Труды КНЦ вып. 7 (Океанология) вып. 4/2020 (11).

Математическая модель большой морской экосистемы Баренцева и Белого морей как инструмент для оценки природных рисков и эффективного использования биологических ресурсов. На основе полученных результатов, оценок, базы данных ММБИ и Южного научного центра РАН была разработана интегрированная математическая модель большой морской экосистемы (БМЭ) Баренцева и Белого морей. Модель способна анализировать и прогнозировать изменчивость океанографических характеристик, биологической продуктивности, трофодинамики, развития промысловых популяций. На основе выходных данных можно давать рекомендации по управлению промыслом и оценки экологических рисков от морской деятельности, а также оценивать загрязнение среды и темпы и возможности социально-экономического развития региона. По мере появления новых данных и технологий возникает необходимость дополнить существующую модель экосистемы или разработать новую, которая может быть применена для анализа и исключения возможных пробелов в исследованиях. Накопленные данные, представленные вместе в количественной модели, позволяют комплексно рассматривать последствия изменений экосистем. Модели экосистем могут быть полезны для выявления важнейших межвидовых и функциональных связей разных групп организмов, оценки чувствительности экосистемы к изменениям, а также для сценарного тестирования таких воздействий как изменение промысловой нагрузки от рыболовства, климата и/или загрязнения среды (например, в результате аварий). Большие морские экосистемы - участки морского пространства, охватывающие прибрежные воды от устьев рек к морским границам континентального шельфа площадью порядка 200 тыс. км 2 и более, границы которых определяются на основе четырех экологических критериев: батиметрии, гидрологии, продуктивности и трофических популяционных связей. Концепция БМЭ оказалась продуктивной для управления на основе модульного подхода (рис. 8). Модуль продуктивности экосистемы. Одним из основных показателей является первичная продукция экосистемы, от уровня которой в итоге зависят запасы рыбных ресурсов. Продуктивность служит также индикатором проблемы прибрежной эвтрофикации. Правильно откалиброванные спутниковые данные могут предоставить информацию по таким параметрам как температура поверхности воды, ее прозрачность, концентрация хлорофилла. Модуль рыболовства. Изменения в области биоразнообразия и доминирования видов в рыбных сообществах БМЭ возникли в результате чрезмерной эксплуатации, естественных экологических сдвигов в связи с изменением климата и загрязнением прибрежных районов. Эти изменения могут восходить по пищевой сети к вершине - хищникам и каскадом спускаться по пищевой сети до таких компонентов экосистемы как планктон. 25