Цели и задачи мониторинга Мирового океана

Организация мониторинга морских акваторий

В связи с необходимостью выявить неприродные изменения в структуре и функционировании морских экосистем, а также для нормирования антропогенных воздействий на океан, возникла потребность в организации комплексного глобального мониторинга океана.

Этот мониторинг развивается в рамках программы ЦРП ГСМОС (центр работы по данной программе создан в 1975 г. в г. Найроби в Кении). В СССР, а затем в России работы ведутся по программе МОНОК. Программа была разработана в Институте глобального климата и экологии (ИГКЭ) Росгидромета и РАН (до 1991 г. Лаборатория мониторинга природной среды и климата). Программа МОНОК разрабатывалась с учетом рекомендаций I Международного симпозиума «Комплексный глобальный мониторинг Мирового океана», который состоялся в г. Таллине 2-10 октября 1983 г.

Экологический мониторинг океана — это система анализа, оценки и прогноза состояния морских экосистем. Важной составляющей экологического мониторинга является биологический мониторинг морской среды, включающий систематические наблюдения за элементами функциональной структуры биоценозов с целью оценки и прогноза биологического компонента морских экосистем. Биологический мониторинг сочетается с системой геохимического мониторинга, осуществляющего контроль над источниками и уровнями загрязнения морской среды. Физический мониторинг предназначен для анализа действия физико-океанографических и гидродинамических факторов, способствующих распространению и перераспределению загрязняющих веществ в морской среде.

Достижение целей мониторинга требует решения ряда специальных задач.

1. Выявление каналов поступления и оценка потоков загрязняющих веществ в биопродуктивных и легкоранимых экосистемах Мирового океана.

Решение этой задачи опирается на данные натурных наблюдений, позволяющие выявить основные источники поступления и каналы вывода загрязняющих веществ, оценить процессы самоочище­ния морской среды, рассчитать балансы загрязняющих веществ в отдельных регионах океана, описать динамику токсичных веществ в компонентах морских экосистем и изучить их биохимические циклы. Особую практическую важность имеют изучение поступления и разрушения загрязняющих веществ в наиболее продуктивных районах океана, в ПМС и в водной толще.

2. Изучение негативных последствий загрязнения биопродук­тивных и легкоранимых экосистем Мирового океана.

Современные представления об экологических последствиях загрязнения океана еще только складываются в основном на примерах изучения прибрежных районов. Обширные области Мирового океана практически не охвачены подобными исследованиями. Поэтому для получения необходимой информации должны быть развиты длительные наблюдения за состоянием нейстонных, планктонных и бентосных сообществ, структура которых подвержена циклическим колебаниям под воздействием разнопериодных природных явлений. Задача состоит в том, чтобы на фоне естественных колебаний свойств морских экосистем выявить те изменения, которые определяются антропогенными факторами.

3. Изучение причинно-следственных связей между уровнями накопления загрязняющих веществ и наблюдаемыми экологическими изменениями. Определение критических концентраций загрязняющих веществ, могущих вызвать нарушения биологических процессов.

В настоящее время существует явно недостаточная информация о причинно-следственных связях между концентрацией загрязняющих веществ и нарушениями в морских экосистемах. Потребность в этой информации вызывается необходимостью определения критических концентраций загрязняющих веществ, незначительное превышение которых при воздействии на некоторый вид или группу организмов может привести к необходимому снижению устойчивости всей экосистемы.

4. Изучение физических, химических и биологических процессов, определяющих ассимиляционную емкость, и оценка ассимиляционной емкости морских экосистем в наиболее изученных районах Мирового океана.

Морские экосистемы обладают широким спектром физических, химических и биологических механизмов, посредством которых загрязняющие вещества могут быть выведены из нее без серьезных нарушений биологического цикла. Но когда концентрация загрязняющих веществ в среде достигает уровня, превосходящего ассимиляционную емкость экосистемы, они начинают влиять на выживаемость, рост, размножение гидробионтов. Определение ассимиляционной емкости необходимо для нормирования внешних воздействий.

5. Создание математических моделей отдельных экологических процессов для прогноза экологической ситуации в океане в локальном, региональном и глобальном масштабах.

Предсказание изменения природных экосистем, их состава, структуры, степени устойчивости к внешним воздействиям является одной из важнейших задач морских экологических исследований. Подобные прогнозы возможны на основе математического моделирования поведения экосистем с учетом внутренних и внешних связей. Создание таких моделей есть важная и ответственная задача для ученых.