Оценка состояния и прогнозирование изменений гидрологического режима и экосистем крупных озер

Николай Николаевич Филатов, Алексей Владимирович Исаев, Олег Павлович Савчук, Nikolai Filatov, Aleksey Isaev, Oleg Savchuk

Аннотация


Изменения гидрологического режима и экосистем Ладожского и Онежского озер исследовались по данным натурных наблюдений и моделирования  биогеохимических потоков вещества. Выполнены диагностические (1996 - 2015 гг.) и прогностические (2016 – 2040 гг.) оценки возможных изменений термогидродинамики и экосистемы Ладожского озера. Начальные и граничные условия для численных экспериментов задавались по данным натурных наблюдений. Сравнение результатов моделирования с наблюдениями показало удовлетворительное соответствие пространственно-временной динамики гидрофизических и биогеохимических характеристик. Показаны возможные изменения гидрофизических процессов, первичной продукции и биогеохимических потоков вещества в  Ладожского озера до 2040 г. при изменении климата по сценарию А1В. Модель может быть использована для исследования экосистемных процессов и биогеохимических круговоротов, протекающих в экосистемах крупных стратифицированных озер в условиях изменения климата и антропогенных воздействий.


Ключевые слова


крупные озера; современное состояние; математическое моделирование; экосистема; будущие изменения.

Полный текст:

PDF

Литература


Астраханцев Г.П., Меншуткин В.В., Петрова Н.А., Руховец Л.А. Моделирование экосистем больших стратифицированных озер. СПб: Наука. 2003 а. 363 с.

Владимирова О. М, Т. Р. Еремина, А. В. Исаев, В. А. Рябченко, О. П. Савчук. Мо-делирование растворенного органического вещества в Финском заливе. / Фундамен-тальная и прикладная гидрофизика, 2018. Т. 11, № 4. С. 90-101.

Ершова А.А Комплексная оценка поступления биогенных веществ с водосбора ре-ки Нева в восточную часть Финского залива.// Автореферат диссертации .– Санкт-Петербург.– 2013.

Игнатьева Н.В. Фосфор в донных отложениях и фосфорный обмен на границе раз-дела вода-дно в Ладожском озере.// Автореферат диссертации.– Санкт-Петербург 1997.

Ипатова С.В. 2017. «Результаты мониторинга качества вод водных объектов си-стемы Ладога – Нева – Невская губа». Конференция «Улучшение экологического состо-яния Невско-Ладожской водной системы – залог устойчивого развития Северо-Западного региона России». Санкт-Петербург, 25.04.2017, 17 с.

Иофина И. В. Структура и функциональные харак теристики водной микофлоры // Ладожское озеро: критерии состояния экосистемы / Под ред. Н.А. Петровой, А. Ю. Тержевика. 1992. СПб.: Нау ка, С. 167–171.

Калинкина Н.М. Н.Н. Филатов, Е.В. Теканова, А.В. Сабылина, А.Ф. Балаганский. Многолетняя динамика стока железа и фосфора в Онежское озеро с водами р. Шуя в условиях климатических изменений // Региональная экология. 2018. № 2 (52). С. 7-15.

Ладога // под редакцией В.А. Румянцева и С.А. Кондратьева.–2013.

Летанская Г.И., Е.В. Протопопова Современное состояние фитопланктона ладож-ского озера (2005–2009 гг.) // Биология внутренних вод, 2012, No 4, с. 17–24

Меншуткин В. В., Руховец Л. А., Филатов Н. Н. Состояние и перспективы разви-тия моделирования экосистемы пресноводных озер. Использование моделей для реше-ния задач сохранения их водных ресурсов. – СПб. : Нестор-История, 2013. – 120 с.

Меншуткин В.В., Петрова Н.А., Иофина И.В., Петрова Т.Н., Сусарева О.М. СПб.: Нестор-История, 2015.- 76 с.

Назарова Л.Е. Влияние колебаний климата на сток с водосбора Онежского озера // География и природные ресурсы. № 1. 2010, 2010. C. 171-174.

Петрова Н.А., Иофина И.В., Капустина Л.Л. и др. Антропогенное эвтрофирование Ладожского озера (этапы трансформации экосистемы, 1975–2004 гг.) // Экологическая химия. 2005. Т. 14. No 4. С. 209–234.

Петрова Н.А., Петрова Т.Н., Сусарева О.М., Иофина И.В. Особенности эволюции большого стратифицированного озера гумидной зоны под влиянием антропогенного эвтрофирования (Ладожское озеро, 1975–2007) // Вод. ресурсы. Т. 37. No 5. 2010.С. 580–589.

