pdf35

Fisheries Science of Ukraine, 2026; 2(76): 70-98
DOI: https://doi.org/10.61976/fsu2026.02.070
UDC 556.5:556.3(477.6)

Received: 04.04.2026
Received in revised form: 19.05.2026
Published: 30.06.2026

Гідролого-гідрохімічні трансформації річки Вовча за умов кліматичних змін, каскадної зарегульованості та воєнних дій як детермінанти стану іхтіофауни: прогноз до кінця ХХІ століття

Д. О. Довганенко, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. , ORCID ID 0000-0003-1440-9344, Комунальний заклад вищої освіти «“Дніпровська академія неперервної освіти” Дніпропетровської обласної ради», м. Дніпро
С. М. Сердюк, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. , ORCID ID 0009-0005-7886-6183, Дніпровський державний аграрно-економічний університет, м. Дніпро
К. К. Охотник, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. , ORCID ID 0009-0006-0841-7996, Міжнародна асоціація ГХГ та пестицидів, м. Холте, Данія
Р. О. Новіцький, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. , ORCID ID 0000-0001-9373-5759, Дніпровський державний аграрно-економічний університет, м. Дніпро

Мета. Обґрунтувати прогноз гідролого-гідрохімічного режиму р. Вовча (басейн р. Самари, Дніпровський басейн) на основі балансової моделі «клімат — стік» і кліматичних сценаріїв RCP 4.5 та RCP 8.5 (IPCC AR6) з урахуванням каскадної зарегульованості стоку, воєнних дій та оцінити трансформацію іхтіокомплексу на перспективу до 2100 року.

Методика. Застосована математична модель «клімат — стік» на базі рівняння водно-теплового балансу В. С. Мезенцева. Ретроспективний аналіз базується на реаналізі ERA5; прогнозні розрахунки — на регіональних кліматичних моделях CORDEX Core-11 (0,11°) для траєкторій RCP 4.5 і RCP 8.5. Просторовий аналіз виконано в ГІС QGIS із застосуванням ЦМР SRTM 30. Гідрохімічний аналіз ґрунтується на даних державного моніторингу р. Вовча за 2014–2021 рр. Стан іхтіофауни охарактеризовано за результатами польових досліджень 2025 р. та ретроспективних матеріалів (2005 р.).

Результати. Норма кліматичного стоку р. Вовча становить 17,5 мм; просторово варіює від 10,5 мм до 31,4 мм. За RCP 4.5 у 2021–2040 рр. стік зменшиться на 5%, до 2100 р. — до 13,7 мм (–25 — (–40)%). За RCP 8.5 у 2021–2040 рр. середнє зменшення сягне –34% (у гирлі –55%), у 2041–2100 рр. стік критично скоротиться до 8 мм (Ymin = 4,5 мм). Переважний гідрохімічний тип — хлоридно-сульфатний кальцієво-натрієвий (сульфатний клас, група натрію, тип II за О. О. Алекіним); мінералізація — 2,5–4,8 г/дмі із тенденцією до зростання. Зафіксовано стале перевищення рибогосподарських ГДК за манганом (7,0 ГДК), купрумом (3,2 ГДК), цинком (3,7 ГДК) і хромом (3,6 ГДК), епізодичне — за фосфатами та нітритами. Воєнні дії унеможливили польовий моніторинг. В акваторії р. Вовча виявлено 32 види риб із 8 родин, серед яких 11 видів мають охоронний статус (ЧКУ, МСОП, Бернська конвенція).

Науковановизна. Вперше для басейну р. Вовча отримано просторово деталізований кількісний прогноз змін кліматичного стоку до 2100 р. за двома сценаріями RCP з одночасним аналізом трансформації гідрохімічного режиму в умовах каскадної зарегульованості та повномасштабних воєнних дій; кількісно охарактеризовано синергетичний ефект скорочення стоку та зростання мінералізації шахтних скидів на самоочисну здатність річки та її іхтіокомплекс.

