CC BY
24
СОБЫТИЯ
8-И НАУЧНЫЙ конгресс
ПО БАЛТИЙСКОМУ МОРЮ (Санкт-Петербург, август 2011 г.)
М.Б. Шилин
Член Международного научного комитета Балтийского конгресса Российский государственный гидрометеорологический институт, Санкт-Петербург, Россия
...чтобы воплотиться в пароходы, в строчки и в другие добрые дела...
В.В. Маяковский
В конце августа 2011 г. в Санкт-Петербурге прошел 8-й Научный конгресс по Балтийскому морю (The Baltic Sea Science Congress, или по-русски просто - Балтийский конгресс), ставший традиционным международный форум ученых стран Балтийского региона.
Балтийский конгресс проводится один раз в два года. Россия принимала участников конгресса впервые, что накладывало на организаторов определенную ответственность.
Открывая конгресс, ректор Российского государственного гидрометеорологического университета (РГГМУ) профессор Л. Н. Карлин напомнил, что первый Балтийский конгресс был проведен в далеком теперь 1957 г. с акцентом на обсуждение водного баланса бассейна и океанографию. Океанографические исследования в то время во всем мире, и в Балтийском регионе в частности, проводились с помощью батометра Нансена, который теперь занял свое - весьма достойное! - место в музеях. С тех первых лет послевоенного международного взаимодействия на Балтике ученых из стран с разными политическими системами произошли огромные изменения - как в технологической составляющей океанографических работ, так и в геополитических целях научного сотрудничества.
В технологическом обеспечении исследований появились автономные буйковые станции и зонды, позволяющие производить измерения с высоким разрешением. Разработаны приборы и методы дистанционного зондирования, развиты методы передачи данных, созданы базы данных, разработаны математические модели океанологических процессов. В результате исследователи существенно продвинулись вперед в решении проблемы прогноза состояния Балтийского моря для различных временных масштабов - как в плане долгосрочных прогнозов изменения климата, так и в случае краткосрочного оперативного прогноза океанографических характеристик.
Что касается целей сотрудничества, то в 1950-е гг. они были направлены, в основном, на поиск общего языка и на организацию бесперебойного устойчивого обмена информацией между коллегами, находящимися по разные стороны «железного занавеса», а в начале XXI века - ориентированы
на обеспечение совместными усилиями общей экологической безопасности и устойчивого развития Балтийского региона.
Прогресс в технологии исследований, с одной стороны, и понимание современных потребностей общества (более чистое и здоровое Балтийское море) - с другой привели к активизации сотрудничества океанографов с морскими биологами и геологами. Так Балтийский конгресс постепенно стал междисциплинарным.
В последнее время этот форум организуется тремя неформальными научными сообществами: Конференцией балтийских океанографов, Балтийскими морскими биологами и Балтийскими морскими геологами. При организации 8-го Научного конгресса по Балтийскому морю представители этих объединений вошли в Локальный оргкомитет (ЛОК), созданный на базе РГГМУ. Именно на ЛОК легла основная ноша по организации и проведению конгресса. Возглавил ЛОК проф. Л. Н. Карлин, который и открывал конгресс. Кроме него, в состав ЛОК вошли академик РАН, президент Российского гидробиологического общества проф. А. Ф. Алимов, глава Комитета Правительства Санкт-Петербурга по природопользованию, охране окружающей среды и экологической безопасности Д. А. Голубев и другие известные ученые, много лет работающие в Балтийском регионе.
Научная программа Конгресса была сформирована членами Международного научного комитета (МНК), в состав которого вошли представители указанных выше научных сообществ, Программы Европейского Союза совместных исследований и развития Балтийского моря (BONUS) и российских профильных научно-исследовательских организаций (Института океанологии им. П. П. Ширшова РАН, Зоологического Института РАН, Всероссийского научно-исследовательского геологического института им. А. П. Карпинского и др.). Главой МНК был избран академик РАН проф. В. А. Рябченко.
Работу ученого секретаря конгресса выполнила Т. Р. Еремина (РГГМУ).
Основными темами, заявленными в программе конгресса, стали:
- воздействие изменения климата на морские и прибрежные экосистемы;
М.Б. ШИЛИН
- взаимодействие физических, биологических и геологических процессов на различных пространственных и временных масштабах;
- обеспечение экологической безопасности антропогенной деятельности.
Как констатировал предыдущий 7-й Конгресс, темпы и масштабы антропогенного воздействия на экосистему Балтийского моря в настоящее время опережают процесс формирования научной основы для оценки и прогнозирования его возможных экологических и социально-экономические последствий. В связи с необходимостью ликвидировать отставание в сфере научных разработок по обеспечению устойчивости и безопасности морских и прибрежных экосистем, в программу 8-го Конгресса решено было включить новые темы, соответствующие современной ситуации в Балтийском регионе. Это нашло отражение в формировании двух новых секций: «Моделирование как поддержка управленческой деятельности» и «Управление научными знаниями о среде Балтийского моря». Тематика этих секций находится в полной гармонии с девизом 8-го Балтийского конгресса: «Совместные научно-исследовательские разработки для устойчивого управления экосистемами».
Благодаря успешной работе секций научная программа конгресса охватила исключительно широкий круг вопросов, но ключевое внимание все эксперты уделили проблемам экологической безопасности Балтийского моря в целом и его отдельных экосистем.
