Ответственный исполнитель - Мамихин Сергей Витальевич, в.н.с., д.б.н.

В рамках данного направления важная роль отводится адаптации и расширению использования современных информационно-вычислительных технологий в экологических исследованиях на всех этапах, начиная от планирования работ и сбора исходной информации до конечного анализа полученных результатов и прогнозирования. Основой послужил опыт компьютеризации многолетних  исследований экологических последствий аварии на Чернобыльской АЭС и работ по изучению биологического круговорота углерода.

Для изучения и прогнозирования экологических процессов, например таких, как глобальное изменение климата, варьирование продуктивности экосистем, радиоактивное загрязнение используется метод имитационного (компьютерного) моделирования. Предложены принципиально новые подходы к построению имитационных моделей динамики органического вещества и радионуклидов в наземных экосистемах. Успешное участие коллектива кафедры в различных отечественных и международных проектах, в том числе и специально посвященных математическому моделированию радиоэкологических процессов, подтвердило высокий уровень работ по данному направлению. В числе упомянутых выше проектов можно выделить проект ECP-5 “Поведение радионуклидов в природных и полу–природных экосистемах” в рамках Межправительственных соглашений между комиссией Европейского сообщества и странами СНГ по вопросам, связанным с ликвидацией последствий аварии на ЧАЭС (1991 – 1995 гг.); контракт Европейской Комиссии по теме “Оптимальные пути восстановления территорий, загрязненных в результате Чернобыльской аварии” (1996 – 1997 гг.); программу МАГАТЭ по радиоэкологическому моделированию BIOMASS (1996 – 2001).

В ходе проведения научно-исследовательских работ по данному направлению создан ряд программных продуктов:

• DESERT и OAK – компьютерные модели почасовой динамики углерода органического вещества в экосистемах илакового белосаксаульника на пустынной песчаной почве и снытевой дубравы на темно-серой лесной почве.
• ECORAD_D – компьютерная модель посуточной динамики радиоцезия в экосистеме широколиственного леса.
• ЭКОРАД_Д – база многолетних данных по радиоактивному загрязнению растительного покрова и почвы в 30-км зоне аварии Чернобыльской АЭС и на прилегающих территориях.
• ЭКОРАД – радиоэкологическая информационно–прогностическая система (информационные материалы, базы данных, банк моделей поведения радионуклидов в наземных экосистемах). Учебная версия была внедрена в систему учебных учреждений Федеральной службы леса РФ и передана в рамках Договора об оказании учебно-методической помощи в Российский университет дружбы народов.
• ЭКОПРОД – информационная система по лесным экосистемам Евразии (запасы органического вещества, K и Ca в компонентах древостоя, почвенные характеристики).
• ЭКОЛИТ – электронная картотека по экологической литературе.
• ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА ТРУДОВ сотрудников, аспирантов и студентов кафедры (список трудов и доступные PDF-версии публикаций).

Основные результаты исследований по данному направлению отражены в монографии Мамихина С.В. "Динамика углерода органического вещества и радионуклидов в наземных экосистемах (имитационное моделирование и применение информационных технологий)", 2003. Опыт исследований в данной области лег в основу спецкурса "Информационно - вычислительные технологии в экологических исследованиях".

Перспективные проекты по данному направлению:

• разработка компьютерной модели посуточной динамики радиостронция в экосистеме широколиственного леса и проведение исследований по изучению механизмов его поведения в растительном и почвенном покрове;
• создание информационных систем  "Биогеохимический классификатор экотоксикантов" и "Содержание и формы соединений широкой группы суперэкотоксикантов неорганической и органической природы в природных и техногенных экосистемах ЕЧ РФ".