Региональные биооптические модели для оценки показателей продуктивности вод Чёрного моря по данным дистанционного зондирования

Возможность использования данных дистанционного зондирования для оценки качества воды и первично продукционных характеристик морских акваторий ограничена точностью используемых алгоритмов. Для Чёрного моря собран уникальный массив био-оптических данных, на основе которого проведена параметризация поглощения света всеми оптически активными компонентами в море, для которой выявлены сезонные особенности, различия по слоям зоны фотосинтеза, а также отличия между глубоководным и прибрежным районами моря. Для верхнего перемешанного слоя моря выполнена оценка относительного вклада фитопланктона, неживой взвеси и растворенного органического вещества в общее поглощение света на длине волны (440 нм), на которой поглощение пигментами фитопланктона максимально. Получено, что окрашенное растворенное органическое вещество является основным оптически активным компонентом в море. На его долю приходится от 40 до 90 % общего поглощения света в синей части спектра, как в глубоководных, так и в прибрежных районах моря. На основе полученных закономерностей изменения биооптических показателей вод и фотофизиологических характеристик фитопланктона в зависимости от условий в среде созданы региональные модели оценки концентрации хлорофилла а и биомассы фитопланктона в поверхностном слое моря, спектральные модели проникающей в море фотосинтетически активной радиации и первичной продукции с использованием спутниковых данных (Чурилова и др., 2016, Churilova et al., 2009, Churilova, Suslin, 2010, Suslin, Churilova, 2016).
В работе представлены основные результаты био-оптических исследований, их ассимиляция в моделях, рассматриваются перспективы использования региональных моделей для оценки качества вод и состояния экосистемы Черного моря по данным дистанционного зондирования.
1. Чурилова Т. Я., Суслин В. В., Кривенко О. В., Ефимова Т. В., Моисеева Н. А. Спектральный подход к оценке скорости фотосинтеза фитопланктона в Чёрном море по спутниковой информации: методологические аспекты развития региональной модели // Журнал Сибирского федерального университета. Серия «Биология». – 2016. – Т. 9, № 4. - С. 367-384. - doi: 10.17516/1997-1389-2016-9-4-367-384
2. Churilova T.Ya., Suslin V.V., Sosik H.M. A spectral model of underwater irradiance in the Black Sea. Physical Oceanography. 2009. V. 19. № 6. С. 366–378.
3. Churilova T., Suslin V. Parameterization of light absorption by all in-water optically active components in the Black Sea: Impact for underwater irradiance and primary production modelling. Coastal to Global Operational Oceanography: Achievements and Challenges: Proceedings of the fifth international conference on EuroGOOS (20 - 22 May 2008, Exeter, UK). EuroGOOS Office: 2010, V. 28. P. 199–205.
4. Suslin V., T. Churilova The Black Sea regional algorithm of separation of light absorption by phytoplankton and colored detrital matter using ocean color scanner’s bands from 480-560 nm. International Journal of Remote Sensing. 2016. V. 37. P. 4380–4400.