Трудно себе представить, что каких-то несколько десятилетий тому назад вопросы экологической безопасности Мирового океана интересовали лишь весьма узкий круг специалистов. Это были эксперты в области экологических прогнозов, объединившиеся в 1970-х гг. в так называемый «Римский клуб». Членам «Римского клуба» Джею Форрестеру и Деннису Медоузу вместе с другими специалистами в области системной экологии и компьютерного программирования удалось создать простую, но достаточно всеобъемлющую математическую модель, которая могла весьма приближенно имитировать развитие мировой экологической ситуации с помощью пяти основных взаимосвязанных переменных: население, капиталовложения, использование невозобновимых ресурсов, загрязнение среды и производство продовольствия. Это была первая компьютерная модель, предназначенная для исследования долгосрочных тенденций мирового развития.
Единственной дамой, оказавшейся в обществе экологически озабоченных мужчин, стала младшая дочь немецкого писателя-реалиста Томаса Манна -Элизабет Манн-Боргезе. В «Римском клубе» она была ответственна за океанический сектор деятельности. Почти всю свою сознательную жизнь фрау Манн-Боргезе посвятила борьбе за права обитателей Мирового океана на экологически безопасные условия жизни. В число обитателей океанической среды, права которых требуется неукоснительно соблюдать, решительно настроенная женщина включила ВСЕ ЖИВЫЕ СУЩЕСТВА, формирующие пирамиду энергии и биомассы океанической экосистемы - от планктонных микроводорослей
до гигантских китов и человека. В 1972 г. она основала на Мальте Международный океанический институт (МОИ), ныне представляющий собой всемирную сеть с 23 представительствами в разных страна х. В течение многих лет профессор Э. Манн-Боргезе преподавала в МОИ и написала за это время ряд блестящих учебников по экологии Мирового океана и а к вакул ьту ре - морскому фермерству.
Элизабет Манн-Боргезе принимала самое активное участие в разработке Конвенции по морскому праву, которая была принята ООН в 1982 г., но лишь в 1994 г. ратифицирована Германией. Книга Элизабет Манн-Боргезе «Драма Океана», опубликованная в 1975 г. и почти сразу переведенная на тринадцать языков, включая русский, вдохновила многих молодых людей начать путь морского исследователя. И по сей день «Драма Океана» продолжает вдохновлять влюбленных в море людей самых разных профессий и специальностей независимо от их возраста и страны проживания. Следуя шекспировскому принципу «Мир - театр, люди - актеры», автор в каждой новой главе своей книги выводит на сцену все новых и новых «актеров» - моряков, воинов, рыбаков, геологов, нефтяников, градостроителей и, конечно же, ученых... По мысли автора, человек в прошлом вышел из Океана и должен рано или поздно в него возвратиться, но теперь уже вооруженный новейшими видами техники. Важнейшее условие этого возвращения - мир на Земле и гарантированная всем обитателям Океана экологическая безопасность. «Мир морям!» - провозгласила Э. Манн-Боргезе в финале своей книги.
Как необык новенно ново зву ча ло это в 1980-х годах! А теперь кажется, что это - нечто само собой разумеющееся, с чем и спорить-то никто не будет.
Элизабет Манн-Боргезе оказалась хорошим провидцем. Все новые и новые «актеры» появляются на сцене Мирового океана. Все новые и новые виды антропогенной деятельности требуют научного обеспечения. Вот почему впервые в практике Балтийского конгресса были организованы секции «Геология и археология: затопленные голоценовые ландшафты Балтийского моря», «Продукция, перенос и эмиссия трассерных газов», «Механизмы, определяющие вариабельность биологических компонентов в Балтийском море», «Экологическая геология и опасные геологические процессы Балтийского моря и его береговой зоны», «Моделирование как поддержка управленческой деятельности», «Управление научными знаниями о среде Балтийского моря». Посетив эти секции, фрау Манн-Борге-зе осталась бы довольна высоким научным уровнем обсуждения проблем и нацеленностью на решение вопросов устойчивого развития.
Из сделанных на конгрессе пленарных докладов наибольший интерес вызвало выступление Деборы («Дебби») Бронк - секретаря Американского лимнологического общества (США). Профессор Бронк рассмотрела в своем сообщении особенности циклов биогенных элементов в Балтийском море и сделала прогнозы по их возможной трансформации в ближайшем будущем. Работая на стыке микробиологии и гидрохимии, Д. Бронк показала важность «микро-биальной петли» в переносе вещества по пищевым цепям Балтийского моря. Активность микроорга-
i события i
Рис. 1. научно-исследовательское судно «Элизабет Манн-Боргезе» у причала Морского вокзала в Санкт-петербурге.
низмов способствует и развитию процессов «цветения» вод Балтийского моря: установлено, что многие сине-зеленые водоросли, вызывающие «цветение», могут усваивать («фиксировать») атмосферный азот, то есть не зависят от объемов его поступления в водную среду со сточными водами. Это значительно затрудняет борьбу с «цветением» и не позволяет свести ее исключительно к повсеместному внедрению 100%-ной очистки сточных вод.
