Как ученые прогнозируют размер океанической «мертвой зоны»?

В конце этого месяца NOAA (Национальное управление океанических и атмосферных исследований США) объявит свой прогноз размера гипоксической «мертвой зоны» в Мексиканском заливе. Впервые прогноз будет основан на ансамбле, объединяющем результаты четырех различных компьютерных моделей. Мертвая зона — это область с чрезвычайно низким уровнем кислорода, где не могут выжить рыбы и моллюски, включая экономически важные виды, такие как креветки, что значительно сокращает среду обитания и угрожает рыболовству.

Гипоксия вызывается сочетанием факторов, ключевыми из которых являются поступление питательных веществ из реки Миссисипи и стратификация вод залива. Сельскохозяйственные стоки с бассейна Миссисипи приводят к цветению водорослей. При их разложении бактерии потребляют кислород. Стратификация, или наличие четкой границы (пикноклина) между теплой пресной поверхностной водой и холодной соленой глубинной, препятствует перемешиванию и восстановлению кислорода в придонных слоях. Осенью, когда вода охлаждается и усиливаются ветра, стратификация разрушается, и мертвая зона исчезает.

Прогноз NOAA помогает управляющим рыболовством и чиновникам в планировании. Использование ансамбля моделей, учитывающих данные о стоке питательных веществ, погодных и океанографических условиях, позволяет создать более надежный прогноз, учитывающий неопределенность. «Объединяя несколько моделей, мы надеемся создать более надежный прогноз, который лучше учитывает неопределенность», — говорит Дэн Обенур, инженер-эколог из Университета штата Северная Каролина, разработавший одну из моделей. Например, его модель явно учитывает среднюю скорость ветра, влияющую на перенос питательных веществ, в то время как другие модели могут детальнее описывать иные процессы.