Практичназначущість. Результати є науковим підґрунтям для розроблення адаптивних стратегій управління водними ресурсами регіону, формування програм моніторингу середніх річок степової зони України, відновлення водогосподарської інфраструктури в умовах збройного конфлікту та обґрунтування заходів з екологічної реконструкції деградованих водних екосистем.

Ключові слова: стік, RCP 4.5, RCP 8.5, гідрохімія, аквацид, водні ресурси, токсичний вплив, іхтіофауна.

REFERENCES

  1. Zelenska, L. I., & Demianov, V. V. (2021). Vovcha. Encyclopedia of modern Ukraine. www.esu.com.ua. Retrieved from: https://esu.com.ua/article-35250 (in Ukrainian).
  2. Khilchevskyi, V. K., & Osadchyi, V. I. (2019). Regional Hydrochemistry of Ukraine. VPC “Kyivskyi universytet”.
  3. Afanasyev, S. (2023). Impact of War on Hydroecosystems of Ukraine. Hydrobiological Journal, 59(4), 3–16. https://doi.org/10.1615/HydrobJ.v59.i4.10
  4. Manoiu, V.-M., Costache, M.-S., & Nica, M.-A. (2026). The Impact of the Russia–Ukraine War on Water Resources and Infrastructure of Ukraine. World, 7(1), 3. https://doi.org/10.3390/world7010003
  5. IPCC. Sixth Assessment Report (AR6) (2021). The Physical Science Basis / IPCC. Cambridge: Cambridge University Press.
  6. Loboda, N. S., & Kozlov, M. O. (2020). Assessment of water resources of the Ukrainian rivers according to the average statistical models of climate change trajectories RCP4.5 and RCP8.5 over the period of 2021 to 2050. Ukrainian hydrometeorological journal, 25, 93–104. (in Ukrainian). https://doi.org/10.31481/uhmj.25.2020.09
  7. Khilchevsky, V. K. (2021). Modern characteristics of surface water bodies of Ukraine: watercourses and reservoirs. Hydrology, hydrochemistry and hydroecology, 1, 17–27. http://nbuv.gov.ua/UJRN/glghge_2021_1_4. (in Ukrainian).
  8. Serdiuk, S. M., Lunova, O. V., Ahieieva, O. F., & Kamianska, V. O. (2017). Small rivers of Ukraine: a geological overview of the problem. Journal of Donetsk Mining Institute, 1(40), 101–106.
  9. Serdiuk, S. M., & Dovhanenko, D. O. (2023). Hydrological and hydrochemical regime of the Samar river and considering its anthropogenic transformation. Ecological sciences, 3(48), 156–162. (in Ukrainian). https://doi.org/10.32846/2306-9716/2023.eco.3-48.25
  10. He, F., Zarfl, C., Tockner, K. et al. (2024). Hydropower impacts on riverine biodiversity. Nature Reviews Earth & Environment, 5, 755-772. https://doi.org/10.1038/s43017-024-00596-0
  11. Zheng, Y., Wang, X., Wang, P. et al. (2025). Effects of cascade damming on river hydrology, nutrient cycling and river biology. Science China Technological Sciences, 68(8), 18000501. https://doi.org/10.1007/s11431-025-2966-9
  12. Zhang, J., Shang, Y. (2023). Nexus of dams, reservoirs, climate, and the environment: a systematic perspective. International Journal of Environmental Science and Technology, 20, 12707–12716. https://doi.org/10.1007/s13762-023-04765-4
  13. Johnson, M. F., Albertson, L. K., Algar, A. C., Dugdale, S. J., Edwards, P., England, J., Gibbins, C., Kazama, S., Komori, D., MacColl, A. D. C., Scholl, E. A., Wilby, R. L., deOliveira Roque, F., & Wood, P. J. (2024). Rising water temperature in rivers: Ecological impacts and future resilience. WIREs Water, 11(4), e1724. https://doi.org/10.1002/wat2.1724