Главной научной сенсацией Конгресса стал пересмотр концепции низкого уровня биологического разнообразия экосистемы Балтийского моря. Эта концепция была разработана еще в 1930-х гг. немецкими исследователями во главе с А. Ремане, который объяснял небольшое число биологических видов, приспособившихся к жизни в водах Балтики, «неудобной» для организмов соленостью. Балтийское море относится к так называемым солоноватовод-ным водоемам. Для пресноводных организмов балтийские воды являются слишком солеными, а для морских - излишне распресненными. Проведенные в последние годы совместные исследования российских и немецких ученых, однако, показали, что на уровне микроорганизмов (одноклеточных, бактерий и протистов) уровень биологического разнообразия экосистемы Балтийского моря чрезвычайно высокий, так что говорить о «скудости» или «бедности» этого водоема означает совершать большой экологический просчет. Конечно, оценить разнообразие микроорганизмов возможно только с использованием специальной аппаратуры, что и было
показано в докладах гидробиологов на Балтийском конгрессе. Для наблюдателя, не вооруженного современными оптическими приборами, этот микромир остается недоступным. Несмотря на свою незаметность, микроорганизмы играют чрезвычайно важную, а возможно - лидирующую роль во всех процессах, протекающих в Балтийском море - таких, как образование, перенос и разложение органического вещества. При планировании любой деятельности «скрытое разнообразие» микроорганизмов необходимо принимать во внимание и учитывать возможные последствия микробиальной активности. От концепции же низкого биологического разнообразия экосистемы Балтийского моря, очевидно, уже в ближайшем будущем придется отказаться.
А теперь самое время вспомнить В. В. Маяковского и его мысль о том, что хорошо бы сделать жизнь человека бесконечной, превратив ее «в пароходы, в строчки и в другие добрые дела». Дело в том, что немецкая научная делегация - кстати, весьма представительная - прибыла в Петербург, «в порт горячий, как расплавленное лето», на исследовательском судне «Элизабет Манн-Боргезе», пришвартовавшемся на все время конгресса у Морского вокзала (рис. 1). Судно, приписанное к балтийскому порту Росток, имеет лаборатории общей площадью 97 кв. м, оснащенные новейшим оборудованием, и просторную рабочую палубу с двумя кранами для спуска и подъема научной аппаратуры. На борту судна, команда которого составляет 11 человек, смогут работать 12 исследователей.
м.б. шилин
Рис. 2. профессор российского государственного гидрометеорологического института, член Международного научного комитета балтийского конгресса Михаил борисович Шилин в кают-компании научно-исследовательского судна ««Элизабет Манн-боргезе» демонстрирует книгу Э. Манн-боргезе «Драма океана», изданную на русском языке.
Участники конгресса получили возможность осмотреть лаборатории судна и познакомиться с командой и членами немецкой научной делегации во время официального приема 24 августа. В кают-компании судна разместился мини-музей Элизабет Манн-Боргезе. Преподавателям РГГМУ приятно было сообщить члену экипажа судна профессору Барбаре Хенч (Dr. Barbara Hentsch), отвечающей за взаимодействие с общественностью, что учебники Э. Манн-Боргезе используются при чтении на кафедре промысловой океанологии и охраны природных вод курсов лекций «Аквакультура» и «Биогеография» (рис. 2).
Возвращаясь непосредственно к работе конгресса, необходимо еще раз подчеркнуть широту его тематики, охватившей комплексные междисциплинарные исследования в области физики,геологии, химии, биологии, климатологии и социально-экономических наук. В рамках конгресса экспертами было прочитано шесть заказных лекций (из них три - российскими учеными), состоялось 20 пленарных докладов (для всех участников). Основная работа велась в рамках 18 секций, на которые было представлено 204 устных и 134 стендовых доклада. Балтийский конгресс констатировал высокий уровень научных докладов, значительная часть кото-
рых касалась различных аспектов Плана действий по Балтийскому морю (The Baltic Sea Action Plan), разрабатываемого Хельсинкской комиссией. По результатам конгресса планируется публикация двух сборников статей, основанных на сделанных докладах, в реферируемых журналах: «Журнал морских систем» ("Journal of Marine System") и «Океанология». Содержание секций изложено по материалам, которые были представлены их ведущими. Детальная информация о конгрессе размещена на сайте http://www.bssc2011.org/.
Секция 1: Геологическое развитие Балтийского моря в позднечетвертичное время: палеореконструкции и связь с современными изменениями климата
Ведущие: Аарно Котилайнен (Геологическая служба Финляндии), Михаил Спиридонов (Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А. П. Карпинского), АнжейВитковский (Университет Щецина, Польша), ЙорнБу Йенсен (Геологическая служба Дании и Гренландии).
Резюме: Балтийское море является моделью для по -нимания процесса развития берегов, формирующихся в результате взаимодействия неотектонических процессов, послеледниковых изменений уровня моря, лито- и морфодинамики береговой зоны. В частности, берега южной Балтики постоянно отступают вследствие гляциоизостатического опускания, повышения уровня моря и усиления абразии берегов, обусловленной региональными гидродинамическими факторами. Модели трансгрессивно-регрессивных циклов, включающие изменения уровня моря, связанные с изменениями климата и вертикальными неотектоническими движениями земной коры, отражают такие региональные палеогеографические особенности геологического развития в период с начала Литориновой трансгрессии (8 тыс. лет назад), как выдвижение береговых линий Фенноскандии и отступание низменных берегов южной Балтики, сложенных четвертичными отложениями.
