Rīgas jūras līča barības tīkla simulācija, izmantojot Ecopath with Ecosim modelēšanas pieeju: iespējamie nākotnes scenāriji

Abstract

Pētījumā veikta Rīgas jūras līča barības tīkla modeļa izveide izmantojot pasaulē plaši atzītu Ecopath with Ecosim pieeju. Balstoties uz izveidoto modeli, apskatīta iespējamo nākotnes klimata un barības vielu ieplūdes Baltijas jūrā scenāriju ietekme uz Rīgas jūras līča barības tīklu. Modeļa izstrādē ietilpst divi posmi. Pirmajā posmā tiek veidots statisks Ecopath barības tīkla modelis, kas raksturo visas izvēlētās barības tīkla komponentes un mijiedarbību starp tām noteiktā laika periodā, pētījumā periodu izvēloties no 2000. līdz 2004. gadam. Šim mērķim apkopoti pieejamie populāciju biomasu dati par Rīgas jūras līča barības tīkla komponentēm, literatūras avotos iegūta informāciju par citiem nepieciešamajiem ievades parametriem, veidots modelis balstoties uz ekoloģiskām pamatsakarībām. Otrajā posmā tiek veidots barības tīkla dinamisks Ecosim modelis, ar mērķi spēt modelēt funkcionālo grupu biomasas atkarībā no vides faktoru izmaiņām. Dinamiskais modelis veidots laika periodam no 2004. līdz 2014. gadam. Šim modelim kā ieejas dati tiek izmantoti statiskā modeļa rezultāti un izvades dati. Izveidotais modelis ir spējīgs korekti modelēt ekosistēmas galveno sugu (pelaģiskā barības tīkla) populācijas dinamiku, tātad vērtējams kā labs. Uzlabojot ievades datu kvalitāti, būtu iespējams uzlabot modeļa veiktspēju. Pēc modeļa rezultātiem secināms, ka Rīgas jūras līcī dominējoša ir augšupejoša barības tīkla kontrole (bottom- up control), kas pasiltinoties klimatam nodrošinās visa barības tīkla produkcijas pieaugumu.

This study was carried out to develop a food web model of the Gulf of Riga using the world-renowned Ecopath with Ecosim approach. Based on the model, the impact of possible future climate and nutrient input scenarios to the Baltic Sea on the Gulf of Riga food web is examined. The development of the model includes two stages. The first stage is the development of a static Ecopath food web model describing all selected food web components and the interactions between them over a given time period, with the study period chosen as 2000-2004. For this purpose available population biomass data on the food web components of the Gulf of Riga and information from literature sources on other necessary input parameters were compiled, the model was developed based on basic ecological relationships. In the second stage, a dynamic Ecosim model of the food web was built, with the aim of being able to model the biomass of functional groups in relation to changes in environmental factors. The dynamic model is built for the period 2004-2014. The model uses as input the results and the output data of the static model. The model is able to correctly model the population dynamics of the main species of the ecosystem (pelagic food web) and is therefore considered to be good. Improving the quality of the input data could improve the performance of the model. The model results suggest that bottom-up control is dominant in the Gulf of Riga, which will increase the production of the entire food web as the climate warms.