  14. Wang, L., Li, Y., Zhang, Y., Liu, W., & Zhang, H. (2025). Tracing Sulfate Sources in Liuyang River Basin. Water, 17(14), 2105. https://doi.org/10.3390/w17142105
  15. Didovets, I., Lobanova, A., Bronstert, A., Snizhko, S., Maule, C. F., & Krysanova, V. (2017). Assessment of Climate Change Impacts on Water Resources in Three Representative Ukrainian Catchments Using Eco-Hydrological Modelling. Water, 9(3), 204. https://doi.org/10.3390/w9030204
  16. Haque, M. B. (2022). Hydrological Response of Kachalong River to Watershed Land-use Change. Master’s of science thesis. Florida Atlantic University. https://doi.org/10.13140/RG.2.2.36527.71843/1
  17. Abbasova, K. (2025). Main Directions of Modern Hydrological Research in Azerbaijan. Bulletin of Science and Practice, 11, 118–126. https://doi.org/10.33619/2414-2948/121/15
  18. Hapich, H., Novitskyi, R., & Onopriienko, D., et al. (2024). Water on fire: losses and the post-war future of ecosystem services from water resources of Ukraine. Reg Environ Change, 24, 154. https://doi.org/10.1007/s10113-024-02320-6
  19. Romashchenko, M., Faybishenko, B., Onopriienko, D., Hapich, H., Novitskyi, R., Dent, D., Saidak, R., Usatyi, S., & Roubik, H. (2025). Prospects for restoration of Ukraine’s irrigation system. Water International, 50(2), 104–120. https://doi.org/10.1080/02508060.2025.2472718
  20. On approval of Methodological recommendations for the development of standards for maximum permissible discharge of pollutants into water bodies with return waters No. 173 of March 5, 2021 (2021). Verkhovna Rada of Ukraine. www.zakon.rada.gov.ua. Retrieved from: https://zakon.rada.gov.ua/rada/show/v0173926-21#Text (in Ukrainian).
  21. Water for Fisheries Enterprises. General Requirements and Standards. (2006). SOU-05.01.-37-385:2006. Standard of the Ministry of Agrarian Policy of Ukraine. Kyiv: Ministry of Agrarian Policy of Ukraine. (in Ukrainian).
  22. Khilchevskyi, V. K., Osadchyi, V. I., & Kurylo, S. M. (2012). Bases of hydrochemistry. Nika-Tsentr.
  23.  Methods for Collection and Processing of Ichthyological and Hydrobiological Materials for the Purpose of Determining Limits of Commercial Fish Removal from Large Reservoirs and Estuaries of Ukraine: Approved by order of the State Committee for Fisheries of Ukraine № 166 15.12.98. (1998). Kyiv. (in Ukrainian).
  24. Arsan, O. M., Davydov, O. Ya., & Diachenko, T. M., et al. (2006). Methods of hydro-ecological studies of surface waters. Kyiv: Logos. (in Ukrainian).
  25. Bonar, S. A., & Hubert, W. A. (2009). Standard methods for sampling North American freshwater fishes. Bethesda, Maryland: American Fisheries Society.
  26. Roman, A. M. (2016). Method of using a net as a tool for collecting ichthyological material. Current problems of theoretical and practical ichthyology: Proceedings of the 9th International Ichthyological Scientific and Practical Conference. Odesa: 228–229. (in Ukrainian).
  27. Pylypenko, Yu. V., Shevchenko, P. H., Tsedyk, V. V., & Korniienko, V. O. (2019). Methods of ichthyological research. Kherson: Oldi-plius. (in Ukrainian).
  28. Movchan, Yu. V. (2011). Fishes of Ukraine (designator-handbook). Kyiv: Zoloti vorota.
  29. Horb, A. S., Dovhanenko, D. O., & Dotsenko, L. V., et al. (2014). Hydrometeorological aspects of technological impact on the Dnipropetrovsk region. Aktsent PP.