Секция 2: Междисциплинарный взгляд на развитие Балтийского моря - от глобальной перспективы к региональным особенностям; от многолетних - к десятилетним временным масштабам
Ведущие: Биргит Хенике (Институт береговых исследований, Германия), Эдуардо Зорита (Институт береговых исследований, Германия), Андерс Омстедт (Университет Гетеборга, Швеция).
Резюме: Изменение уровня моря является проблемой, научная и социальная важность которой постоянно возрастает вследствие ее потенциального воздействия на человечество. Эта проблема лежит на стыке многих дисциплин - от геологии и геодезии до климатологии. Воздействие изменений уровня моря состоит в усилении абразии берегов, наводнениях, увеличении штормовой активности, а также внедрении соленых вод и изменении стратификации водной толщи, приводящих к изменениям в морских экосистемах. Несколько факторов различного происхождения взаимодействуют между собой, повышая риск наводнений и затопления прибрежных территорий вследствие повышаю -щегося уровня моря. Полученные в последние годы многочисленные данные наблюдений внесли значительный вклад в понимание основных движущих сил глобального повышения уровня моря и его региональных колебаний. Однако необходимо получение более детальной информации о региональных особенностях скоростей изменения уровня моря. На сессии, организованной в рамках Второго Балтийского эксперимента (the Second Baltic Sea Experiment (BALTEX) Assessment of Climate Change for the Baltic Sea basin (BACC2 http://www. baltex-research.eu/BACC2/index.html)), обсуждены региональные особенности изменений уровня Балтийского моря и его потенциального воздействия на прибрежные территории и экосистемы, представлены результаты моделирования океана и комплексного анализа геодезических данных с акцентом на многолетних и десятилетних вре-
менных шкалах. Результаты современных исследований доложены междисциплинарной аудитории, что должно помочь сформулировать нерешенные проблемы и наметить пути их решения на стыке различных дисциплин, а также заложить основы эффективной коммуникации научного сообщества с лицами, принимающими решения.
Секция 3: Геология и археология: затопленные голоценовые ландшафты Балтийского моря
Ведущие: Ян Харфф (Университет Щецина, Институт морских и береговых исследований, Польша), ФредерикЛут (директорРомано-Германскойкомиссии, Германия), Алар Розентау (Университет Тарту, Эстония).
Резюме: Изменения уровня моря являются глобальной проблемой, которая далеко не впервые встала перед человечеством. Уже на ранних этапах развития цивилизации люди сталкивались с морскими трансгрессиями, изменениями климата и окружающей природной среды. Одним из направлений изучения долговременных тенденций развития береговых зон Балтийского моря (во временной шкале нескольких тысячелетий) являются междисциплинарные геологические и археологические исследования и моделирование. Вокруг погружающихся побережий южной Балтики, на дне сохранились остатки человеческих поселений и палеосреды побережий, фиксирующие воздействие относительного поднятия уровня моря на человека, начиная с мезолита. Геологи, археологи и климатологи, заинтересованные в понимании процессов развития морских трансгрессий и исследовании подводных ландшафтов, по результатам секции оказались готовы сформировать новую междисциплинарную область исследований - подводную палеогеографию.
Секция 4: Перенос и перемешивание в Балтийском море и других стратифицированных бассейнах
Ведущие: Ганс Бурхард, Ларс Умлауф (оба -Институт исследований Балтийского моря им. Лейбница, Варнемюнде, Германия), Юри Элкен (Институт морских систем, Таллин, Эстония).
Резюме: Циркуляция Балтийского моря характеризуется комбинацией средней термохалинной циркуляции и многочисленных мелко- и мезомас-штабных процессов переноса и перемешивания. Этот тип эстуарной циркуляции особенно явно проявляется в вертикально-стратифицированных обменных потоках в западной части Балтийского моря, которые балансируются диапикническим перемешиванием, что в первом приближении было описано уже в 1900 г. знаменитым соотношением Кнудсена. Диапикническое перемешивание реализуется через каскад процессов, таких как вовлечение окружающей жидкости в придонные течения и шлейфы речных вод, опрокидывание внутренних волн, приграничное перемешивание, мезомасштаб-
м.б. шилин
ное перемешивание, апвеллинг и образование фи-ламентов, динамика перемешанного слоя и многие другие. Какие из названных процессов более важны, в значительной степени зависит от географического района, метеорологической (сезонной и климатической) изменчивости и внутренней динамики. Места и время интенсивного перемешивания все еще плохо известны. Помимо эффекта замыкания эстуарной циркуляции, диапикническое перемешивание сильно воздействует на перемежаемость во втекающих потоках и является одним из ключевых механизмов вертикального обмена солью, теплом и веществами (кислород, биогенные элементы). Балтийское море - это естественная лаборатория, в которой многие процессы, определяющие глобальную термохалинную циркуляцию в Мировом океане, могут быть с удобством изучены. С другой стороны, системы меньшего размера, такие как озера и фьорды, могут рассматриваться как модели циркуляции Балтийского моря. Поэтому на секции обсуждены презентации, касающиеся исследования процессов переноса и перемешивания в Балтийском море, а также в других стратифицированных бассейнах - таких, как озера, фьорды, эстуарии и океанские бассейны.
