Oglekļa un biogēno vielu aprites modelēšana Baltijas jūras apakšsistēmās

Abstract

Oglekļa un biogēno vielu aprites modelēšana Baltijas jūras apakšsistēmās

Anotācija Lai salīdzinātu dažādas oglekļa un biogēnu plūsmu novērtēšanas modelēšanas pieejas kā arī lai identificētu virzošos faktorus, kuri nosaka īstermiņa un ilgtermiņa ekosistēmas izmaiņas, tika izmantoti pieci Baltijas jūras apakšsistēmu oglekļa un biogēnu plūsmu modeļi. Modeļu rezultāti norāda uz piegrunts ūdeņu iemaisīšanas un sauszemes biogēnu slodžu nozīmi fitoplanktona augšanā. Savukārt Rīgas līča ilgtermiņa biogēnu dinamiku nosaka sedimentu bioģeoķīmiskie procesi, kuru rezultātā slāpeklis ātri tiek izņemts no aprites denitrifikācijas rezultātā, bet fosfors paliek sedimentos. Mehānistiskie modeļi kuri balstās uz biogēnu apriti, kā arī oglekļa budžeti kvantificē oglekļa plūsmas zemākajos atrofijas līmeņos. Savukārt oglekļa plūsmas augstākajos trofijas līmeņos var iegūt no ECOPATH oglekļa budžetiem, kuri dod iespēju arī identificēt trofiskas kaskādes. Atslēgas vārdi: jūras ekosistēma modelēšana, ilglaicīgas izmaiņas, bioģeoķīmisko procesu modelis, ECOPATH, Kategats, Rīgas līcis

Modelling carbon and nutrient fluxes in Baltic Sea subsytems

Abstract Five models of carbon and nutrient fluxes in Baltic Sea subsystems are presented to compare the different modelling approaches for estimating carbon and nutrient fluxes and for identifying the driving factors shaping short-term and long-term ecosystem change. The models highlight the importance of bottom water entrainment and land-based nutrient loads for phytoplankton growth. Long-term dynamics of nutrients in the Gulf of Riga are driven by biogeochemical processes in the bottom sediments, where nitrogen is quickly removed by denitrification, while phosphorus is retained. Nutrient driven mechanistic models as well as carbon budgets quantify carbon fluxes within the lower trophic levels. Estimates for carbon fluxes to higher trophic levels can be derived from ECOPATH carbon budgets, which are also capable of identifying trophic cascades. Keywords: marine ecosystem modelling, long-term dynamics, biogeochemical model, ECOPATH, Kattegat, Gulf of Riga