Модифицированный алгоритм оценки концентрации кокколитофорид в Черном море по данным дистанционного зондирования в случае интенсивного цветения

Одной из наиболее интересных особенностей Черного моря является систематически наблюдаемое в начале лета цветение кокколитофорид. Это явление, вследствие высоких концентраций кокколитофорид, представляет значительный интерес для изучения цикла углерода в толще моря (Balch, Mitchell, 2023). Кроме того, оно играет существенную роль в процессах осадкообразования.
По данным биооптических измерений 2004-2008 гг. был создан региональный алгоритм оценки концентрации кокколитофорид Ncoc (Kopelevich et al., 2014). Данный алгоритм достаточно надежно позволяет учесть вклад терригенной взвеси и не показывать ложных кокколитофоридных цветений в области сильного влияния речного стока. Точность алгоритма для умеренных цветений (Ncoc < 5 млн кл./л) равна 1 млн кл./л. В случае интенсивных цветений (Ncoc в диапазоне 5-15 млн кл./л) средняя ошибка алгоритма возрастает до 2.5 млн кл./л, поэтому была выполнена модификация алгоритма (Vazyulya et al., 2023). Для этого были использованы величины концентрации кокколитофорид Emiliania huxleyi, данные гидрооптических и спутниковых измерений, полученные в июне 2017 и 2022 гг. Максимальные значения Ncoc в эти годы достигали 9 и 13 млн кл./л соответственно. При этом в отличие от предыдущей версии алгоритма учитывали соотношение числа отделившихся кокколитов и клеток кокколитофорид. Расширенный массив данных натурных измерений позволил получить оптимальные значения параметров регионального алгоритма в случае интенсивного цветения.
Для проверки чувствительности алгоритма к изменениям биооптических характеристик были проведены модельные расчеты с использованием программного обеспечения Hydrolight. Обновленный алгоритм существенно менее чувствителен к изменениям величин как концентрации хлорофилла, так и показателя поглощения окрашенным растворенным органическим веществом, чем его предыдущая версия. Обе версии алгоритма для оценки Ncoc показали хорошее соответствие PIC (particulate inorganic carbon) - стандартному продукту дистанционного зондирования (Gordon et al., 2001), обычно используемому для оценки вклада кокколитофоридных цветений в углеродный цикл (Balch, Mitchell, 2023).
Судовые измерения и модификация регионального алгоритма выполнены в рамках государственного задания ИО РАН по теме № FMWE-2021-0001. Моделирование световых полей в условиях кокколитофоридного цветения проводилось по гранту РНФ № 21-77-10059.