Секция 5: Процессы обмена между прибрежной зоной и открытым морем
Ведущие: Кай Мюрберг (Финский институт окружающей среды), Андреас Леманн (Институт морских исследований им. Лейбница при Кильском университете, Германия), Владимир Рябченко (Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН, Санкт -Петербургскийфилиал).
Резюме: Процессы обмена между прибрежной зоной и открытым морем, такие как апвеллинг и прибрежные струи, речной сток, бароклинные вихри и связанные с ними перенос и перемешивание играют определяющую роль в функционировании экосистемы Балтийского моря. Однако эти процессы не полностью поняты; более того, до сих пор отсутствуют количественные оценки соответствующих потоков. Так как Балтийское море может рассматриваться также как мелководный эстуарий, процессы обмена с Северным морем, такие как затоки соленых вод в Балтику, играют важную роль в создании экологических условий во всем Балтийском море. Существуют доказательства того, что изменения в этих условиях оказывают сильное воздействие на нижние и верхние трофические уровни в Балтийском море и таким образом жестко контролируют пополнение рыбных запасов. По результатам секции выработаны обобщенный взгляд и улучшенное понимание физических и биогеохимических потоков и переноса вещества в прибрежной зоне в условиях изменения климата. Особенно отмечены доклады о современных натурных наблюдениях, включая спутниковые данные, и о гидродинамико-биогеохимических моделях высокого разрешения, которые улучшают наше понимание динамики процессов обмена между прибрежной зоной и открытой Балтикой, включая водообмен с Северным морем.
Секция 6: Взаимодействие физических, биологических и геологических
процессов в различных пространственных и временных масштабах
Ведущие: Тармо Соомере, Ира Диденкулова (оба - Институт кибернетики, Таллинский технологический университет, Эстония), Кристофер Дооз (Стокгольмский университет, факультет метеорологии, Швеция), Ян Пичура (Институт океанологии, Польская академия наук), Емельян Емельянов (Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН, Атлантический филиал).
Резюме: Заслуживающий признания вклад морских наук в удовлетворение нужд общества возможен только на основе непрерывного улучшения знаний об отдельных процессах и их взаимозависимостях в морской среде. Использование современных математических и вычислительных методов дает чрезвычайно мощный, но часто плохо используемый инструмент для понимания, количественного описания, прогноза и смягчения последствий различных движителей биологических и геологических процессов, воздействующих на морскую экосистему и общество через различные связи. Область интересов секции включила многочисленные взаимодействия процессов, происходящих в столбе воды от морского дна до поверхности раздела «вода - воздух» (включая динамику льда), с участием как физических процессов (таких как поверхностные или внутренние волны, поверхностные течения и т. д.), так и реакции биологических и геологических полей. Особо отмечены междисциплинарные доклады, нацеленные на понимание взаимодействия физических движителей, динамики экосистем, процессов в прибрежной зоне или сконцентрированных на появляющихся превентивных технологиях защиты морской и прибрежной среды. Также высоко оценены исследования отдельных явлений, которые могут вызвать обширную реакцию среды (таких как крупномасштабные вариации уровня моря или вообще гидродинамической активности) или привести к серьезным социальным последствиям (таких как опасные волновые явления, деградация побережья или индуцированный течениями транспорт неблагоприятных воздействий). Указанные выше процессы включают транспорт и трансформацию осадков. Трансформация осадков обычно носит нестационарный характер и отмечается в пределах относительно узких областей (или слоев воды и осадков). Такие области, где процессы трансформации осадочного материала наиболее интенсивны, известны как геохимические барьерные зоны (ГБЗ). В результате ступенчатых процессов в пределах ГБЗ происходит обогащение либо истощение ряда химических элементов. Примерами ГБЗ в Балтийском море являются: 1) биогеохимический барьер река - море; 2) редокс-барьер в воде (граница 02 - Н^); 3) ре-докс-барьер в осадках; 4) верхний активный слой осадков.
Секция 7: Продукция, перенос и эмиссия трассерных газов
Ведущие: Грегор Редер, Херманн Банге (оба -Институт исследований Балтийского моря им. Лейбница, Варнемюнде, Германия), Бу Баркер Йоргенсен (Центр геомикробиологии, Орхуский университет, Дания).
Резюме: Балтийское море с его горизонтальными и вертикальными градиентами предоставляет уникальные возможности для исследования циклов экологически и климатически важных газов, включая CO2, CH4, N2O, DMS и галогенизированные летучие органические компоненты. Процессы, контролирующие продукцию и эмиссию большинства этих компонент, чувствительны к температуре, пер -вичной продукции и другим факторам, которые, как ожидается, будут меняться при потеплении климата и изменении степени эвтрофирования Балтийского моря. В случае метана продукция и потребление определяются микробиологическими процессами, которые зависят от температуры, а источник связан с общим отложением органического вещества и, значит, с первичной продукцией. Оценка указанных процессов и их ожидаемых изменений - основная задача проекта BALTIC GAS, в настоящее время финансируемого программой BONUS. Продукция N2O связана с процессами денитрификации и нитрификации и, как было показано, высокочувствительна к затокам соленой воды из Северного моря. Для галогенизированных летучих органических компонентов Балтийское море представляет собой «миксерный стакан», в котором смешиваются антропогенные загрязнения, поступающие с суши, и изначально естественные компоненты морской среды, сильно зависящие от солености. Роль внутренних и окраинных морей, а также эстуариев рек в эмиссии перечисленных трассерных газов в атмосферу остается сильно недооцененной, а ее возможные изменения в будущем - неопределенными. На секции обсуждены работы, посвященные исследованиям круговорота и/или потоков на границе воздух - вода трассерных газов в Балтийском море, а также аналогичные разработки для прибрежной зоны и эстуариев.
