Формирование пространственно-временных структур, фракталы и хаос в концептуальных экологических моделях на примере динамики взаимодействующих популяций планктона и рыбы

Конец XX—начало XXI века характеризуется интенсивным освоением биопродуктов Мирового океана и одновременно необходимостью принятия мер, направленных на сохранение его экологической устойчивости. Это требует всестороннего изучения биофизических процессов, происходящих в водных экосистемах, и разработки методов контроля динамики их состояния. Хотя математическое описание водных и наземных экосистем имеет много общего, каждая из этих систем имеет существенные особенности. К примеру, подвижность планктона в основном определяется диффузионными процессами в океане, в то время как подвижность наземных организмов, естественно, определяется совсем другими закономерностями. Статья посвящена процессам, лежащим в основе динамики пространственно неоднородных планктонных сообществ. Показано, что концептуальные математические модели типа "реакция—диффузия" могут эффективно использоваться в процессах поиска и познания базисных механизмов как сложной пространственно-временнóй динамики планктона, так и фрактальных свойств блужданий косяков питающейся планктоном рыбы.