ОБЗОР ПОДХОДОВ К МОДЕЛИРОВАНИЮ МОРСКИХ ЭКОСИСТЕМ

  • О. К. Хмельницкая Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы (РУДН)
DOI 10.29006/1564-2291.JOR-2026.54(3).11
Ключевые слова моделирование, морская экосистема, сопряженные модели, биогеохимические модели, трофодинамика, сквозные модели, машинное обучение, цифровой двойник океана

Аннотация

Представлен историко-методологический обзор эволюции подходов к моделированию морских экосистем – от первых эмпирических обобщений и стехиометрических схем первой половины XX века до современных гибридных систем, сочетающих детерминированные уравнения с методами машинного обучения. Прослежена трансформация моделей от точечных (0D) и боксовых резервуарных конструкций к многомерным сопряженным физико-биогеохимическим комплексам, объединяющим гидродинамику, круговороты биогенных элементов и трофические взаимодействия. Систематизированы современные модели по четырем уровням сложности: биогеохимические, трофодинамические, управления промыслом и сквозные (end-to-end). Проанализированы ключевые программные фреймворки (FABM, Oceananigans), обеспечивающие модульную интеграцию гидродинамических и биогеохимических блоков. Особое внимание уделено перспективным направлениям – фундаментальным моделям и концепции «цифрового двойника океана», работающим в режиме реального времени на основе ассимиляции спутниковых и полевых данных. Показано, что моделирование становится базовым инструментом «голубой экономики», обеспечивающим переход от реактивного к превентивному управлению морскими ресурсами. Результаты обзора могут быть полезны специалистам в области океанологии, морской экологии и разработчикам прогностических систем.

Опубликован
2026-10-13