Термодинамический спутниковый мониторинг здоровья лесных экосистем водосборного бассейна Финского залива (на примере Карельского перешейка)
Горный В.И., Киселев А.В., Безрученко П.А., Манвелова А.Б., Тронин А.А., Бриль А.А., Мазуров А.А.
// Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 2024. Т. 21. № 3. С. 31-44.
Актуальная проблема экологической безопасности — мониторинг здоровья экосистем. С. Э. Йоргенсеном и Ю. М. Свирежевым (Jørgensen J. S., Svirezhev Yu. M. Towards a thermodynamic theory for ecological systems. Oxford: Elsever, 2004) разработаны основы термодинамической теории экосистем. Показано, что поглощённая экосистемой эксергия солнечного излучения затрачивается на депонирование углерода и вывод энтропии, генерируемой антропогенным и природным воздействием на экосистемы. Критерием здоровья экосистемы является количество содержащейся в ней эксергии. В настоящей работе для спутникового картирования здоровья экосистем использована скорость эвапотранспирации — прямо пропорциональная эксергии, затрачиваемой на депонирование углерода. Для этого был введён термодинамический индекс воздействия, равный отношению эвапотранспирации импактной экосистемы к эвапотранспирации здоровой. В качестве здоровой могут быть использованы экосистемы особо охраняемых территорий или экосистемы данного вида с наибольшим значением эвапотранспирации. Особенностью данного исследования стало внедрение технологии термодинамического спутникового картирования здоровья экосистем в Центре коллективного пользования «ИКИ-Мониторинг», в том числе в систему «Вега-Sсience», где с 2001 г. в автоматическом режиме непрерывно пополняется база восьмидневных спутниковых композитов эвапотранспирации (пространственное разрешение 500×500 м) на всю территорию России. В качестве объекта исследований выбраны экосистемы Карельского перешейка как представительной территории водосборного бассейна Финского зал. На трёх примерах природного и антропогенного воздействия представлена эффективность предложенного показателя здоровья экосистем. Показано, что чувствительность технологии к нарушению здоровья экосистем столь высока, что позволяет картировать локальные нарушения здоровья экосистем, пространственные размеры которых на порядок меньше, чем разрешение использованных карт эвапотранспирации. Сделан вывод, что разработанная технология может быть оперативно применена региональными экологическими органами на всей территории России для синоптического анализа здоровья экосистем.
Ссылка на текст:
http://d33.infospace.ru/jr_d33/2024v21n3/31-44.pdf