Методология оценки состояния морских вод на основе мониторинга первично-продукционных показателей пелагических экосистем по данным дистанционного зондирования

Использование данных дистанционного зондирования моря для экологического мониторинга качества и продуктивности вод имеет неоспоримые преимущества перед традиционными методами полевых исследований. Прежде всего, это связано с возможностью единовременной оценки характеристик в масштабе всего бассейна с высоким разрешением по пространству и времени, что не может быть реализовано в рамках традиционных океанографических исследований. Но при этом требуется специальная обработка данных для трансформации регистрируемого датчиками сигнала в характеристики состояния экосистемы. Такая обработка представляет собой многоуровневое иерархическое моделирование параметров водной среды на основе данных дистанционного зондирования Земли, чаще всего, из космоса. Как показывают последние исследования, алгоритмы такой обработки не могут быть универсальны даже в пределах одного бассейна (Чурилова и др., 2016). Выбор пространственных и временных ограничений, которые закладываются в моделях, в первую очередь, должен определяться масштабами природной вариабельности моделируемого параметра, при соблюдении компромисса между необходимой точностью оценки и сложностью предлагаемого для этого алгоритма.
В работе на примере Чёрного моря рассмотрена методология оценки состояния морских вод на основе мониторинга первично-продукционных показателей пелагических экосистем с использованием спутниковых данных, которая направлена на обеспечение всех заинтересованных пользователей информацией в форме, пригодной для практического применения в целях контроля состояния окружающей среды. Показано, что формировать систему дистанционного мониторинга возможно только при корректной оценке контролируемых первично-продукционных показателей, для чего требуется создание региональных алгоритмов, учитывающих биооптические показатели вод, включая параметризацию поглощения света всеми оптически активными компонентами среды (Churilova, Suslin, 2010), и влияние условий среды на структурные и фотосинтетические характеристики фитопланктона. Для организации оперативного контроля состояния экосистемы необходимо: (а) установить потенциально опасные для экосистемы виды деятельности в конкретном регионе; (б) определить набор индикаторов состояния экосистемы с учетом антропогенной нагрузки; (в) с учетом сезонной и пространственной вариабельности оценить значения «нормы» индикатора, которое соответствует состоянию устойчивого функционирования экосистемы; (г) провести тестирование чувствительности индикаторов к определенному типу антропогенного воздействия; (д) выявить ключевые индикаторы, которые должны контролироваться в регионе.
Предложенная методология может базироваться на информации дистанционного зондирования разного уровня с перспективой развития оперативного контроля за состоянием экосистем внутренних морей России на основе данных отечественных сканеров и спутников.