Исследователи разработали модель, которая учитывает массу факторов о природной территории и позволяет объяснить их воздействие на почвы
Специалисты Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» разработали цифровую модель, которая позволяет рассчитывать воздействие органических отходов сельского хозяйства на окружающую среду. Учитывая увеличение населения Земли и бурный рост аграрной индустрии, мониторинг последствий для природных территорий становится необходимым уже сегодня, сообщил ТАСС во вторник профессор кафедры радиотехнических систем СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Михаил Богачев.
Результаты работы опубликованы в научном журнале Frontiers in Environmental Science.
«В предложенную модель можно загрузить данные о загрязнителях любой <…> территории и составлять прогнозы развития ее экосистемы. Но речь идет не только о природных территориях. Например, таким образом можно оценивать влияние на окружающую среду при различных сценариях развития агротехнических и животноводческих комплексов в <…> регионах России», — рассказал Богачев.
Он отметил, что развитие сельского хозяйства неразрывно связано с увеличением объемов органических отходов из-за роста животноводческой индустрии и объемов применения органических удобрений. Рост объемов отходов влечет за собой увеличение выбросов азота, фосфора и других веществ. Последствия могут выражаться в загрязнении воздуха, водоемов и почвы. В связи с этим в сельском хозяйстве уже сегодня требуются надежные инструменты мониторинга.
Ученые ЛЭТИ создали специальную математическую модель (байесовскую сеть), которая учитывает и связывает в сложную сеть взаимозависимых факторов различные типы данных о конкретной территории. В массиве данных модели — информация о географии района, загрязнении экосистемы, динамике прироста деревьев, жизнедеятельности организмов в почве и многих других параметрах.
Опытной территорией для испытания модели стала зона искусственной лесопосадки, в которой обосновалась большая колония птиц. Разработка позволила восстановить ход событий на территории лесопосадок за последние 20 лет. Исследование проводилось в тесном сотрудничестве со специалистами Института экологии и природопользования Казанского федерального университета.
Работа показала, что рост популяции птиц привел к интенсивному отложению помета и значительному повышению концентрации азота, фосфора, щелочных металлов в почве. В результате деревья постепенно перестали расти и усохли, а птицы переместились на другие деревья, тем самым расширив ареал загрязнения. Цифровая модель ЛЭТИ рассчитала сложные взаимосвязи между факторами, которые привели к сокращению популяции деревьев и деградации экосистемы.
Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда.