Руховец Л. А., Н. А. Петрова, В. В. Меншуткин, Г. П. Астраханцев, Т. Р. Минина, В. Н. Полосков, Т. Н. Моделирование трансформации экосистемы Ладожского озера при снижении фосфорной нагрузки. – Доклады академии наук.– серия География.–т.434.–№5. 2010.–с.684-687.

Руховец Л. А., Н. А. Петрова, В. В. Меншуткин, Г. П. Астраханцев, Т. Р. Минина, В. Н. Полосков, Т. Н. Петрова, О. М. С. Исследование реакции экосистемы ладожского озера на снижение фосфорной нагрузки. Водные Ресурсы, 38(6), 2011. 740–752.

Рябченко, В. А., Карлин, Л. Н., Исаев, А. В., Ванкевич, Р. Е., Еремина, Т. Р., Мол-чанов, М. С., Савчук О.П. (2016). Модельные Оценки Эвтрофикации Балтийского Моря В Современном И Будущем Климате. Океанология, 56(1), 41–50. http://doi.org/10.7868/S0030157416010160.

Синюкович В. Н., Чернышов М. С. Современные проблемы регулирования уровня озера Байкал // Известия Иркутского государственного университета. Серия Науки о Земле. 2018. Т. 24. C. 99-110. https://doi.org/10.26516/2073-3402.2018.24.99.

Филатов Н.Н. Гидродинамика озер. Л.Науа. 1991. 191 с.

Bennington Val, McKinley Galen A., Kimura Nobuaki and Chin H. Wu General circula-tion of Lake Superior: Mean, variability, and trends from 1979 to 2006 // JOURNAL OF GE-OPHYSICAL RESEARCH, VOL. 115, C12015, doi:10.1029/2010JC006261, 2010

Dorostkar A, Boegman L, Diamessis P, Pollard A Sensitivity of MITgcm to different model parameters in application to Cayuga Lake // Environmental Hydraulics - Proceedings of the 6th International Symposium on Environmental Hydraulics V1 pp 373 – 378, 2010 doi:10.1201/b10553-58

Döscher R., Willén U., Jones C. et al. The development of the regional coupled ocean-atmosphere model RCAO // Boreal Environ Res. 2002. V. 7. P. 183–192.

Filatov N.N., Baklagin V., Efremova T., Nazarova L., PalshinN. Climate changes on the watershes of lakes Onego and Ladoga based on the remote sensing and in-situ data observa-tions. Special edition in J. Inland waters. DOI 10.1080/20442041.2018.1533355. ISSN 2044-205X.

Filatov N.N., Kalinkina N.M., Tekanova E.V. Modern changes in the ecosystem of Lake Onego with climate warming. Limnology and Freshwater Biology 2018 (1): 15-17. DOI:10.31951

Gaspar, Philippe Grégoris, Yves Lefevre, Jean-Michel A simple eddy kinetic energy model for simulations of the oceanic vertical mixing: Tests at station Papa and long-term up-per ocean study site // Journal of Geophysical Research .– 95-C9. 1990.–c 179-193.

Gustafsson Erik,. Savchuk Oleg P, Bo G. Gustafsson, Barbel Muller-Karulis Key pro-cesses in the coupled carbon, nitrogen, and phosphorus cycling of the Baltic Sea // Biogeo-chemistrty .– 134. 2017–c.301-317.

Isaev,A.V., Eremina,T.R., Ryabchenko,V.A., Savchuk,O.P. Model estimates of the im-pact of bioirrigation activity of Marenzelleria spp. on the Gulf of Finland ecosystem in a changing climate, J. Mar. Syst. 171, 2017, pp. 81-88.

Jungclaus, J.H., Botzet M., Haak H. et al. Ocean circu lation and tropical variability in the coupled ECHAM5/ MPI-OM // J. of Climate V. 19. 2006. P. 3952–3972.

Mooij W. M., Trolle D., Jeppesen, E., et al., Challenges and opportunities for integrating lake ecosystem modeling approach // Aquatic Ecology. 44 (3). 2010. P. 633-667.

Roeckner E., Brokopf R., Esch M. et al. Sensitivity of simulated climate to horizontal and vertical resolution in the ECHAM5 atmosphere model // J. of Climate. 2006. V. 19. P. 3771–3791.

Rukhovets L., Filatov N. (Eds.) Ladoga and Onego – Great European Lakes. Observa-tion and Modeling. Springer Praxis. 2010. - 302 p.

Savchuk O.P. Nutrient biogeochemical cycles in the Gulf of Riga: scaling up field stud-ies with a mathematical model // J. Mar. Sys. 2002. 32. C. 235–280.

Solomon S., Qin D., Manning M. et al. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment // Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. 2007. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 996 p




DOI: http://dx.doi.org/10.17076/lim1004

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019