ИСТИНА

Целью настоящей работы являлась оценка трофического статуса небольшого озера в современных климатических условиях при помощи метода математического моделирования. Объектом исследования было выбрано озеро Глубокое, расположенное в умеренной зоне, на западе Московской области в России. Данное озеро имеет небольшие размеры (максимальная длина до 1,2 км, ширина – до 0,8 км) и глубину, достигающую 32 м, является димиктическим, а по трофическому статусу согласно литературным данным относится к мезотрофным водоемам. На берегу озера функционирует самая старая в России биостанция, на которой с 1896 осуществляются наблюдения за динамикой зоопланктонного сообщества. Наблюдения за гидрологическими и гидрохимическими характеристиками проводились преимущественно в первой половине 20 века, за последние годы они носили лишь эпизодический характер. Поэтому оценка продукционных условий водоема и изучение их изменчивости в современный исторический период на основании данных наблюдений невозможна ввиду их отсутствия. Поэтому в настоящей работе был использован метод математического моделирования. В качестве инструмента исследования выбрана модель MyLake, разработанная сотрудниками Норвежского института водных исследований в 2004 году. Это одномерная термодинамическая модель, реализованная в среде Matlab, временной шаг которой составляет 1 сутки, а расчётный шаг по глубине – 1 метр. MyLake воспроизводит вертикальное распределение температуры воды, динамику соединений фосфора и фитопланктона (по концентрации хлорофилла). Входными данными для модели являются: батиграфическая кривая оз. Глубокое, ежесуточные ряды метеорологических характеристик (температура воздуха, количество осадков, относительная влажность, давление и скорость ветра), начальное вертикальное распределение температуры воды, содержания валового и минерального фосфора, хлорофилла а. В качестве метеорологических характеристик использовались данные наблюдений метеостанции Можайск. Калибровка параметров модели проводилась для вегетационного периода 2017 года, наиболее обеспеченного материалами наблюдений за последние 50 лет. Верификация осуществлялась для периода с 1991 по 2015 гг. на основе данных наблюдений за температурой воды, проводимых сотрудниками биологической станции. Адаптация, автоматическая оптимизация параметров модели, а также ее верификация позволили добиться высокого качества воспроизведения термического режима озера, а также режима основных показателей, по которым проводится оценка трофического статуса водоемов – динамики содержания минерального фосфора в воде и концентрации хлорофилла. По результатам моделирования гидроэкологического режима оз. Глубокое с 1991 по 2015 гг. была рассмотрена динамика трофического статуса водоема, который определялся по средней за летний период концентрации хлорофилла а в поверхностном слое воды. Согласно полученным оценкам трофический статус озера в среднем за период с 1991 по 2015 гг. был оценен как β-мезотрофный, в периоды максимальной интенсивности развития водорослей переходящий в α-эвтрофный. Полученные оценки совпадают с данными о динамике сообщества зоопланктона в озере.