ОБЗОР ПОДХОДОВ К МОДЕЛИРОВАНИЮ МОРСКИХ ЭКОСИСТЕМ

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.