Ataskaita apie atliktą Lietuvos Baltijos jūros rajono aplinkos būklės ir ...

LIETUVOS BALTIJOS JŪROS APLINKOS APSAUGOS VALDYMO STIPRINIMODOKUMENTŲ PARENGIMASIII-oji TARPINĖATASKAITA2012 m.,balandžio 132.7.2 Matematinis modelis, naudotas maistinių medžiagų balanso prognozėmsŠiuose tyrimuose naudotą hidrodinaminį-ekologinį modelį SHYFEM/AQUABCIIsudaro baigtinių elementų hidrodinaminis modelis SHYFEM ir su juo programinio kodolygmenyje sujungtas ekologinis modelis AQUABCII. Hidrodinaminis modelis SHYFEM(Shallow water HYdrodynamic Finit Element Model) yra sukurtas Venecijos jūrinių tyrimųinstitute (CNR-ISMAR) ir yra sėkmingai taikytas visai eilei jūros priekrantės teritorijų.Hidrodinaminių lygčių skaitiniam sprendimui yra naudojamas baigtinių elementų metodas,kuris leidžia naudoti teritoriškai kintamos raiškos gardeles, kas yra didelis privalumasmodeliuojant procesus, vykstančius sudėtingos morfologijos priekrantės teritorijose. Modelisgali būti naudojamas kaip dvimatis ir trimatis. Jo programinė įranga yra atvirojo kodo ir jągalima be apribojimų atsisiųsti iš SHYFEM internetinio puslapio (S.HY.F.E.M Shallow waterhydrodynamic model 2011). Šiame puslapyje taip pat pateikiamas išsamus moksliniųpublikacijų apie tyrimus atliktus su šiuo modeliu sąrašas bei modelio dokumentacija.Modelis SHYFEM yra ne kartą taikytas Kuršių marioms ir Lietuvos Baltijos jūrospriekrantei tiek kaip atskiras hidrodinaminis modelis tiek kartu su įvairiais ekologiniaismodeliais (Lietuvos jūrų išteklių darniojo valdymo sistema..., 2011, Ferrarin et al., 2008,Zemlys et al., 2008, Erturk et al., 2008, Daunys et al., 2006).Modelis AQUABCII (Aquatic Biogeochemical Cycling) yra ekologinis modelisišvystytas Klaipėdos universiteto Baltijos pajūrio aplinkos tyrimų ir planavimo institute,bendradarbiaujant su Stambulo Technikos universitetu. AQUABCII yra programinio kodolygmenyje sujungtas su hidrodinaminiu modeliu SHYFEM ir naudoja jo hidrodinaminių irtermodinaminių kintamųjų reikšmes. Šis modelis yra anksčiau Kuršių marioms taikytųekologinių modelių (Zemlys et al., 2008, Erturk et al., 2008, Lietuvos jūrų išteklių darniojovaldymo sistema, 2011) tolesnio vystymo rezultatas. Šiuo metu modelis turi ištestuotąpelaginių procesų dalį. Procesų dugno nuosėdose dalis yra testavimo stadijoje, be to procesųdugno nuosėdose eksperimentiniai tyrimai yra tik pradėti ir kol kas nėra sukaupta pakankamaiduomenų modelio testavimui ir ir tobulinimui, todėl šiame tyrime nebuvo naudojama. Kadatiksliai bus baigtas procesų nuosėdose submodelio diegimas sunku pasakyti, gal po metų, galpo dviejų, iskas priklausys nuo kitų projektų sėkmės. Bet jau preliminarūs rezultatai rodo, kadnuosėdinė medžiaga Lietuvos Kuršių marių dalyje yra nuolat resuspenduojama irtranportuojama, kas neleidžia susikaupti dideliems kiekiams maistmedžiagių dugno nuosėdoseir jų srautai (bent jau difuziniai) tarp dugno nuosėdų ir vandens storymės daug nekeičiamaistmedžiagių koncentracijų vandens storymėje (mažiau negu 10 proc.), todėl šių procesųįtraukimas neturėtų iš esmės pakeisti maistmedžiagių balanso Kuršiu mariose. Modeliobūsenos kintamųjų sąrašas pateiktas 2.7-3 lent.Modelyje nagrinėjami šie procesai: keturių fitoplanktono grupių (diatominiai, azotonefiksuojančios melsvabakterės, azotą fiksuojančios melsvabakterės, žaliadumbliai) augimas,kvėpavimas, ekskrecija, mirimas ir išėdimas; zooplanktono augimas ir mirimas, azotąfiksuojančių bakterijų dujinio azoto fiksacija; amonio nitrifikacija, detritinės dalelinėsorganinės medžiagos tirpimas; ištirpusios organinės medžiagos mineralizacija; skendinčiųdalelių sedimentacija bei visų modeliuojamų medžiagų pernaša dėl advekcijos ir turbulencinėsdifuzijos. Modelis remiasi pastovia anglies, azoto ir fosforo stechiometrija (Redfieldo)fitoplanktone bei zooplanktone.Modelis neturi makrolitų būsenos kintamojo, tačiau mūsų nuomone mokrofitaineturėtų daryti lemiamos įtakos Kuršių marių eutrofikacijai ir maistmedžiagių balansui.Remiantis studijos (Balevičienė et al. 2007) vertinimais , pamario ir Nemuno deltos nendrynaiužima 5000ha plotą. Pasinaudojus toje pačioje studijoje pateiktais azoto ir fosforo vidutiniaiskiekiais nendryno vieno kvadratinio metro plote, gauname, kad visame nendrynų plote yraapie 225t fosforo ir 2750t azoto, kas sudaro tik apie 8 procentus nuo kiekių atnešamų upėmis įJŪRINIŲ TYRIMŲ KONSORCIUMAS 210