  30. Serdiuk, S. M., & Dovhanenko, D. O. (2023). Geoecological state of the Oril river. Enviromental sciences, 2(47), 66–72. https://doi.org/10.32846/2306-9716/2023.eco.2-47.11
  31. Development Strategy of Vasylkivka Territorial community for 2025–2027 (with a view to 2034) (2024). Vasylkivka. www.vasilkivska.otg.dp.gov.ua. Retrieved from: https://vasilkivska.otg.dp.gov.ua/rishennya-gromadi/rishennia-pro-zatverdzhennia-stratehiia-rozvytku-vasylkivskoi-terytorialnoi-hromady-na-2025-2027-roky-z-perspektyvoiu-do-2034-roku
  32. Cabinet of Ministers of Ukraine (2022). For the approval of flood risk management plans for specific territories within the boundaries of river basin districts: regulations of October 8, 2022, No. 895-r. www.zakon.rada.gov.ua. Retrieved fom: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/895-2022-р (in Ukrainian).
  33. Yanovych, N. Ye., & Yanovych, D. O. (2014). The role of trace elements in the life of pond fish. Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies. Series: Agricultural Sciences, 16(2), 345–372.
  34. Sychov, M. Yu., Ilchuk, I. I., Pitera, V. O., Vozniuk, R. R., Osadcha, Yu. V., & Gutyj B. V. (2025). The role of heavy metals in fish nutrition. Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies. Series: Agricultural Sciences, 27(102), 380–385. (in Ukrainian). https://doi.org/10.32718/nvlvet-a10254
  35. Wang, L., Wang, H., Gao, C., Wang, C., Yan, Y., & Zhou, F. (2024). Dietary copper for fish: homeostasis, nutritional functions, toxicity, and affecting factors. Aquaculture, 587, 740875. https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2024.740875
  36. Weyh, C., Krьger, K., Peeling, P., & Castell, L. (2022). The role of minerals in the optimal functioning of the immune system. Nutrients, 14(3), 644. https://doi.org/10.3390/nu14030644
  37. Vijayaram, S., Ringo, E., Zuorro, A. et al. (2023). Beneficial roles of nutrients as immunostimulants in aquaculture: a review. Aquaculture and Fisheries, 9(5), 707–720. https://doi.org/10.1016/j.aaf.2023.02.001
  38. Yanovych, D. O., & Shvets, T. M. (2017). Chromium in hydroecosystems and its impact on aquatic biota (review). Hydrobiological Journal, 53(2), 70–87.
  39. IUCN 2026. The IUCN Red List of Threatened Species. Version 2025-1. www.iucnredlist.org. Retrieved from: https://www.iucnredlist.org
  40. Revised Annex I of Resolution 6 (1998) of the Bern Convention listing the species requiring specific habitat conservation measures (year of Revision 2011). rm.coe.int. Retrieved from: https://rm.coe.int/48800f34c3
  41. Resolution No. 6 (1998) listing the species requiring specific habitat conservation measures. rm.coe.int. Retrieved from: https://rm.coe.int/48800f3c23
  42. Red Book of Ukraine (2021). Order of the Ministry of Environm. Prot. and Natural Res. of Ukraine No. 111, February 15, 2021. zakon.rada.gov.ua. Retrieved from: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0370-21#Text
  43.  Red Book of Dnipropetrovsk Oblast (Animal world). (2011). Dnipropetrovsk: Novyy Druk.
  44. Kobyakov, D. O., & Novitskyi, R. O. (2025). Transformation of the hydrological regime of the middle reach of the Bazavluk River and its impact on its fish population. Fisheries Science of Ukraine, 4(74), 105–128. https://doi.org/10.61976/fsu2025.04.105
Головна2026№ 2/2026 (76)2026_02-070_098-Dovhanenko