Моделирование эволюции экосистемы Черного моря в течение трех декад (1971 – 2001 годы)

Abstract

В работе на основе трехмерной модели сделана попытка восстановить изменчивость экосистемы Черного моря на протяжении последних трех десятков лет предыдущего столетия. Согласно многочисленным измерениям за это время морская экосистема претерпела существенные изменения. Относительно здоровое состояние экосистемы, наблюдавшееся в 60-х – начале 70-х годов, сменилось стадией эвтрофикации в 80-х – середине 90-х. Помимо количественных вариаций биомассы в верхнем слое моря, изменения проявились также в составе компонентов экосистемы и в их сезонных циклах. Кроме того, эти изменения сопровождались перестройкой вертикальной структуры биогеохимических параметров в глубоководной части Черного моря. Наиболее заметным изменением биогеохимической вертикальной структуры явилось увеличение значения концентрации нитратов в слое максимума с 2 – 3 ммоль N/м³ в конце 60-х до 6 – 9 ммоль N/м³ – в первой половине 90-х годов.

У роботі на основі тривимірної моделі зроблена спроба відновити мінливість екосистеми Чорного моря впродовж останніх трьох десятків років попереднього століття. Згідно багаточисленним вимірюванням за цей час морська екосистема зазнала суттєвих змін. Відносно здоровий стан екосистеми, який спостерігався в 60-х роках – початку 70-х років, змінився стадією евтрофікації в 80-х – середині 90-х. Крім кількісних варіацій біомаси у верхньому шарі моря, зміни виявилися також у складі компонентів екосистеми і в їх сезонних циклах. Крім того, ці зміни супроводжувалися перебудовою вертикальної структури біогеохімічних параметрів в глибоководній частині Чорного моря. Найпомітнішою зміною біогеохімічної вертикальної структури виявилося збільшення значення концентрації нітратів у шарі максимуму з 2 – 3 ммоль N/м³ наприкінці 60-х до 6 – 9 ммоль N/м³ в першій половині 90-х років.

Bazed on a three-dimensional model an attempt is made to reconstruct the Black Sea ecosystem evolution during the last three decades of the 20th century. According to numerous measurements, the marine ecosystem underwent significant changes during this period. Rather healthy state of ecosystem in the 60ies – early 70ies changed to an eutrophication stage in the 80ies – mid 90ies. Apart from quantitative changes of biomass in the sea upper layer, the variations are also observed in the ecosystem components’ composition and their seasonal cycles. In addition, these changes are accompanied by modification of the vertical structure of bio-geochemical parameters in the deep-water part of the Black Sea. The most pronounced change of bio-geochemical vertical structure is the increase of nitrate concentration in the layer of maximum: from 2 – 3 μM in the late 60ies to 6 – 9 μM in the first half of the 90ies.