UK 
EnglishТипова
Polski🦠 Евтрофікація
Повільно піднімайте фосфорне навантаження — і чисте озеро перевертається у цвітіння водоростей, аноксію та загибель риби — і може не відновитися, навіть якщо навантаження зменшити. Гістерезисна екосистема.
Схожі симуляції
Про цю симуляцію
Ця модель запускає систему з п'яти змінних звичайних диференціальних рівнянь — фосфор (P), біомаса водоростей (A), розчинений кисень (O), біомаса риби (F) і мертва органічна речовина (D) — інтегровану крок за кроком методом Рунге-Кутта четвертого порядку. Поглинання фосфору водоростями підпорядковується кінетиці Моно, тоді як кисень поповнюється реаерацією і витрачається диханням та розкладанням. Підніміть навантаження фосфором понад поріг — і озеро перекинеться зі стану чистого, насиченого киснем у каламутний, позбавлений кисню, а зменшення навантаження назад не повторює той самий шлях, утворюючи петлю гістерезису, яку можна побачити на фазовому графіку.
🔬 Що це показує
Резервуар озера розташований поряд із живими стовпчиковими показниками фосфору, водоростей, кисню й риби, а також фазовим графіком навантаження проти водоростей. Чотири режими — чистий, перехідний, цвітіння та безкисневий — кодуються кольором і оновлюються в реальному часі, поки інтегруються базові рівняння.
🎮 Як використовувати
Оберіть початковий пресет (Оліготрофне, Мезотрофне, Евтрофне, Колапс), потім перетягуйте Навантаження фосфором, Зариблення (випас) і Реаерацію, щоб побачити, як кожен параметр зсуває баланс. Сильний дощ і Посуха додають короткі поживні поштовхи, Швидкість симуляції масштабує час, а Пауза/Скидання керують запуском.
💡 Чи знали ви?
Справжні мертві зони, такі як зона в Мексиканській затоці, можуть перевищувати десять тисяч квадратних кілометрів за одне літо — спричинені саме тим навантаженням фосфором, яке ця модель стискає в один повзунок.
Поширені запитання
Чому зниження навантаження фосфором не очищає озеро одразу знову?
Мертві водорості осідають як органічна речовина, і щойно кисню стає достатньо мало, ця речовина повертає фосфор із донних відкладів швидше, ніж він осідає, тож внутрішній запас фосфору озера продовжує живити цвітіння навіть після зниження зовнішнього навантаження. Саме цей відкладений зворотний зв'язок утворює петлю гістерезису на фазовому графіку.
Що визначає, коли риба починає гинути в моделі?
Біомаса риби втрачає масу через постійну фонову смертність плюс пов'язаний із киснем доданок, що вмикається, коли розчинений кисень падає нижче 3 мг/л; що далі кисень опускається під цей поріг, то швидше гине риба, тому позначка режиму перемикається на «безкисневий», щойно кисень або біомаса риби перетинає своє критичне значення.
Що насправді змінює повзунок Реаерації?
Він масштабує швидкість, з якою кисень обмінюється з атмосферою на поверхні озера, підтягуючи розчинений кисень назад до значення насичення 10 мг/л. Підвищення реаерації може частково компенсувати дефіцит, спричинений диханням водоростей і розкладанням, але саме по собі не може зупинити утворення цвітіння.
Чому Сильний дощ і Посуха поводяться інакше, ніж повзунок навантаження?
Сильний дощ додає тимчасовий імпульс до надходження фосфору, який згасає з часом, а Посуха тимчасово підвищує множник концентрації для наявного навантаження. Обидва ефекти згасають експоненційно, моделюючи короткочасні погодні події, а не постійну зміну в управлінні поживними речовинами.
Що відстежує статистика площі гістерезису?
Це поточна оцінка методом шнурівки площі, охопленої петлею, прокресленою на фазовому графіку навантаження проти водоростей. Більша площа означає, що чистий і каламутний стани розділені сильніше, тож потрібно більше зусиль, щоб повернути озеро до чистого стану, коли воно вже перекинулося в цвітіння.