To the mathematical modeling of microbial community of methane cycle

Abstract

Помните, что никто не решает задачу в чистом виде, каждый оперирует с моделью, которую он построил, исходя из поставленной задачи. Р. ШеннонВведение Метан сильно влияет на фотохимию атмосферы и является важным «парниковым» газом в климатической системе -по величине прямого потенциала глобального потепления он в 39 раз (для периода 20 лет) превышает СО 2 [Кароль, 1996]. Образование СН 4 в главнейших естественных источниках, например, в болотных экосистемах, определяется целым комплексом микробиологических процессов, управляемых климатическими и эдафическими факторами [Cao et al., 1998].Основными задачами эмпирического естествознания является накопление и первичная систематизация фактического материала. Теоретическое естествознание приводит этот материал в целостную систему и отыскивает общие закономерности, присущие природным явлениям. Математическое естествознание разрабатывает модели, в той или иной мере адекватные всеобщим закономерностям, изучает их поведение. Сопоставление функционирования этих моделей с действительностью позволяет судить о том, насколько полно выявлены основные закономерности данной области знания [Ефремов, 2008: с. 5]. Таким образом, одним из эффективных способов проверки того, насколько хорошо мы понимаем процессы цикла метана должно явиться построение математических моделей этих процессов.Созданные к настоящему времени математические модели образования, окисления и эмиссии метана (краткий обзор которых можно найти в [Smagin and Glagolev, 2001]) в подавляющем большинстве представляют собой эмпирические и полуэмпирические соотношения, связывающие величины интенсивностей соответствующих генерализованных процессов (образования, окисления и эмиссии) со значениями тех или иных факторов внешней среды. Такие модели совершенно не учитывают возможные сукцессии в сообществе микроорганизмов, вовлеченных в цикл СН 4 . В то же время явление сукцессии может играть существенную роль в объяснении различных тонких эффектов эмиссии.