Den marine biogeokemiske model ERGOM
ERGOM er udviklet
af Neumann et al. (2002),
specifikt for Østersøens økosystem.
Modellen giver en komplet matematisk beskrivelse af disse
biogeokemiske processer og deres betydning for
havets økologiske tilstand:
- fotosyntese
- græsning
- respiration
- dødelighed
- mineralisering
- nitrifikation
- denitrifikation
ERGOM har ni tilstandsvariable:
- opløste enæringssalte:
- fytoplankton (primærproduktion)
- diatomeer (vokser i næringsrige forhold)
- flagellate (vokser i næringsfattige forhold)
- blågrønne alger (cyanobacterier, fikserer atmosfærisk kvælstof)
- zooplankton (græsser på fytoplankton)
- detritus (dødt plankton, hvoraf en del sedimenterer)
- opløst ilt
ERGOM er baseret på kvælstof-balancen, og fosfor/ilt budgetter er videre baseret på
indhold af kvælstof ved brug af
stoichiometriske
Redfield ratios.
Koncentrationen af opløst ilt styrer processer som denitrifikation
and nitrifikation. Svovlbrinte indgår som et negativt iltindhold.
Detritus i sedimentet bliver enten begravet, mineraliseret
eller resuspenderet i vandsøjlen, afhængigt af strømhastigheden nær bunden.
DMI/ERGOM model set-up
DMI/ERGOM er koblet til DMIs cirkulationsmodel for Nordsø-Østersøen
HBM, i ekstra høj rumlig opløsning. DMI/ERGOM
bliver kørt to gange om dagen, og beregner marin økologi 60 timer frem.
Input
DMI/ERGOM er blevet initialiseret
med marine økologidata fra ICES
(International Council for the Exploration of the Sea)
Oceanografiske Data Center. For at kunne regne frem i tid bruger DMI/ERGOM
oplysninger om tilstrømning af næringssalte, som tages fra disse kilder:
- bidrag fra land beregnes dagligt med en hydrologisk model
E-hype3,
som bliver kørt operationelt ved SMHI (Sveriges Meteorologiska och Hydrologiska Institut)
for hele Europa.
- atmosfærisk udfældning af nitrat og fosfat ses der bort fra, eftersom vi fokuserer på
den årlige cyklus i det eufotiske lag.
- bidrag fra Atlanterhavet (via åbne modelrande) beregnes ved brug af ICES klimatologi.
Output
DMI/ERGOM beregner den 3-dimensionelle fordeling af ni tilstandsvariable
(se nedenfor), i tidslig opløsning på 1 time.
DMIs prognoser for marin økologi
omfatter:
- ilt-indhold (nær bunden)
- total klorofyl-a (overfladen)
- nitrat (overfladen)
for de næste to dage.
Referencer
Neumann, T., Towards a 3-D ecosystem model of the Baltic Sea, J. Mar.
Syst., 25, 405-419, 2000.
Neumann, T., W. Fennel, and C. Kremp, Experimental simulations with an ecosystem model of the Baltic Sea: A nutrient load reduction experiment, Global Biogeochemical Cycles, 16, 10.1029/2001GB001,450, 2002.
Wan, Z., Jonasson, L., Bi, H., 2011. N/ P ratio of nutrient uptake in the Baltic Sea. Ocean Sci. 7, 693¿704.
Wan, Z., She, J., Maar, M., Jonasson, L., Baasch-Larsen, J., 2012. Assessment of a physical-biogeochemical coupled model system for operational service in the Baltic Sea. Ocean Sci. 8, 683-701.
....................