ИСТИНА

Понятие «ресурсная емкость» прибрежной зоны моря выражает ограниченную способность морской среды противостоять изъятию из нее части концентрации конкретного вида возобновляемого ресурса путем восстановления (воспроизводства) этой концентрации. Рациональное использование морских ресурсов предполагает создание моделей эколого-экономических систем берег – море, позволяющих контролировать баланс допустимых объемов потребления морских ресурсов с учетом ресурсной емкости среды. Интенсификация хозяйственной деятельности в прибрежной зоне увеличивает береговой сток загрязняющих веществ, что означает рост потребления двух наиболее важных видов ресурсов: ассимиляционных и биологических. Цель исследования – разработать адаптивную модель рационального потребления ассимиляционных и биологических ресурсов прибрежной зоны моря, основанную на управлении балансом скоростей накопления и деструкции загрязнений, поступающих в море от береговой социально-экономической системы. Построена интегральная модель формирования концентрации загрязнения морской среды от стационарного (фонового) значения при отсутствии стока до уровня, пропорционального объемам производства обобщенного продукта береговой социальноэкономической системы. С целью упрощения было принято, что концентрация загрязнения представляет собой взвешенную сумму концентраций биохимических веществ, представляющих наибольшую угрозу для включенных в модель морской экосистемы низших звеньев пищевой цепи: фитопланктона, зоопланктона и бактериопланктона. Считалось, что концентрация загрязнения формируется под влиянием перемешивания, равномерно распространяющего загрязнение по объему среды, и биогеохимических реакций самоочищения, происходящих в морской экосистеме. Получена формула, выражающая интегральный баланс скоростей загрязнения и самоочищения среды, которая была использована в динамическом уравнении концентрации загрязнения. Уравнения модели системы берег – море построены методом адаптивного баланса влияний, сохраняющим материальные балансы реакций взаимодействия как экологических, так и экономических процессов. Средние многолетние значения переменных экосистемы приняты за ее стационарное состояние, что позволило выразить коэффициенты модели через нормированные отношения средних значений переменных. Управление экологоэкономическими процессами осуществляли агенты (логические операторы), следившие за уровнем загрязнения и индексом биоразнообразия морской среды, параллельно с оценкой экономической эффективности потребления ресурсов и наложением штрафных санкций за загрязнение. Предложенные механизмы контроля были применены в модели береговой сток – Севастопольская бухта, для которой известны средние многолетние значения концентраций планктонной группы, а также содержания аммония, нитратов, органического вещества и детрита. Были построены сценарии эколого-экономических процессов, характеризующие эффективность использования ассимиляционных и биологических ресурсов бухты при различных внешних условиях, включая динамику среды. Предложенная модель может служить инструментом управления балансом потребления и воспроизводства ресурсов морской среды. Постановка исследований выполнена по теме «Прибрежные исследования», разработка модели и вычислительные эксперименты проведены при финансовой поддержке РФФИ и Правительства Севастополя по гранту № 18-47-920001.