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- Nikolai Filatov
- Dmitry Pozdnyakov
- Olaf M. Johannessen
- Lasse M. Pettersson
- Leonid P. Bobylev
White Sea: Its Marine Environment and Ecosystem Dynamics Influenced by Global Change (Springer Praxis Books Geophysical Sciences)
White Sea Its Marine Environment and Ecosystem Dynamics In¯uenced by Global Change Nikolai Filatov, Dmitry Pozdnyakov
508 12 16MB
Pages 530 Page size 615 x 911 pts Year 2010
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White Sea
Its Marine Environment and Ecosystem Dynamics In¯uenced by Global Change
Nikolai Filatov, Dmitry Pozdnyakov, Ola M. Johannessen, Lasse H. Pettersson and Leonid P. Bobylev
White Sea Its Marine Environment and Ecosystem Dynamics Influenced by Global Change
Published in association with
Praxis Publishing Chichester, UK
Professor Nikolai Filatov Northern Water Problems Institute (NWPI) Karelian Research Centre Russian Academy of Science Petrozavodsk Karelia Russia
Professor Ola M. Johannessen Founding Director Nansen Environmental and Remote Sensing Center Mohn±Sverdrup Center for Global Ocean Studies and Operational Oceanography Geophysical Institute, University of Bergen Bergen Norway
Professor Dmitry Pozdnyakov Dr Leonid P. Bobylev Director Nansen International Environmental and and Remote Sensing Centre St. Petersburg Russia
Mr. Lasse Pettersson Nansen Environmental and Remote Sensing Center Bergen Norway
SPRINGER±PRAXIS BOOKS IN GEOPHYSICAL SCIENCES SUBJECT ADVISORY EDITOR: Dr Philippe Blondel, C.Geol., F.G.S., Ph.D., M.Sc., Senior Scientist, Department of Physics, University of Bath, Bath, UK Published in association with the Nansen Group: NIERSC, St. Petersburg and NERSC, Bergen, Norway
ISBN 3-540-20541-1 Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York Springer is part of Springer-Science + Business Media (springeronline.com) Bibliographic information published by Die Deutsche Bibliothek Die Deutsche Bibliothek lists this publication in the Deutsche Nationalbibliogra®e; detailed bibliographic data are available from the Internet at http://dnb.ddb.de Library of Congress Control Number: 2005923493 Apart from any fair dealing for the purposes of research or private study, or criticism or review, as permitted under the Copyright, Designs and Patents Act 1988, this publication may only be reproduced, stored or transmitted, in any form or by any means, with the prior permission in writing of the publishers, or in the case of reprographic reproduction in accordance with the terms of licences issued by the Copyright Licensing Agency. Enquiries concerning reproduction outside those terms should be sent to the publishers. # Praxis Publishing Ltd, Chichester, UK, 2005 Printed in Germany The use of general descriptive names, registered names, trademarks, etc. in this publication does not imply, even in the absence of a speci®c statement, that such names are exempt from the relevant protective laws and regulations and therefore free for general use. Cover design: Jim Wilkie Project management: Originator Publishing Services, Gt Yarmouth, Norfolk, UK Printed on acid-free paper
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11 Afterword
This book has been based both upon the extensive set of studies accomplished under a European Commission INCO-2 Copernicus project and several national programs performed by the Russian Academy of Sciences (RAS) and other institutes. Multiyear, multidisciplinary investigations of the White Sea have been, and continue to be, conducted by a number of Russian organizations such as the Institute of Oceanography (RAS), Moscow State University, and the Zoological Institute (RAS). The research carried out and presented in this book is new and notable not only because it is the first comprehensive English language research monograph of its kind on the White Sea, but also because it employs a multidisciplinary approach and develops and applies advanced quantitative techniques such as satellite remote sensing, GIS tools, and numerical modeling. Among the major achievements are: 1
2
3
Development of a new, high-resolution digital model of the White Sea bathymetry that has been used in modeling simulations of the changes occurring in the oceanographical regime and ecological state of the White Sea. Important advances in the realm of satellite remote-sensing methods and scientific applications for the White Sea. In particular, advances have been made regarding: . Quantitative algorithms for water quality parameters in the White Sea marine environment. . Describing the patterns of thermo-hydrodynamic processes and fields derived from thermal sensors. . Identifying the spatial variability the White Sea ice cover using passive and active microwave sensors. Development and application of several numerical models have been developed
444
Afterword
and exploited to study the White Sea, including coupled atmosphere–ocean hydrodynamical and ecosystem models. Among the main conclusions that we are able to draw regarding the present and future White Sea environment and ecosystem, include: 1
2
3
4
The present pollution level and status of water quality in the White Sea remains mostly stable. Although the anthropogenic forcing on estuaries of the Severnaya Dvina, Onega, and Mezen Rivers is substantial, this process has not yet altered the aquatic ecosystem in a major way. The White Sea is characterized by high dynamic activity (strong tide–ebb currents) and a number of specific hydrophysical features, a low level of eutrophication and pollution, high rates of water exchange with the Barents Sea, and others characteristics. Strong tide–ebb currents and clear waters are favorable for the growth of mariculture, fish, mussels, and algae. The present state of water quality and biota appears promising in terms of further development of marine farming and fisheries. Sustainable management of marine resources may be facilitated by the unique data assembled in the course of this study and their multifaceted analyses. This was enhanced by assembly of scientists from different areas, thus providing the required expertise for developing scientifically-based recommendations for decision makers. For the preservation and efficient use of the White Sea’s living resources, advanced enforcement documents need to be drawn – such documents can be based upon the multi-disciplinary systems approach developed and applied here. Acquisition and integration of satellite data and databases into a dedicated GIS in numerical ecosystem models is an important element of the fundamental approach worked out in this study. Utilization of these tools will make it possible to achieve science-based decisions aimed at pursuing efficient use of, and the preservation of, marine living resources. Numerical model simulations indicate that over the next 50 years the White Sea regional mean air temperature will increase by nearly 1 C, the annual atmospheric precipitation will increase by 5–10% with regard to the present-day values, while the mean annual total evaporation will increase by 25–30%. As a result, the total river runoff to the White Sea may decrease by 10–15%. Numerical models of climate change and marine ecosystem dynamics models implemented here have found that in the event of both (a) climatic warming in the region (using IPCC scenarios) and (b) socio-economic changes in the coastal area (several scenarios have been assumed), theses changes would not bring about serious, far-reaching consequences. A notable exception may be that a diminished ice cover would adversely impact ice-based marine mammals.
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