Секция 8: Механизмы, определяющие вариабельность биологических компонентов в Балтийском море
Ведущие: Хендрик Шуберт (Университет г. Росток, Германия), Паули Сноейс (Стокгольмский университет, Швеция), Марина Орлова (Зоологический институт РАН, С.-Петербург).
Резюме: Структурные и функциональные характеристики морских биологических сообществ претерпевают изменения, регистрируемые на шкалах разного уровня во времени и пространстве. Возможность распознать эти изменения и связанные с ними закономерности, а также определить их причины и способы аппроксимации часто является сложной задачей для ученых и политиков, планирующих и ведущих работы в области охраны окру-
жающей среды. Определение пусковых механизмов и наиболее важных обратных связей, усиливающих или смягчающих последствия этих изменений на разных уровнях и пространственно-временных шкалах, приведет к расширению наших способностей предсказывать и предотвращать будущие неблагоприятные изменения в экосистемах. На секции сделаны доклады о симптомах, истории развития и движущих силах происходящих изменений в биологических сообществах Балтийского моря. Обсуждены механизмы, определяющие краткосрочную и среднесрочную вариабельность сообществ независимо от того, определяется ли она внешними воздействиями (суточные циклы, погодные условия и т. п.) или внутренними факторами (например, сукцессия планктона).
Секция 9: Разнообразие, функционирование и динамика планктона в условиях меняющейся экосистемы Балтийского моря
Ведущие: Инга Липс (Институт морских систем, Таллин, Эстония), Ирина Телеш (Зоологический институтРАН, С.-Петербург), РистоЛигнелл (Финский институт окружающей среды, Хельсинки).
Резюме: Пелагические мелкие прокариотные и эу-кариотные организмы осуществляют широкий спектр взаимодействий, которые влияют на разнообразие сообществ, трофическую структуру и, соответственно, биогеохимические циклы. Эти взаимодействия, включающие конкуренцию за пищевые ресурсы, аллелопатию, хищничество, паразитизм и симбиотическ ие связи, представл яют собой сложный комплекс процессов, которые трудно описать. Водные протисты, которые наиболее разнообразны филогенетически, включают организмы с широким диапазоном размеров клеток. Вдобавок, им присущи различные способы питания, от автотрофов до ге-теротрофов. Во многих группах протистов миксо-трофия играет важную роль, обеспечивая широкий спектр взаимодействий в микробных сообществах. Развитие во времени и пространственное распределение сообществ бактериопланктона, фитопланктона и зоопланктона определяется сложными взаимодействиями между организмами и окружающей их средой. Эти взаимодействия регулируются метаболическими характеристиками и определяют крупномасштабные закономерности и свойства сообществ, например, их разнообразие. Полевые исследования обеспечивают нас знаниями о том, как изменяется биологическое разнообразие в пространстве и во времени, и как это связано с физическими параметрами и свойствами экосистемы. Современные модели планктонных сообществ уже включают более широкий спектр функциональных групп и видов, что позволяет получить лучшее понимание процессов, регулирующих биоразнообразие. Лабораторные исследования (например, эксперименты с мезокос-мами) обеспечивают новые возможности исследования, недостижимые при полевых работах и механистическом моделировании. На секции обсуждены: (1) взаимосвязи между разнообразием планктона, его динамикой и свойствами экосистем, (2) механизмы,
М.Б. Шилин
определяющие закономерности биоразнообразия и его динамики, а также (3) функциональная роль разнообразия. По результатам обсуждения сформированы новые представления об отклике планктонных сообществ на изменения окружающей среды (таких, как ацидификация морских вод, изменение климата, эвтрофирование и др.).
Секция 10: Биоразнообразие, продуктивность и индикаторная роль донных сообществ
Ведущие: Тереза Радзиевска (Университет г. Щецин, Польша), Сергей Голубков (Зоологический институт РАН, С.-Петербург), Эрик Бонсдорфф (Академический университет, Турку, Финляндия).
Резюме: Бентосные сообщества все чаще характеризуются как важнейшие медиаторы, обеспечивающие потоки веществ и трансформацию энергии между водной толщей и донными осадками. Более того, различные структурные и функциональные характеристики бентосных сообществ (например, таксономическое и функциональное разнообразие, продуктивность, отклик на градиенты абиотических факторов), равно как и внутри- и межвидовые взаимодействия среди микро-, мейо- и макробентоса исключительно важны для биогеохимических процессов, протекающих на дне моря. Зависимость между разнообразием и продуктивностью, а также роль бентосных сообществ в противостоянии таким неблагоприятным процессам, как эвтрофирование (благодаря, например, усилению денитрификации и удержанию соединений азота), адаптация самих донных сообществ к другим антропогенным стрессам на разных уровнях в пространстве и во времени широко исследуются в различных регионах мира. Специфика Балтийского моря с его крупномасштабным градиентом природных и антропогенно индуцированных характеристик обусловливает важное значение бентосных сообществ для нашего понимания функционирования экосистемы и подчеркивает необходимость изучения этих проблем. Наряду с проблемами фундаментального научного значения встают вопросы, приводящие к исследованию биоразнообразия, продуктивности и индикаторной значимости бентосных сообществ Балтийского моря. Эти работы инициируются, в том числе, и недавним изменением законодательства в области морской окружающей среды, которое на международном (например, благодаря EU Water Framework Directive, Marine Strategy Framework Directive) и национальном уровнях требует разработки и применения соответствующих индикаторов состояния окружающей среды в разных районах Балтики. Исследования биоразнообразия и продуктивности бентосных сообществ имеют большой потенциал и могут привести к созданию необходимой системы индикаторов. На секции обсуждены работы, основанные на результатах полевых наблюдений и экспериментальных исследований бентоса по широкому кругу проблем, очерченных выше. Рассмотрены идеи о новых подходах к исследованиям бентосных сообществ Балтики и об использовании оригинальных методов анализа уже имеющихся знаний.
