Специалисты АзНИИРХ с 2017 г. приступили к реализации программы по экосистемному моделированию современного состояния Азовского моря

В настоящее время многие крупные внутренние водоемы, заливы и шельфовые системы Западной Европы и Северной Америки имеют программно-реализованные математические модели, которые позволяют прогнозировать состояние популяций водных биологических ресурсов, предсказывать гидродинамические, химические и биологические изменения в экосистемах. Это модели Т. Саймонса для Великих озер Америки, В. Касулли и Р. Ченга – для залива Сан-Франциско и Венецианской Лагуны, С. Сьеберга, Ф. Вульфа и П. Венльстрема – для северо-западной части Балтийского моря и т. д.) (Захаревич, Сухинов, 2001).

Экосистемный подход был с успехом применен в проекте MEECE (2008-2013 гг.) при математическом моделировании экосистем европейских морей, на основании которого сформированы и просчитаны наиболее вероятные сценарии изменения продуктивности морских экосистем и вылова водных биологических ресурсов на перспективу до 2100 г. В 2013 г. была принята Среднесрочная стратегия Программы ООН по окружающей среде (ЮНЕП) на период 2014–2017 гг., в которой ставится задача стимулировать рост применения экосистемного подхода к управлению прибрежными и морскими экосистемами. Особый интерес для экосистемного анализа и математического моделирования представляет уникальный по своей потенциальной рыбопродуктивности водный объект – Азовское море. Для Азовского моря в 70-х гг. ХХ века была разработана математическая модель – «Имитационная система «Азовское море»», созданная коллективом ученых Ростовского госуниверситета и Азовского НИИ рыбного хозяйства под руководством И.И. Воровича и Ю.А. Жданова. Азовское море в имитационной системе было разделено сначала на 7 районов (камер), затем их количество было увеличено до двух десятков и более, что было обусловлено отличием химико-биологических характеристик указанных камер, а также предполагаемой однородностью самих камер. Состояние экосистемы в каждой камере описывалось вектором состояния, компоненты которого являлись значениями концентраций различных веществ в воде и биомасс популяций гидробионтов. Компоненты вектора состояний моделировались в системе с временным шагом равным 5 суткам. Система состояла из 16 основных блоков, в том числе: «Внешние факторы» (погода, речной сток, поступление биогенов и т.п.), «Динамика вод» (водообмен между районами моря и между Азовским морем и Черным морем), «Биогенные элементы», «Кислород», «Качество вод», «Фитопланктон», «Зоопланктон», «Бентос», «Бычки», «Судак», «Лещ», «Осетровые», «Тарань», «Хамса», «Тюлька», «Прочие рыбы». Имитационная система показала свою работоспособность и достаточно значимые прогностические способности. В то же время, за сорок лет, прошедших со времени создания имитационной модели, структура экосистемы Азовского моря значительно изменилась, появилось несколько видов-вселенцев, существенно изменивших связи между трофическими уровнями, практически полностью исчезли осетровые рыбы. Кроме того, дальнейшее развитие получили методы имитационного моделирования (процессно-ориентированный (дискретно-событийный), системно динамический и агентный), появились высокопроизводительные персональные компьютеры и программное обеспечение, позволяющее проводить системный анализ и моделирование сложных процессов. Специалисты Азовского НИИ рыбного хозяйства с 2017 г. приступили к реализации программы по экосистемному моделированию современного состояния Азовского моря.