Версія даної теми для друку

Автор: Arbalet Jan 29 2015, 21:58

Как проект Computing for Sustainable Water помог лучше понять пути решения экологических проблем Чесапикского залива

Чесапикский залив в опасности: избыточное количество питательных веществ, которые попадают в этот уникальный эстуарий (так называется расширение устья реки в сторону моря) вместе со стоками из населенных пунктов, ведет к росту в водоеме бескислородных «мертвых» зон. Проект распределенных вычислений Computing for Sustainable Water позволил оценить эффективность различных природоохранных стратегий по спасению Чесапикского залива, чтобы найти самые лучшие и наиболее экономически целесообразные способы сохранения этого важного в экономическом и экологическом плане региона.


Научный коллектив проекта CFSW, слева-направо: Дэвид Смит - профессор экологических наук, Джеффри Планка - помощник вице-президент по исследованиям (недавно ушедший в отставку), Джерард П. Лермонт старший (автор данной стать) - ведущий научный сотрудник проекта CFSW, Майкл Первис - специалист по исследованию, Томас Скалак – вице-президент по исследованиям. Врезка с фотографиями, слева-направо: Райан Бобко - программист CFSW, Марк Уайт – доцент в области коммерции.

Проект Computing for Sustainable Water (CFSW) сосредоточил свое внимание на крупнейшем водоразделе США - Чесапикском заливе, к водам которого имеют выход шесть штатов США: Вирджиния, Западная Вирджиния, Мэриленд, Делавэр, Пенсильвания и Нью-Йорк, а также Вашингтон, округ Колумбия. Этот залив испытывает сильное антропогенное влияние на протяжении многих лет. Предыдущие попытки решения проблемы не увенчались успехом. В результате, размер бескислородной области залива – так называемой «мертвой» зоны – продолжает увеличиваться и негативно влиять, в частности, на популяцию живущего только здесь синего краба (Callinectes sapidus).


Синий краб (Callinectes sapidus)

Проблема бескислородных зон в заливе в значительной степени связана с притоком питательных веществ (азота и фосфора), попадающих в залив в результате сельскохозяйственных и земляных работ, активной промышленной деятельности. Федеральные и местные органы власти пытаются контролировать проблему с помощью набора управляющих инструментов, известных как лучшие управленческие практики (Best Management Practices – BMPs). Субъекты хозяйствования, участвующие в программе BMPs, получают компенсации за мероприятия по ограничению попадания питательных веществ в залив. Однако, эффективность различных видов управленческих решений BMPs еще не была должным образом исследована. Также пока нет четкого научного доказательства эффективности некоторых BMPs, получивших широкое распространение.

Благодаря участникам объединения World Community Grid, принявшим участие в проекте CFSW, было проведено масштабное моделирование экспериментов воздействия различных BMPs на уровень притока питательных веществ в Чесапикский залив и их конечное влияние на состояние окружающей природной среды водоема. В таблице 1 http://www.worldcommunitygrid.org/about_us/viewNewsArticle.do?articleId=414 содержатся наименования 23 BMPs, воздействие которых на состояние залива моделировалось в проекте. Первоначальное моделирование выполнялось без учета действия BMPs в качестве базового сценария развития экологической обстановки. Затем каждое управленческое решение BMPs сравнивалось с базовым сценарием для определения эффективности воздействия на ситуацию. В таблице 2 приведены результаты этих статистических сравнений.

В результате работы проекта удалось выделить несколько BMPs, которые являются наиболее эффективными в снижении объемов азота и фосфора, попадающих в залив. Данные выводы будут полезны не только для органов власти США, ответственных за экологическое состояние Чесапикского залива, но могут быть приняты во внимание в других уголках земного шара, где испытывают схожие проблемы.

В целом, участники проекта CFSW произвели на своих компьютерах более 19,1 млн. статистических экспериментов с различными комбинациями управленческих решений, чтобы определить наиболее эффективные. Научный коллектив в настоящее время продолжают анализировать полученные результаты, а также хочет еще раз выразить глубокую благодарность всем участникам проекта, без помощи которых ничего бы не получилось.

Подготовлено http://distributed.org.ua по материалам World Community Grid: http://www.worldcommunitygrid.org/about_us/viewNewsArticle.do?articleId=414

Автор: Sergyg Jan 29 2015, 23:55

интересная (с научной точки зрения) экологическая задача.


Надеюсь со временем повникать в этот проект.


Предварительно, скажу, что раньше считалось невозможным формализовать подобную задачу так, чтобы можно было эффективно задействовать математические алгоритмы.

Автор: vadik_ua Jan 30 2015, 10:57

Arbalet, спасибо за перевод!

Автор: Arbalet Jan 30 2015, 18:05

Sergyg, по роду деятельности наверное имеешь какое-то отношение к экологии?

vadik_ua

Автор: Sergyg Jan 30 2015, 20:27

Arbalet, должен был бы иметь, но пока не сложилось

но ещё ж не вечер...


ну, я настоящий гидробиолог, если что))

Автор: Death Jan 31 2015, 02:37

поправьте меня если я ошибаюсь, но самьіми єффективньіми методами борьбьі с загрязнением оказались вариантьі не сбрасьівать в залив єто говно?

Автор: Vzik Jan 31 2015, 13:01

(Death @ Jan 31 2015, 02:37)

Автор: Rilian Jan 31 2015, 13:49

QUOTE(Death @ Jan 31 2015, 02:37)

Автор: Arbalet Jan 31 2015, 17:49

Death, жжошь!

Специально посмотрел, что там за самые эффективные решения оказались:
3. Conservation Tillage - сохранение пахотных земель, т.е. чтобы почва не смывалась в залив.
7. Dry Detention Ponds - перехват воды, фильтрующихся из прудов (наверное, искусственных прудов на станциях аэрации бытовых стоков и т.п.)
23. Wet Ponds & Wetlands - сохранение естественных водоемов и водно-болотных угодий

В общем, ты прав.