Секция 11: Влияние изменения климата и воздействия от человеческой деятельности на экосистему Балтийского моря
Ведущие: Маркус Мейер (Институт метеорологии и гидрологии Швеции), Иохим Дипнер (Институт исследований Балтийского моря им. Лейбница, Варнемюнде, Германия), Арно Котилайнен (Геологическая служба Финляндии).
Резюме: Междисциплинарная секция включила материалы по эволюции системы Балтийского моря, отражающие его прошлое, настоящее и будущее. Предметом обсуждения стали наблюдающиеся изменения в динамике системы, включая временную эволюцию гипоксии, современные режимные сдвиги и их воздействие на морские экосистемы, например - изменения в видовом составе и биоразнообразии. Центральной темой для обсуждений стали сценарные прогнозы изменения климата и их влияние на экосистему Балтийского моря и сообщество прибрежных стран, в особенности в сочетании с изменениями образа жизни и землепользования.
Секция 12: Экологическая геология и опасные геологические процессы Балтийского моря и его береговой зоны
Ведущие: Генри Валлиус (Геологическая служба Финляндии), ВладимирЖамойда (Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А.П. Карпинского, С.-Петербург), ЯнХарфф (Университет Щецина, Институт морских и береговых исследований, Польша), Ханнес Тониссон (Университет Тарту, Эстония).
Резюме: Опасные геологические процессы могут угрожать человеческой жизни, приводить к значительным материальным потерям, негативно воздействовать на биоту. Они проявляются в результате природной эндогенной и экзогенной геодинамики, а также воздействия техногенных процессов. Взаимодействие геологических процессов и интенсивного техногенеза, в том числе, гидротехнического и портового строительства, прокладки нефте- и газопроводов, преобразования береговых ландшафтов и т. д., приводит к возрастанию риска возникновения опасных природных процессов на густонаселенных побережьях Балтийского моря. Указанные процессы могут оказывать негативное воздействие на чувствительную экосистему Балтики. Во многих районах Балтийского моря актуальной и серьезной проблемой является загрязнение донных осадков. Развитие берегов Балтийского моря является результатом сложного взаимодействия климата, лито-, гидро- и антропос-феры. В рамках секции обсуждена эволюция берегов в различных временных шкалах. Особое внимание уделено литодинамике, в том числе, процессам абразии, транспорта наносов и аккумуляции осадочного вещества в контексте выявления движущих сил и основных факторов, вызывающих эти процессы (климатически обусловленные флуктуации уровня моря, неотектоника, антропогенное
воздействие, изменение циклонической активности и продолжительности ледового периода, волнового климата, штормовой активности). Темы секции включили современные морфодинамические процессы, исторические палеореконструкции береговых линий и будущие сценарии развития. Обсуждены возможные последствия воздействия опасных геологических процессов в береговой зоне на социально-экономическое развитие приморских территорий, а также трансграничные стратегии развития прибрежных территорий и комплексного управления береговой зоной.
Секция 13: Цикл углерода/С02 и баланс рН в полузамкнутых и шельфовых морях: современное состояние и антропогенные воздействия
Ведущие: Андерс Омстедт (Университет Гетеборга, Швеция), Анна Ратгерсон- Овениус (Университет г. Упсала, Швеция), БерндШнейдер (Институт исследований Балтийского моря им. Лейбница, Варнемюнде, Германия).
Резюме: Морская карбонатная система - основной компонент кислотно-щелочного баланса морской воды; она контролирует важные биогеохимические свойства морской воды, такие как рН и насыщенность карбонатом кальция. Среднее (фоновое) состояние карбонатной системы зависит от обмена углекислым газом с атмосферой и поступления общей щелочности и органического углерода с речным стоком. Однако существуют значительные сезонные колебания, которые вызываются биологическим продуцированием и разложением органического вещества. Ожидаются и антропогенные возмущения карбонатной системы, обусловленные ростом содержания атмосферного С02. Удвоение доиндустриального уровня С02 приведет к уменьшению современного значения рН примерно на 0,2, а насыщенности карбонатом кальция - в 2 раза. Это - коренные изменения, которые могут повлечь за собой тяжелые экологические последствия. Нежелательный эффект увеличения СО2 в атмосфере может быть дополнительно усилен за счет разложения органического вещества, освобождение которого из почвы в более теплом климате увеличивается.
