyra, Aneta Tęcza, Anna Bajorek, Anna Cieplok, Anna Gładysz - Cudak, Anna Matuszczak, Anna Sciobłowska, Antoni Bojarski, Artur Chrobak, Bartosz Łozowski, Barbara Kłos, Beata Kozłowska, Bernard Palowski, Bogdan Doleżych, Bożena Oleksy, Czesław Kliś, Dagmara Żyła, Damian Absalon, Damian Matynia, Damian Panasiuk, Damian Szatkowski, Danuta Skrzypek, Danuta Szefer, Danuta Wieruszewska, Dorota Bieszczad, Dorota Grabala, Elwira Kopyciok, Elżbieta Nachlik, Elżbieta Szulińska, Elżbieta Wilk - Woźniak, Ewa Kaczkowska, Ewa Skipirzepa, Ewa Świerczek, Ewa Talik, Ewa Wilkus, Gabriela Barczyk, Grażyna Chełkowska, Grażyna Klecz, Grażyna Wilczek, Grzegorz Wojtal, Hanna Rubin, Iga Lewin, Ilona Witas, Irena Bielańska-Grajner, Ivana Stanimirova-Daszykowska, Iwona Jarocka, Jacek Gorczyca, Jacek Długosz, Jacek Francikowski, Jacek Gorczyca, Jacek Wróbel, Jadwiga Bembenek, Jagna Karcz, Jagoda Wąsik, Jerzy Zioło, Jerzy Dorda, Jerzy Karczewski, Joanna Czekaj, Joanna Guzik, Joanna Klimontko, Joanna Trela, Jolanta Kaźmierczak, Józef Pacyna, Karolina Chwiałkowska, Karolina Steindor, Katarzyna Michalczyk, Katarzyna Rozpędek, Krystyn Rubin, Łukasz Żyła, Maciej Kostecki, Maciej Pilarczyk, Magdalena Matysik, Magdalena Skowronek, Małgorzata Scheiki-Bińkowska, Małgorzata Słaboń, Małgorzata Strzelec, Marcin Gładysz, Marcin Kłosok, Marek Sołtysiak, Marek Pawlik, Marek Ruman, Marek Sołtysiak, Maria Augustyniak, Mariola Krodkiewska, Mariusz Rozpędek, Marta Kandziora-Ciupa, Marzena Płonicka, Marzena Zmarzły, Michał Daszykowski, Michał Baran, Michał Mierzwa, Mieczysław Leśniok, Mikołaj Olbrych, Mirosław Kwaśniewski, Mirosław Nakonieczny, Patrycja Przewoźnik, Paweł Migula, Paweł Góras, Piotr Cofałka, Piotr Łaszczyca, Piotr Siwek, Piotr Węgierek, Przemysław Ziemski, Robert Gwiazda, Robert Koprowski, Ryszard Ciepał, Stanisław Cabała, Stanisław Wika,Stanisława Doleżych, Stefania Woźnica, Teresa Pawlicka, Teresa Starczyk, Tomasz Michalski, Tomasz Płociniczak,Urszula Nowakowska,Wacław Wojciechowski, Wanda Jarosz,Wojciech Szlęk, Zbigniew Caputa, Zbigniew Wilczek, Zenon Szlęk, Zofia Gremplowska, Zofia Piotrowska–Seget, Zygmunt Wróbel,

Podziękowania Wielkie dzięki dla Pracowników GPW SA Zapory w Goczałkowicach i Gospodarstwa Rybackiego w Łące za bezinteresowną pomoc udzieloną nam w trakcie realizacji badań. W szczególności dziękujemy panom Grzegorzowi Kokotowi, Stanisławowi Dżyżdżokowi i Jerzemu Erdmańskiemu

Dziękuję za uwagę dr Andrzej Woźnica Katedra Biochemii Uniwersytet Śląski w Katowicach e-mail: andrzej.woznica@us.edu.pl