Секция 14: Оперативный прогноз для Балтийского моря - от предупреждений о штормовых нагонах до информации об экологическом состоянии
Ведущие: Николай Клием (Датский метеорологический институт, Дания), Урмас Липс (Институт морских систем, Таллин, Эстония), Франк Яансенн (Федеральноеморское и гидрографическое агентство, Гамбург, Германия).
Резюме: Почти 15 млн людей проживают в 10-километровой зоне на побережье Балтийского моря, которое является одним из наиболее «торговых» морей в мире, на чью долю приходится более 15% мировых грузоперевозок. Для всех видов человеческой деятельности в регионе Балтийского моря зна-
ние экологических условий является насущной потребностью. Эти знания основаны на информации, получаемой от измерений in situ, и на спутниковых данных, которые все более и более интегрируются в численные модели с помощью ассимиляционных методов. Краткосрочные прогнозы, получаемые на основе оперативных систем, обеспечивают пользователей важнейшей информацией при штормовых нагонах, аварийных ситуациях в море или экологических нарушениях, таких как цветение сине-зеленых водорослей. Целью секции явилось освещение современных и новых разработок в области оперативного прогноза и наблюдений в режиме реального времен (либо измерений in situ, либо спутниковых данных). Представленные материалы охватили как физические (волны, течения, термо-халинная структура и соответствующие поля), так и биогеохимические аспекты (оптические свойства, концентрация хлорофилла, первичная продукция, биогенные циклы), связанные с наблюдениями, моделями, ассимиляцией данных и принципами верификации.
Секция 15: Спутниковое дистанционное зондирование гидрометеорологических и экологических процессов в Балтийском море: методы и применение
Ведущие: Леонид Бобылев, Владимир Волков, Дмитрий Поздняков (все - Нансен-Центр, Санкт-Петербург).
Резюме: Основное внимание секции уделено передовым методам космического мониторинга таких гидрометеорологических и экологических характеристик и условий Балтийского моря, как ветры, качество воды, нефтяное загрязнение, ледовые и динамические условия и др. Новые теоретические и методические разработки подтверждены примерами соответствующих исследований в Балтийском море. Обсуждены пути подключения компонента сбора спутниковых данных к обобщенным методам и системам наблюдений.
Секция 16: Моделирование как поддержка управленческой деятельности
Ведущие: Бу Густавсон, Кристоф Хумборг (оба - Стокгольмский центр эластичности, Стокгольмский университет, Швеция), Маркус Мейер (Институт метеорологии и гидрологии Швеции), Карл-МагнусМерт (геологический факультет Стокгольмского университета, Швеция).
Резюме: Моделирование становится все более и более значимым механизмом в области обеспечения поддержки управления морскими системами. Например, такие документы, как Водная рамочная директива, Морская стратегическая рамочная директива и План действий по Балтийскому морю, требуют существенной научно-информационной поддержки из области моделирования. В то же время, интенсивное развитие инструментов моделиро-
М.Б. ШИЛИН
вания для удовлетворения потребностей управленческой деятельности происходит не в последнюю очередь в рамках ряда исследовательских программ, финансируемых BONUS. На секции проведен обзор самых последних возможностей моделирования для поддержки управленческой деятельности.
Секция 17: Оценка состояния и трендов в экосистеме Балтийского моря
Ведущие: ЯкобКарстенен (Орхускийуниверситет, Датский национальный исследовательский институт среды), Лаура Уситало (Хельсинкский университет, Финляндия), КариЛехтонен (Финский институт окружающей среды), Георг Мартин (Тартускийуниверситет, Эстонский морской институт), Михаил Шилин (РГГМУ, С. -Петербург).
Резюме: Главной проблемой экологов является способность предоставить обоснованные, точные и соответствующие стандартам индикаторы/инструменты для определения и оценки состояния и здоровья экосистем. Особенно важно показать способность этих оценок определять антропогенное воздействие путем отфильтровывания естественных колебаний. Успешное выполнение целей таких стратегий, как Европейская водная рамочная директива, Европейская морская стратегическая рамочная директива и План действий по Балтийскому морю ХЕЛКОМ в значительной степени зависит от доступности таких инструментов. На секции рассмотрены доклады на тему развития и апроба-
ции новых методов оценки, интеграции данных и показателей, а также на тему анализа, метаанали-за и синтеза существующих методов.
Секция 18: Управление научными знаниями о среде Балтийского моря
Ведущие: Микаэль Гилек (Сёдертёрнский университетский колледж, Стокгольм, Швеция), Марку Оликайнен (Хельсинкскийуниверситет, Финляндия).
Резюме: Главной темой данной секции является научное общение, обмен данными и другие условия экологической политики, основанной на знаниях. Эти и другие аспекты управления научными знаниями уже стали составной частью многих современных программ и проектов в морских исследованиях. Более того, знания и обмен данными, а также совместное производство знаний заинтересованными сторонами и научным сообществом определены как важные компоненты движения в сторону экосистем-ного подхода в менеджменте в таких секторах экономики, как сельское хозяйство, рыбный промысел и морская деятельность. Однако расширенное и интегрирующее управление научными знаниями также влечет за собой новые проблемы с точки зрения, например, требований улучшенной оценки качества знаний и улучшенной интеграции данных. На секции рассмотрены доклады, описывающие, анализирующие и сравнивающие проблемы и возможности в области управления данными и знаниями в различных секторах антропогенной деятельности.
